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Digitalisierung in der Industrie erfordert Edge-Datacenter IoT führt zu Daten-Tsunami

16.04.2018

Das Internet der Dinge nimmt rasant konkrete Formen an und wird riesige Datenmengen erzeugen. Edge-Datacenter sind für die produzierende Industrie die Lösung, um die Datenberge der digitalen Transformation zu bewältigen.

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In der Produktion verfügen immer mehr Maschinen über intelligente Komponenten. Die dort erzeugten Sensordaten müssen in Echtzeit ausgewertet werden, um Prozesse und Fertigungsabläufe zeitnah zu steuern. Darüber hinaus enthalten Industrieanlagen neue Technologien wie Machine Learning und Predictive Maintenance und werden über datengestützte Regelkreise, die sich durch Trend-Analysen ständig selbst aktualisieren, immer intelligenter.

Daten an der Quelle verarbeiten

Für diese modernen Produktionsumgebungen ist eine Erstverarbeitung der Daten noch am Standort notwendig. Nur so lassen sich Maschinen, Roboterstraßen und komplexe Fertigungsprozesse automatisiert mit aktuellen Daten steuern, denn bei diesen zeitkritischen Anwendungen wären die Round­trip-Zeiten eines Datentransfers vom Produktionsstandort zu einem weiter entfernten Rechenzentrum und zurück einfach zu hoch.

Daher implementieren immer mehr Industrieunternehmen sogenannte Edge-Datacenter: Dies sind dezentrale Rechenzentren, die mit dem zentralen Cloud-Rechenzentrum verbunden sind, die in unmittelbarer Nähe der Produktionsanlagen oder sogar innerhalb der Fabrikhalle stehen. Hier werden die Datenströme mit kurzer Latenzzeit verarbeitet, sodass IT-Anwendungen die Abläufe in Produktion oder Logistik in Echtzeit steuern können. Es sind aber auch innovative Dienste für eine vorausschauende Wartung sowie die angesprochene Selbstoptimierung der Produktionsanlage über Machine Learning möglich.

Alternative IT-Container

Für produzierende Unternehmen mit Industrie-4.0-Umgebungen stellt sich damit die Frage, wie sich zusätzliche IT-Systeme schnellstmöglich aufbauen lassen, um innovative Dienste zu ermöglichen und um die anfallenden Datenmengen zu verarbeiten. Die klassische Variante wäre, ein zusätzliches Büro, einen Teil der Produktionshalle oder einen Kellerraum zu ertüchtigen. Aber auch ein kompletter RZ-Neubau ist möglich. In der Praxis sprechen die Kosten und Zeitaufwände gegen solche Vorhaben. Über einen Colocation-Anbieter würde sich zumindest das Standortproblem lösen lassen, sofern dieser eine Location in geografischer Nähe besitzt. Aber auch dann muss die eigene IT-Umgebung zunächst noch geplant, zusammengestellt und bei dem Colo-Anbieter aufgebaut werden. Wer über die Integration von IT-Services von Public-Cloud-Providern nachdenkt, sollte auch hier berücksichtigen, dass hohe Latenzzeiten auftreten können.

Für IT-Manager ist daher ein schlüsselfertig gelieferter IT-Container für das Edge-Computing eine sinnvolle Variante zum klassischen Bau eines Rechenzentrums. Eine solche IT-Umgebung basiert auf vorkonfigurierten Modulen für Klimatisierung und Stromversorgung inklusive IT-Racks und Sicherheitskomponenten. Diese werden noch ergänzt um die jeweils benötigten aktiven Server- und Netzwerksysteme: Manche Hersteller bieten Container-Lösungen mit bis zu 40 kW Leistung pro Rack an, wodurch die Installation selbst für anspruchsvollste HPC-Umgebungen (High Performance Computing) wie Simulationen oder Blockchain-Applikationen geeignet ist. Damit gelingt der schnelle Aufbau einer neuen IT-Umgebung auf dem eigenen Firmengelände innerhalb weniger Wochen oder Monate.

Anbieter wie Rittal und Innovo Cloud liefern beispielsweise mit der Lösung BCC (Balanced-Cloud-Computing-Plattform) ein schlüsselfertiges Cloud-Rechenzentrum für das Edge-Computing, bei dem alle Komponenten als vordefinierte und validierte Module verfügbar sind. Im Lieferumfang sind Server, Netzwerk und Storage optional enthalten und die IT-Services werden über die OpenStack-Management-Plattform als Cloud-Dienste (IT as a Service) innerhalb der unternehmensweiten IT-Infrastruktur bereitgestellt.

Ausblick

Im Jahr 2019 könnten bereits 40 Prozent der Daten aus dem Internet der Dinge von Edge-IT-Systemen verarbeitet und analysiert werden, so eine Untersuchung von IDC-Analysten. Zudem wird der neue 5G-Mobilfunkstandard das zu verarbeitende Datenvolumen nochmals drastisch erhöhen. Mit Datenraten von bis zu 10 GBit/s wird zum Beispiel ein Spielfilm in HD-Auflösung innerhalb von nur wenigen Sekunden übertragen.

Wer also künftig das Internet der Dinge in der Produktion mit schnellen 5G-Netzen betreiben möchte, sollte frühzeitig die benötigte Rechenleistung bereitstellen, damit Anwendungen die volle Netzkapazität nutzen können.

Bildergalerie

  • Im sofort einsetzbaren, schlüsselfertigen Cloud-Rechenzentrum von Rittal und Innovo Cloud sind von den IT Racks über die Klimatechnik bis hin zur Stromversorgung alle wichtigen Komponenten enthalten.

    Bild: Rittal

  • Das Rittal Edge Data Center besteht aus zwei Rittal TS IT-Racks sowie auf den jeweiligen Einsatzzweck abgestimmten Modulen für Klimatisierung, Energieverteilung, USV, Brandschutz, Monitoring und Zugriffsschutz.

    Bild: Rittal

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