7 Edge Computing ist für die Cloud, was der Thin Client für das Unix-Terminal ist. Mit einem gewissen Déjà-vu kann man beobachten, wie die Unternehmens-IT von einem stark zentralisierten Modell zu verteilten Client-Server-Architekturen übergegangen ist – und wieder zurück zur Zentralisierung von Rechenleistung und Daten in der Cloud. Doch hier stellt sich eine Frage: Was tun, wenn wir uns keine paar Sekunden für die Verarbeitung in der Cloud leisten können (Netzwerkprobleme, Latenz bei der Datenübertragung)? Mit dem explosiven Wachstum vernetzter Geräte müssen wir klären, woher wir eine ausreichend breite Netzwerkverbindung für Daten bekommen, die täglich in enormen Mengen entstehen. Was ist Edge Computing? Ein Edge-Gerät ist der Ort, an dem Daten erfasst werden – Ihr Smartphone, Ihr Auto, Ihr Kühlschrank. Edge Computing bedeutet, Daten in der Nähe dieses Edge-Geräts (oder darin) zu erfassen, zu speichern und so weit wie möglich zu verarbeiten und anschließend nur wichtige Informationen zur Aktualisierung an die Cloud zu senden – oder nur Daten, die wirklich hohe Rechenleistung benötigen. WISSENSWERT: Die ursprüngliche Idee des Edge Computing entstand in den 1990er-Jahren mit dem CDN (auf Englisch) (Content Delivery Network), das das Problem von Staus im Webverkehr löste. Die Lösung bestand darin, Webseiten abhängig vom geografischen Standort zu speichern und auszuliefern (vom Knoten, der dem Benutzer am nächsten ist). Nehmen Sie moderne Mobilfunkmasten: Das ist Edge Computing in seiner direktesten Form – unterwegs wechseln Sie ständig zum nächstgelegenen Mast. Mit dem Übergang von 4G- zu 5G-Netzen in naher Zukunft sorgt Edge Computing dafür, dass die schnellen Bandbreiten von 5G tatsächlich genutzt werden (auf Englisch). Je näher Ihre Daten und der Netzzugang sind (auf Englisch), desto nützlicher ist die Verbindung. Dieses Potenzial werden wir wahrscheinlich bei kleineren Geräten sehen, von Kartierungsrobotern mit Videoverarbeitung vor Ort bis zu tragbaren smarten Brillen. Doch stellen Sie sich darauf ein, dass Edge Computing und 5G künftig noch viel stärker zusammenwirken (und mit vielen weiteren Geräten). Warum Edge Computing? Edge Computing optimiert und erweitert die Fähigkeiten der Cloud-Computing-Infrastruktur. Zentrale Verarbeitung in der Cloud und unbegrenzte Skalierung funktionieren in den meisten Fällen gut, doch die Latenz bleibt ein Problem. Einer der größten Vorteile von Edge Computing ist natürlich die Datenverarbeitung nahezu in Echtzeit. In Branchen wie dem autonomen Fahren und dem Gesundheitswesen kann schon der Verlust eines Sekundenbruchteils über Leben und Tod entscheiden. Statt große Datenmengen an einen zentralen Cloud-Standort zu senden, werden wichtige Verarbeitungsschritte und Entscheidungen schnell am Edge erledigt. Edge Computing ist außerdem sicherer, um personenbezogene und sensible Daten in den (oder nahe an den) Geräten zu speichern und zu verarbeiten, die diese Daten erfassen. Das verringert die Angriffsfläche im Netzwerk und damit die Wahrscheinlichkeit eines Angriffs. Werden beispielsweise Gesundheitsdaten von Patienten am Edge verarbeitet, entfallen die Datenschutzbedenken bei der Übertragung und Speicherung in entfernten Cloud-Rechenzentren, was die Einhaltung von Datenschutzvorschriften verbessert. Fog Computing Es gibt ein weiteres Konzept, das sowohl mit Edge als auch mit Cloud Computing Hand in Hand geht. Fog Computing (die