Durch die Verlagerung von Rechenprozessen näher an den Ort der Datenerzeugung können sich Nutzer über deutlich schnellere und effizientere Verarbeitungsgeschwindigkeiten freuen, was in vielen Bereichen, von der Verbesserung betrieblicher Abläufe bis hin zur Verbesserung des Kundenerlebnisses, einen deutlichen Produktivitätssprung bedeutet.
Was ist Edge Computing?
Edge Computing ist eine verteilte Informationsverarbeitungstechnologie, die die Datenverarbeitung an den Rand des Netzwerks, also nah an die Datenquelle, verlegt. Dies bedeutet, dass Daten direkt am Entstehungsort, beispielsweise in einem Smart Device oder einem IoT-Sensor, verarbeitet werden, anstatt zunächst zu einem zentralen Server oder in die Cloud gesendet zu werden. Damit hebt Edge Computing die Begrenzung der zentralisierten Datenverarbeitung, die in der Cloud-Technologie üblich ist, auf. Diese Nähe zur Datenquelle ermöglicht eine schnellere Reaktionsfähigkeit, da die Zeit für die Datenübermittlung reduziert wird und Analysen nahezu in Echtzeit erfolgen können. Das ist besonders für Anwendungen mit hoher Bandbreitenanforderung oder geringer Latenzzeit von großer Bedeutung. Derartige Anwendungen umfassen unter anderem autonomes Fahren und automatisierte Produktionsanlagen.
Dezentralisierte Datenverarbeitung
Durch den Vergleich von Edge Computing und Cloud Computing wird deutlich, dass beide Technologien ihre Vorteile haben, aber auch unterschiedliche Anwendungsfelder adressieren. Während Cloud Computing hervorragend geeignet ist, um eine zentrale Speicherkapazität und computergestützte Ressourcen bereitzustellen, insbesondere für weitere Analysen und Archivierungszwecke, ist Edge Computing dafür konzipiert, eine schnelle, dezentralisierte Datenverarbeitung und Echtzeitantworten zu ermöglichen. Unternehmen sind jetzt in der Lage, ihre Abläufe in Echtzeit zu verbessern, was bisher undenkbar war. Produktionsprozesse werden schlanker, der Abfall wird minimiert und die Risiken werden besser abgewogen. Alles in allem kann Edge Computing damit erheblich zur Effizienzsteigerung und Gewinnmaximierung in der industriellen Produktion beitragen.
Aber Edge Computing geht noch einen Schritt weiter – es führt nicht nur schnelle Entscheidungen durch, sondern nimmt diese funktionalen Verbesserungen mit einem überraschend geringen Overhead vor. Da Edge-Geräte nahe am Netzwerkrand arbeiten, sinkt der Bedarf an Bandbreite stark. Dies spart Zeit und Kosten, die sonst für Datenübertragungen und Speicherung aufgewendet werden müssten. Die Wahl der Edge-Geräte ist deshalb entscheidend. Denn in einer Zeit, in der immer mehr Geräte miteinander vernetzt sind, ist das reibungslose Funktionieren von Edge-Geräten eine wichtige Voraussetzung, um die Vorteile des Edge Computing voll ausschöpfen zu können.
Die Wahl der richtigen Geräte
In einer Welt, in der die umfassende Digitalisierung voranschreitet, ist die Integration von zuverlässigen Gateways wie denen von Exor unerlässlich. Für IT- und OT-Verantwortliche, die in komplexen Umgebungen einen reibungslosen Datenfluss sicherstellen wollen, bieten die IoT-Gateways von Exor die Integration von Geräten mit fortschrittlichen Web-Technologien, die hohe Konnektivität, Sicherheit und Effizienz gewährleisten. Ihre Gateways schließen die Lücke zwischen Geräten und Systemen und rationalisieren Abläufe für die zukunftsfähige Industrie.
