Von Edge Computing bis KI Das sind die fünf Technologietrends für 2020

Hannes Niederhauser, CEO von Kontron.
Hannes Niederhauser, CEO von Kontron.

Zu den fünf Trends im Jahr 2020 gehören laut Hannes Niederhauser, Edge Computing, echtzeitfähige Netzwerke, neue Standards für Embedded-Plattformen, Cyber Security und künstliche Intelligenz. Er erachtet die Trends als Wachstumsgaranten, selbst wenn das wirtschaftliche Umfeld fordernder wird.

Edge Computing bleibt unumgänglich für das Umsetzen der digitalen Transformation in der Industrie auf Basis von Embedded- und IoT-Anwendungen. Mehr und mehr Konzepte aus dem Cloud- und Data-Center-Bereich, etwa Virtualisierung, modulare Software in Containern und Software Defined Networking sowie künstliche Intelligenz (KI) wandern in den Bereich der traditionellen Embedded-Systeme hinein und machen die Anwendungen flexibler, skalierbarer und besser administrierbar. Entsprechend steigen die Anforderungen an die Edge-Computing-Plattformen permanent und es werden neue Standards und Produkte erforderlich, um den Ansprüchen zu genügen.

Edge-Computing, Standards und Echtzeit-Netzwerke

Die Nachfrage nach leistungsfähigen Edge Computern für unterschiedliche Branchen mit verschiedensten Anforderungen triggert moderne Edge-Plattformen, die für High Performance Edge Computing und als Embedded-Edge-Server einsetzbar sind. Mit dem Erweitern des etablierten COM-Express-Standards für Computer-on-Modules (COM) um die Spezifikation des COM-HPC-Standards werden neue Produkte mit höherer Prozessorleistung, größeren Speicherkapazitäten und erhöhten Bandbreiten für die Datenübertragung möglich. Im November 2019 wurde das Pinout des COM-Standards vom PICMG Standardisierungsgremium verabschiedet und die Ratifizierung der Version 1.0 wird für die erste Hälfte 2020 erwartet.

Der ungebrochene Trend zur Vernetzung und Digitalisierung führt dazu, dass weiterhin eine hohe Nachfrage nach Modulen besteht, mit denen sich Dinge, Maschinen, Sensoren und Aktoren einfach einbinden lassen. Hierfür wurden für gelötete System-on-Modules (SOM), die in kostensensitiven Low-End/High-Volume-Anwendungen zum Einsatz kommen, Standardisierungsmaßnahmen eingeleitet. Für Mitte 2020 wird eine erste Spezifikation vom SGET Standardisierungsgremium erwartet. Kontron plant dann ebenfalls erste Produkte basierend auf dem Standard.

Eine wichtige Grundlage für Edge Computing in unseren Kernmärkten sind echtzeitfähige Netzwerk Infrastrukturen, die dem Architektur-Konzept kräftigen Schwung verleihen. So ist im Wireless-Mobilfunkbereich das Trendthema natürlich 5G und im Wired-Bereich die standardbasierte Echtzeitkommunikation via TSN und OPC UA. Mit seinen kurzen Latenzzeiten und somit Echtzeitfähigkeit ist 5G eine ideale Ergänzung zum drahtgebundenen TSN Standard – beide sehe ich als Basistechnologien nicht nur für Industrie 4.0, sondern ebenso in den Bereichen Transport, Automotive und Medizin.

Im Mobilfunkbereich wird mithilfe von Virtual-Radio-Access-Network-Konzepten (vRAN) und Projekten wie OpenRAN im TIP (Telecom Infra Project) der Weg zu rein Software-definierten, zentralisierten General-Purpose-Netzwerk-Plattformen geebnet. Die hiermit mögliche, rein Software-getriebene Entwicklung sorgt für schnellere Innovationszyklen und maximale Flexibilität beim Umsetzen.

