Datenverarbeitung am Netzwerkrand
Vorteile und Herausforderungen des Edge-Computing
Um Prozesse effizienter zu gestalten und mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit in der Fertigung zu erreichen, setzen immer mehr Industrieunternehmen auf eine Kombination von OT- und IT-Anwendungen. Im Zuge dessen hat in den letzten Jahren besonders das Edge-Computing an Bedeutung gewonnen.
Weil zentralisierte Computing-Methoden wie die Cloud in puncto Bandbreite und Reaktionszeiten limitiert sind, setzt das Edge-Computing im Gegensatz zum Cloud-Computing auf dezentrale Datenverarbeitung am »Rand« des Netzwerks. Berechnungen werden an dem Ort vorgenommen, wo sie letztlich auch benötigt werden. So lassen sich Datenströme möglichst ressourcenschonend verarbeiten, da Rechenzentren umgangen werden und es dadurch zu weniger Verzögerungen im gesamten Prozess kommt.
Edge-Computing ermöglicht zudem die Vorverarbeitung der Daten für die taktische Entscheidungsfindung, liefert Daten an die Maschine, reduziert die Menge an Rohdaten, die zur Analyse an (in der Cloud gehosteten) Data-Lakes gesendet werden, spart Platz und schafft Möglichkeiten für innovative Produktionsanwendungen. Ressourcen wie Speicher müssen dazu am Rand des Netzes genau dort lokalisiert sein, wo Benutzer sie letztendlich benötigen.
Dadurch, dass die Daten nahe bei ihrem Ursprung verarbeitet werden und andere Geräte wie PCs dennoch mit dem Netzwerk verbunden sind, ist Edge-Computing ein wichtiger Schritt in Richtung Zusammenarbeit von IT und OT. Es schafft neue und verbesserte Möglichkeiten für Industrie- und Großunternehmen, die betriebliche Effizienz zu steigern, die Leistung und Sicherheit zu verbessern, alle wichtigen Geschäftsprozesse zu automatisieren und eine ständige Verfügbarkeit zu erreichen.
Geringe Latenzzeiten, mehr Sicherheit
Breit gefasst kann Edge-Computing OT-Systeme optimieren, indem es Probleme wie etwa Bandbreiteneinschränkungen durch Entfernung zum Anwendungsort umgeht. Auch IT-Rechenzentren sind keine Notwendigkeit mehr. Aber was bedeutet das im Detail?
Weil die Daten beim Edge-Computing lokal gefiltert und verarbeitet werden, verringert es zugleich die Anforderungen an die Datenübertragung. Dies ist besonders durch die zunehmende Verbreitung von IoT-Geräten von Bedeutung, da durch sie die Datenerzeugung exponentiell ansteigt. Um diese Datenmassen beispielsweise in die Cloud zu übertragen, sind Übertragungen in Hochgeschwindigkeit notwendig. Diese sind aber je nach Standort nicht immer möglich oder schlicht zu kostenintensiv.
Ein weiterer Vorteil aus der geringen Entfernung zum Anwendungsort der Daten ergibt sich aus den deutlich kürzeren Latenzzeiten. Die Dauer zwischen einer Anwendungsanfrage und der daraus resultierenden Antwort, sprich: die Antwortzeit, verringert sich beträchtlich. Bei Echtzeit-Anwendungen zählt jede Sekunde, daher können unvorhersehbar zunehmende Latenzzeiten besonders in einer OT-Umgebung einen Anstieg von Fehlerquoten oder Sicherheitsprobleme bedeuten. Aus kürzeren Latenzzeiten und der Unabhängigkeit von Hochgeschwindigkeitsverbindungen ergibt sich ein direkter Anstieg der Performance, weil das Personal so Zeit für andere Tätigkeiten gewinnt.
Weil Daten beim Edge-Computing keine längeren Wege mehr zurücklegen müssen, trägt es auch zur Verbesserung der Sicherheit bei. Zudem unterstützt Edge-Computing die Einhaltung von Corporate-Governance-Richtlinien oder ähnlichen Vorschriften. Diese schreiben vor, wie genau mit sensiblen Daten verfahren werden darf. In Europa ist dies beispielsweise durch die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) geregelt, die besagt, wo die Daten gespeichert und wie sie kommuniziert werden dürfen. Auch außerhalb Europas werden solche Richtlinien zunehmend implementiert, was die Bedeutsamkeit von Edge-Computing nochmals unterstreicht.
Last but not least verbessert Edge-Computing die Geschäftskontinuität. Weil immer mehr Unternehmen ihre Abläufe automatisieren, müssen die zugrunde liegenden Systeme verfügbar bleiben. Edge-Anwendungen können eventuell auch im Falle eines Systemausfalls weiterhin funktionieren und verringern daher die Auswirkungen auf das Ganze oder Teile von Fertigungsprozessen.
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