Grundsätzlich müssen Edge-Geräte bestimmte Schlüsseleigenschaften aufweisen, um effektive Ergebnisse zu liefern. Um das volle Potenzial des Edge Computing zu nutzen, ist es essenziell, Geräte zu wählen, die zuverlässig, sicher und leistungsfähig sind und am besten auf die Bedürfnisse des Unternehmens abgestimmt sind. Ein wesentliches Merkmal geeigneter Edge-Geräte ist eine hohe Datenverarbeitungsgeschwindigkeit. Da die generierten Datenmengen oft massiv sind, müssen Edge-Geräte in der Lage sein, diese Daten schnell und effizient zu verarbeiten, damit Nutzer in Echtzeit auf wichtige Informationen zugreifen können. Auch die Robustheit ist ein Kernelement der Geräte. Sie müssen für die Arbeit unter extremen Bedingungen geeignet sein, da sie oft in rauen Umgebungen wie Produktionsstätten, Baustellen oder Verkehrssystemen installiert sind. Das heißt, die Geräte müssen auf jeden Fall gegen Staub, Schmutz, Feuchtigkeit und extreme Temperaturen beständig sein.
Nahezu alle Geräte von Exor können als Edge-Geräte eingesetzt werden und gibt es in unterschiedlichen Leistungsklassen – von ARM bis x86. Sie wurden als IoT-Edge-Geräte mit der Kombination aus einem leistungsstarken Controller mit Netzwerkfähigkeit und hervorragenden Kommunikationsoptionen einschließlich OPC UA Client/Server konzipiert. Sie sind die ideale Wahl für alle IoT-Edge-Anwendungen in der Fabrik-, Marine- und Gebäudeautomation. Viele Edge-Geräte sind an entfernten oder schwer zugänglichen Orten installiert. Nicht zuletzt ist es daher wichtig, dass sie autark arbeiten können, das heißt, ohne ständige manuelle Eingriffe. Durch die Nutzung der Leistungsfähigkeit von Corvina ermöglichen die Exor-Gateways Remote-Überwachung, -Diagnose und -Management und gewährleisten, dass der Systemzustand stets gut ist.
Weitere Herausforderungen bei Edge Geräten
Einer der größten Herausforderungen bei Edge-Geräten ist außerdem die Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen. Als Bindeglied zwischen komplexer Software und spezifischen Maschinenfunktionen müssen Human Machine Interfaces (HMIs) und Industrial PCs (IPCs) eine Reihe von Standards erfüllen. Diese reichen von der elektromagnetischen Verträglichkeit bis hin zu den Anforderungen an die betriebliche Sicherheit. Unternehmen müssen daher sicherstellen, dass ihre Edge-Geräte diese hohen Anforderungen erfüllen.
Zusätzlich spielt die Gestaltung der Benutzeroberfläche (UI) und das Benutzererlebnis (UX) eine entscheidende Rolle bei der Geräteentwicklung. In einer Welt, in der der Wettbewerbsdruck hoch ist, kann die Art und Weise, wie Benutzer mit HMIs und IPCs interagieren, den entscheidenden Unterschied für den kommerziellen Erfolg eines Produkts machen. Indem sie eine intuitiv bedienbare und visuell ansprechende Benutzeroberfläche bereitstellen, können Unternehmen die Akzeptanz von Edge-Computing-Lösungen nicht nur verbessern, sondern auch die Effizienz ihrer Nutzer steigern.
Die ultimative industrielle Edge-Visualisierungssoftware-Lösung, JMobile 4.5 von Exor, bietet eine moderne und überarbeitete Widget-Galerie, die den Anforderungen an modernes Grafikdesign gerecht wird. Die vollständig anpassbare Widget-Galerie basiert auf der SVG-Technologie und führt ein neues Suchsystem ein, das eine äußerst einfache Programmierung ermöglicht.
Reaktionsschnelles Design
Mit JMobile haben Sie die Möglichkeit, rasterbasierte Layoutseiten zu erstellen, bei denen der Inhalt automatisch skaliert wird, um in jeder Ansichtsgröße das beste Nutzungserlebnis zu bieten. Diese neue Funktion ist für das Web geeignet und vollständig anpassbar, sodass sie die Grundlage für eine neue und moderne Art der Gestaltung von HMI-Anwendungen schafft.