Die neuen Edge-Server unserer Communications Division werden zunehmend in dem Umfeld eingesetzt und helfen, geringste Latenzen, etwa für IoT-Geräte im Maschinenumfeld, zu erreichen. Außerdem entlasten sie die Verbindung zum Kernnetz und erhöhen die Datensicherheit, indem sie die Daten näher am Unternehmen verarbeiten.

Bei der drahtgebundenen Kommunikation entwickelt sich die standardbasierte Echtzeitkommunikation via TSN und OPC UA weiter. 2020 wird das Jahr der TSN-Anwendungsstandards. Ich erwarte, dass die sich in Arbeit befindlichen Anwendungsprofile für vertikale Märkte, wie etwa Industrial Automation (IEC/IEEE 60802 TSN Profile for Industrial Automation) oder Automotive In-Vehicle Communication (802.1DG), entscheidend vorangebracht werden. Ebenso kann das Thema TSN-Netzwerkkonfiguration in dem Jahr zum Abschluss gebracht werden, so dass einer schnellen Integration in der Industrie nichts mehr im Wege stehen sollte.

Im Zusammenhang mit standardbasierter Echtzeitkommunikation in der Automatisierungstechnik wird OPC UA als herstellerunabhängiges Machine-to-Machine-Protokoll immer wichtiger.

KI-Anwendungen und Security

Neue Technologie für den Klimaschutz: Im Jahr 2020 erfolgen viele Investitionen innerhalb Europas in Infrastrukturen und in den öffentlichen Nahverkehr, um die CO2-Emissionen zu reduzieren. Mit Kontron Transportation (vormals KAPSCH Carrier Com) nehmen wir eine führende Rolle in Forschungsprojekten und Standardisierungsgremien ein, um das zukünftige Kommunikationssystem für den Schienenverker, genannt FRMCS, auf Basis von 5G zu definieren und über verschiedene Testprojekte zu validieren. Mit innovativen Software-Anwendungen im Bereich Mission Critical, Mobilfunk und IoT ist Kontron damit ein verlässlicher Partner, nicht nur bei der Digitalisierung des Bahnverkehrs.

2020 wird die Nachfrage nach Hardware- und Software-Produkten für die hohen Anforderungen von KI-Anwendungen mit speziell dafür entwickelten Prozessoren steigen. Die Übernahme von Habana Labs durch Intel zeigt, dass die Entwicklung sehr schnell voranschreitet und massive Investitionen rechtfertigt. Zunächst erwarte ich die Nachfrage vor allem aus dem Bereich Vision, der intelligenten Mustererkennung mit Video/Image Processing, sowie der autonomen Bewegung von Robotern und Fahrzeugen. Kontron wird sein bestehendes Portfolio an Hard- und Software mit Produkten von Intel und anderen Partnern entsprechend erweitern und erste Systeme sind als »proof of concept« verfügbar.

Mit »SUSiEtec«, unserem IoT Software Framework sowie unseren vielfältigen Industrieanwendungen adressiert Kontron den wachsenden Markt für Industrie-4.0- und KI-Anwendungen und –Dienstleistungen. Dank der letzten Akquisition – der Firma AIS Automation Dresden, jetzt Kontron AIS – hat Kontron inzwischen viele der genannten Leistungen im Portfolio.

Gleichzeitig zu den steigenden Anforderungen an Leistungsfähigkeit und Mobilität von Anwendungen und Systemen steigt die Nachfrage nach mehr Sicherheit. Das gilt für IT-Systeme ebenso wie für Maschinen, die mit der IT verbunden sind sowie Sensoren und Aktoren aus dem Produktionsumfeld. Ein Angebot, das Kontron seit Jahren pflegt, wird somit zum Trend: Wir bieten Funktionen wie Secure und Measured Boot, Remote Attestation und das Ausrollen verschlüsselter Software mit Hardware-basierter Unterstützung duch Trusted Platform Module an.

Alles in allem gilt für 2020: Digitalisierung und Innovationen sorgen weiterhin für Wachstum, selbst in wirtschaftlich schwierigeren Zeiten.