De kracht van de verre toekomst: 5G en machine learning aan de rand

Edge computing is al een tijdje een soort buzzword, een geleidelijke netwerktrend die geen tekenen van vertraging vertoont. Verschillende recente ontwikkelingen – waaronder de steeds bredere implementatie van 5G-netwerken – hebben samen gezorgd voor de verankering van edge computing in de enterprise-technologieroadmap, evenals voor een hele nieuwe reeks use cases.

Van slimme steden tot Industry 4.0

Er is natuurlijk veel interesse in edge computing van enkele van de grootste fabrikanten en retailers ter wereld. Van Amazon tot Cisco, Google tot Intel, via misschien Microsoft en NVIDIA, zijn er bewezen producten op de markt en in veel gevallen zeer gefocuste productlijnen die specifiek op edge zijn gericht. Dit is op zichzelf al een verschuiving ten opzichte van een paar jaar geleden, waarbij edge-implementaties standaard netwerkinfrastructuur en -hardware gebruikten. Een recent rapport van ResearchAndMarkets.com schat dat de omzet van edge computing-infrastructuur tegen 2025 17,9 miljard dollar zal bereiken, met een extra 1 miljard dollar voor optische modules en netwerken om de verbeterde transport van gegevens te ondersteunen.

Edge-netwerken worden vaak geassocieerd met een zeer breed scala aan toepassingen, van slimme steden, volledig geautomatiseerde voertuigen en een verscheidenheid aan AI- en ML-toepassingen, die elk een eigen niche vormen. De reden voor dit bereik is dat edge-netwerken twee belangrijke aspecten aanpakken die essentieel zijn voor deze toepassingen, namelijk lage latentie en betrouwbaarheid. Door gegevens te verwerken aan de rand van het netwerk, kunnen bruikbare inzichten onmiddellijk worden verkregen, in plaats van aanzienlijk te worden vertraagd door de meer traditionele combinatie van netwerklatentie, cloudverwerking, analyse en uiteindelijk actie. Dit is vooral belangrijk voor Industry 4.0-toepassingen, evenals slimme steden en zelfrijdende auto’s – vertraagde reacties als gevolg van latentie kunnen in de laatste gevallen rechtstreeks gevaarlijke gevolgen hebben en aanzienlijke kostenverhogingen in de andere.

Latentie: vijand nummer één

De race om latentie te minimaliseren past heel goed bij de ontwikkeling van toekomstige communicatienetwerken, met name 5G – hoewel de race om haalbare LEO-gebaseerde satellietconnectiviteit ook kan resulteren in lage-latentieconnectiviteit. Het potentieel van 5G-technologieën zoals beamforming en massive MIMO-technologie om praktische toepassing van edge-netwerken mogelijk te maken, is aanzienlijk.

Het resultaat is een reeks hoogwaardige overeenkomsten en partnerschappen om 5G- en edge-cloudoplossingen te ontwikkelen voor de hele waardeketen. Een recent voorbeeld is Google Cloud en Ericsson, die een partnerschap zijn aangegaan om nieuwe oplossingen te ontwikkelen bij Ericsson’s Silicon Valley D-15 Labs, waaronder het testen van enterprise-toepassingen op de rand van een live netwerk met de Italiaanse telecomaanbieder TIM. Dat project heeft tot doel de functionaliteiten van TIM’s core 5G-netwerk, cloudgebaseerde toepassingen en Google Cloud-oplossingen te automatiseren, met als doel de automotive-, transport- en manufacturingsectoren, volgens de bedrijven.

Ook primair gericht op de transport- en manufacturingsectoren, heeft Verizon onlangs zijn private on-premise mobile edge compute (MEC)-dienst met Microsoft Azure opgeschaald. De beheerde dienst volgt op de integratie van Verizon’s private 5G-aanbod eerder dit jaar met Amazon Web Services (AWS), terwijl Verizon zichzelf positioneert als aanbieder van connectiviteit en IoT-raamwerk, waardoor ondernemingen hun voorkeurscloudprovider kunnen kiezen.

Naar NFV: 5G voegt extra waarde toe

Deze strijd om positie is een indicatie van de omvang van de markt – inderdaad, een onderzoeksrapport van Gartner uit 2018 voorspelde dat het percentage aan ondernemingsgegevens dat buiten centrale datacenters of clouds wordt verwerkt, van 10% in 2018 tot 75% in 2025 zal stijgen. Zoals Gartner in het rapport benadrukt, zal 5G-connectiviteit een belangrijke stimulans zijn voor edge computing, niet in de laatste plaats vanwege de eisen van AI en ML aan de rand. Technologieën die zijn ingebakken in 5G SA-netwerken, zoals netwerkslicing, waarmee vitale toepassingen een eigen capaciteit kunnen hebben, zullen essentieel zijn voor het succes van AI/ML in een bredere Industry 4.0-context.

Een andere fundamentele verschuiving in deze edge-markt kan wellicht de ontwikkeling van Network Function Virtualisation (NFV) zijn, waarmee ondernemingen standaardhardware op het vliegtuig kunnen configureren en herconfigureren om specifieke hardware-eisen te vervullen. Hoewel industriebrede standaarden een belangrijke obstakel zijn, zijn er verschillende initiatieven die proberen door te breken en een bredere consensus te creëren rond dergelijke cloud-native netwerken. In het bijzonder heeft de ETSI NFV-industriespecificatiegroep een roadmap gedefinieerd in november 2020, waarin wordt uitgelegd hoe gecontaineriseerde virtuele netwerkfuncties (VNF’s) kunnen – en waarschijnlijk zullen – worden beheerd in een NFV-raamwerk.

Edge: de kracht van de toekomst van computing

De toepassingen die mogelijk worden gemaakt door edge AI en ML, verankerd door 5G-connectiviteit en mogelijk ondersteund door opkomende NFV-frames, zijn zeer overtuigend. Zoals het toenemende gebruik van autonome geleide voertuigen (AGV’s) en geautomatiseerde mobiele robots (AMR’s) in fabrieken en magazijnen – met name in het fulfillment-deel van de supply chain – die de adoptie van computerzicht en ML in edge-implementaties stimuleren. De lage latentie en directe verwerking van sensor- en videogegevens zijn cruciaal om veiligheidsmarges te waarborgen, evenals om operationele optimalisaties en efficiëntie te stimuleren.

Terwijl 5G SA nog steeds in de implementatiefase zit – afgezien van talloze private netwerken die de stap hebben genomen – blijft het feit bestaan dat de grote industriele spelers groot inzetten op 5G en edge computing en netwerken als een belangrijke marktstimulans. De mogelijkheid voor elke onderneming om transacties te verwerken en gegevens op te slaan in de buurt van de werkelijke bron van die gegevens, zal snel een belangrijke indicator worden voor het succes van Industry 4.0, waardoor een reeks nevenvoordelen zoals predictief onderhoud, NFV en echte automatisering wordt gestimuleerd.