Metapher steht für „näher am Boden“) ist eine verteilte Netzwerkarchitektur, die das logische Ende des Netzwerks (Edge-Geräte) mit der zentralen Cloud verbindet. Mit anderen Worten: Fog Computing besteht aus kleinen Rechenzentren in der Nähe des Edge, wo Daten entstehen. Es ist ein Übergabepunkt mit niedriger Latenz, an dem Daten gespeichert oder analysiert und bei Bedarf weitergeleitet werden. Das verringert die für die Übertragung in die Cloud benötigte Bandbreite erheblich und ermöglicht eine deutlich schnellere und sicherere Verarbeitung nahe am Edge – fast wie eine gemischte Strategie. Edge Computing und Fog Computing ergänzen sich gut und schaffen ein Ökosystem für die wachsenden Datenmengen vernetzter Geräte. Wo Edge Computing hilft Viele Branchen profitieren bereits von Edge Computing, und dieser Trend wird sich weiter ausbreiten. CB Insights (auf Englisch) nennt fünf Bereiche, in denen Edge Computing bereit ist, etwas zu bewirken: Verkehr: Autonome Fahrzeuge erzeugen unglaubliche Datenmengen und benötigen eine schnelle Verarbeitung, um Entscheidungen zu treffen. Vergessen Sie nicht Flugzeuge, Züge und andere Verkehrsmittel. Ob selbstfahrend oder nicht – alle sind mit Sensoren ausgestattet, die wichtige Daten erfassen, auf die schnell reagiert werden muss. Medizinische Bildgebung und alle Arten von Gesundheitstrackern erfordern eine schnelle, vertrauliche Verarbeitung – ein idealer Einsatzbereich für Edge und Fog Computing. Landwirtschaft (Smart Farms): An abgelegenen Standorten gibt es oft schlechte oder gar keine Netzverbindungen, doch sie sind mit allen Arten von Sensoren und IoT-Geräten ausgestattet. Fertigung: Sie ist bereits nahezu vollständig automatisiert, sodass der gesamte Prozess durch die Analyse von Daten verschiedener Sensoren in den Robotern der Fabrik gesteuert wird. Persönliche Geräte und Gadgets werden natürlich über Edge und Fog Computing vertraulichere Verbindungen anstreben. All diese Bereiche nutzen bereits maschinelles Lernen, das erhebliche Rechenleistung und viele Daten erfordert. Tech-Giganten haben zwischen 2017 und 2018 enorme Fortschritte bei Edge-KI gemacht. Intel brachte seinen Vision-Chip Myriad X heraus (auf Englisch), der Computer-Vision-Anwendungen in Echtzeit verarbeiten kann – er ist für den Einbau in Geräte gedacht. Apple entwickelte mit dem iPhone 8 (vor drei Gerätegenerationen) seine Neural Engine, um die Gesichtserkennung direkt auf dem Gerät durchzuführen. Stellen Sie sich vor, wie lästig es wäre zu warten, bis die Daten in die Cloud gelangen, dort verarbeitet werden und zurückkommen. Und noch wichtiger: Denken Sie daran, wie unsicher das wäre. Edge ist unsere Zukunft Die Datenmenge, die IoT-Geräte erzeugen, fühlt sich schon jetzt wie eine Flut an. Und es wird nur noch mehr: Ein durchschnittlicher Mensch wird bis 2020 täglich 1,5 GB Daten erzeugen. Autonome Fahrzeuge werden bis zu 4.000 GB pro Tag und Fahrzeug erzeugen. Das sind enorme Datenmengen, die effizient, sicher und vertraulich verarbeitet, analysiert und an die Benutzer zurückgegeben werden müssen. Edge Computing als Infrastruktur steckt noch in den Kinderschuhen, doch wir können große Investitionen großer Konzerne in diese Technologie erwarten. Schon bald werden wir sehen, wie sie für alles eingesetzt wird, was schnelle, vertrauliche Verbindungen braucht – von IoT über autonome Fahrzeuge und persönliche und medizinische Daten bis hin zur Cloud selbst.