Edge Computing und die industrielle Cloud
In der industriellen Automatisierung entsteht durch die begrenzte Bandbreite und das hohe Datenvolumen ein Komplexitätsgrad, der ohne Edge Computing kaum zu managen wäre. Durch die Vorverarbeitung von Daten direkt an der Quelle lassen sich Netzwerküberlastungen vermeiden und die an die Cloud übermittelten Datenmengen deutlich verringern. Dies führt letztlich zu einer effizienteren Nutzung der Ressourcen und einer Kostenreduktion, insbesondere in Hinblick auf Speicher- und Übertragungskosten.
Ein weiterer bedeutsamer Aspekt ist die Sicherheit im IIoT-Bereich. Zentrale Cloud-Systeme sind attraktive Ziele für Cyberangriffe. Edge Computing bietet hier einen mehrschichtigen Ansatz: Durch lokale Datenanalyse und -speicherung wird die Angriffsfläche reduziert und sensible Daten können direkt am Entstehungsort verschlüsselt werden. Der verbesserte physische Zugriffsschutz und Cybersecurity-Maßnahmen auf Edge-Ebene erhöhen die Gesamtsicherheit des Systems. Die Exor-Gateways verfügen über fortschrittliche Sicherheitsfunktionen, die den Schutz von Daten und den Schutz vor unbefugtem Zugriff sicherstellen.
Doch die Integration von Edge- und Cloud-Computing bringt auch manche Herausforderung mit sich. Die Orchestrierung zwischen Edge Devices und der Cloud muss reibungslos funktionieren, damit Daten fließend und ohne Zeitverlust synchronisiert werden können. Zum anderen wird es immer wichtiger, den Umgang mit proprietären Verschlüsselungsprotokollen und die Einhaltung von Standards zu gewährleisten, um eine gefahrlose und effektive Kommunikation zu gewährleisten. Edge Computing ist deshalb nicht als Ersatz, sondern als wertvolle Ergänzung zur Cloud zu sehen. Diese Kombination ermöglicht es Unternehmen, von den Stärken beider Technologien zu profitieren und somit eine robuste, zukunftssichere IIoT-Umgebung zu schaffen.
Zukunft des Edge Computing
Über die letzten Jahre hinweg hat Edge Computing zunehmend an Bedeutung gewonnen. Es hat sich zu einem wichtigen Baustein für die industrielle Digitalisierung entwickelt und ermöglicht neue Wege zur Datenverarbeitung, welche die Echtzeit-Analytik von Maschinendaten ermöglicht. Diese Fortschritte werden auch in Zukunft nicht Halt machen. Die immer weiter fortschreitende Vernetzung industrieller Anlagen und Geräte wird den Bedarf an lokalen Rechenkapazitäten weiter steigern. Zudem erlaubt das Zusammenspiel von Cloud-Lösungen und Edge-Geräten ein Höchstmaß an Flexibilität, welches Unternehmen erlaubt, ihre Netzwerkinfrastruktur passend auf ihre spezifischen Bedürfnisse anzupassen.
Schließlich ist die zunehmende Verbreitung von Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen ein klarer Indikator für den wachsenden Bedarf an Edge Computing. Die Fähigkeit, riesige Datenmengen direkt bei ihrer Entstehung zu verarbeiten und auszuwerten, ermöglicht neue Anwendungsgebiete für KI in industriellen Umgebungen.
Dennoch stehen wir noch am Anfang des Edge-Computing-Zeitalters. Die ständig steigenden Anforderungen an Rechenleistung, Speicherkapazität und Datenübertragungsraten stellen sowohl Hersteller als auch Anwender vor neue Herausforderungen. Dennoch, oder gerade deshalb, bietet Edge Computing vielfältige Möglichkeiten und spannende Perspektiven für eine effiziente und zukunftsorientierte Datenverarbeitung in der Industrie.
