Edge Computing stützt Cloud Lösungen
Lange Zeit wurde Cloud Computing als die ultimative Lösung für die digitale Transformation propagiert. Die Datenverarbeitung erfolgt in zentralen, großen Rechenzentren, die IT-Infrastruktur solle, salopp gesagt, komplett ins Internet verlegt werden. Jeder Sensor liefert seine Daten direkt in die Cloud, damit anhand von Big Data-Analysen mit vielfältigen Optimierungen für bessere Geschäfte gesorgt werden kann – von der Produktentwicklung über die Produkte bis hin zur Logistik und Instandhaltung.
Soweit die Theorie.
Edge Computing – eine Begriffserklärung
Seit einiger Zeit liest man im Zusammenhang mit Cloud Computing immer häufiger den Begriff „Edge“ oder „Edge Computing“. Der Begriff Edge (englisch für Kante oder Rand) bedeutet im Umfeld der Netzwerktopologie etwa „am Rand des Netzwerks“ – gemeint ist dabei das lokale Netzwerk einer Fabrik, einer Maschine oder eines Gebäudes. Allgemeine Hintergrund-Informationen finden Sie dazu auf wikipedia.org. Um den Nutzen von Edge Computing in der Industrie zu verstehen, schauen wir uns im folgenden die Grenzen des technisch Machbaren bei Cloud Lösungen an.
Die Grenzen der Cloud Technologie
Immer mehr Sensoren erzeugen eine immer größere Datenmenge. Das betrifft nicht nur die industrielle Produktion, sondern nahezu jeden Bereich – beispielsweise auch die Infrastruktur, die weltweite Logistik und das Smart Home.
Würde man tatsächlich alle anfallenden Daten in einen Cloud Dienst übertragen, müsste man mit verschiedenen technischen Schwierigkeiten rechnen:
- Viele Vorgänge und Prozesse in automatisierten Anlagen sind zeitkritisch. Die Kommunikation mit der Cloud ist aufgrund der Latenzzeiten nicht so schnell, dass Entscheidungen in Echtzeit getroffen werden können.
- Die Übertragungskapazität (Bandbreite) für beliebig große Datenmenge ist nicht vorhanden oder unverhältnismäßig teuer.
- Selbst wenn die Verfügbarkeit einer Internetverbindung zu 99,99 % garantiert wird, entspricht das immer noch einer Ausfallzeit von knapp einer Stunde pro Jahr, mit der man rechnen muss.
Edge Computing ergänzt Cloud Lösungen
Die Lösung ist die Vorverarbeitung der Daten am Ort der Erfassung. Die Daten der Steuerungen und Sensoren werden direkt an der Anlage durch ein sogenanntes Edge Gateway verarbeitet.
Das hat verschiedene Vorteile:
- Die Daten werden auf das Wesentliche konzentriert, nur die Ergebnisse werden übertragen.
- Die Pufferung der Daten macht die Anlage unabhängig von einer ständigen Internetverbindung.
- Punktuelle Internetverbindungen statt Dauer-Online ist ein Aspekt der Industrial Security.
- Die erfassten Werte können direkt mit den entsprechenden Sollwerten abgeglichen werden – bei Abweichung kann sofort reagiert werden
- Je nach Konzept lassen sich die Edge Gateways zentral über die Cloud warten und updaten
Edge Gateways
Von Gateway ist den Rede, weil das System auch oft die Schnittstelle nach außen darstellt. Es gibt jedoch nicht das eine Edge Gateway, das alles abdeckt. Je nach Anwendung kommen hier verschiedene Lösungen in Frage, beispielsweise Industrie PC, Industrie Router oder auch Speicherprogrammierbare Steuerungen.
Hier noch ein kleiner Werbeblock: tci hat ein breites Spektrum an Industrie Rechnern, von Box PCs bis hin zu besonders leistungsfähigen Industrie Rechner als 19-Zoll-Einschub. Die SmartPLC, eine Browser-programmierbare SPS, ist optional mit Cloud-Anbindung verfügbar.
Zurück zum Blog