Iot Edge Computing

Das Internet der Dinge ist ein sich ständig weiterentwickelnder Zusammenfluss von Technologien. Derzeit prüfen eine Reihe von Ökosystem-Stakeholdern genau, wie die Verteilung der Computing-Infrastruktur an den Netzwerkrand, unterstützt durch eine End-to-End-Architektur, die die Edge-Infrastruktur mit Cloud-Diensten verbindet, IoT-Anwendungsfälle unterstützen kann. Eine Möglichkeit, dies zu betrachten, ist der Edge als Ort, der Netzwerkendpunkt, an dem sich der Endbenutzer oder das Gerät physisch befindet; Fog, ein von Cisco geprägter Deskriptor, ist die Netzwerkarchitektur, die den Edge mit der Cloud verbindet, die sich in diesem Fall sowohl zentral als auch am Edge befindet. Noch verwirrt?

Terminologie beiseite, der Punkt der Kante und des Nebels ist relativ einfach. Die massive Verbreitung von IoT-Geräten hat viele Auswirkungen, aber für dieses Gespräch konzentrieren wir uns auf drei:

• Die Datenmenge das IoT produziert, kann nicht angemessen von zentralisierten Cloud-Diensten unterstützt werden;
• Die Latenzanforderungen bestimmter IoT-Anwendungen – größtenteils geschäftskritische Kommunikation – funktionieren einfach nicht, wenn die Daten zur Verarbeitung weite Strecken zurücklegen müssen;
• Und es ist nicht kostengünstig oder effizient für jeden Netzbetreiber, diese Datenmenge trotzdem in die Cloud zu transportieren.

Anfang dieser Woche 451 Research, in Zusammenarbeit mit dem OpenFog-Konsortium , veröffentlichte einen Bericht, der die Fünfjahresaussichten für dieses Marktsegment untersucht. Um eine Grundlinie zu legen, legen die Berichtsautoren ihre eigenen Definitionen fest. Der Edge umfasst IoT-Geräte, „von denen Sensordaten stammen, wie Fahrzeuge, Fertigungsanlagen und intelligente medizinische Geräte“, die über integrierte Rechen-, Konnektivitäts- und Analysefunktionen verfügen. Neben diesen vernetzten Dingen ziehen die Forscher auch lokale Rechenzentren und mobile Edge-Computing-Infrastruktur in Betracht.

Laut der Analyse von 451 wird der globale Markt für Nebellösungen bis 2022 einen Wert von 18 Milliarden US-Dollar haben wobei die Segmente Energie, Versorgungsunternehmen, Transport, Gesundheitswesen und Industrie die Ausgaben anführen. Frühe Investitionen werden in Hardware getätigt, gefolgt von Anwendungen und Diensten. Dies ist ein im Entstehen begriffener Bereich des IoT; An diesem Punkt ist die Hardware am weitesten entwickelt, also fangen wir dort an.

Ich habe erwähnt, dass Cisco den Begriff geprägt hat. Ihr Produktangebot ist das Edge Analytics Fabric System, das auf einer offenen Architektur basiert. Das Unternehmen fasst den Wert so zusammen:„Ihr Unternehmen betreibt physische Vermögenswerte, die Daten und Komplexität erzeugen. Netzwerk- und Cloud-Verbindungen sind nicht verfügbar. Jetzt können Sie Ihre verteilten Daten dort verbinden, verarbeiten und analysieren, wo sie sich befinden. Lösen Sie IT- und OT-Herausforderungen und Treffen Sie Entscheidungen in Echtzeit, um Mehrwert zu schaffen, wenn Sie alle für Ihr Unternehmen wichtigen Daten verwenden. ”

In diesem Pitch geht Cisco von keiner Konnektivität aus, was nicht immer der Fall wäre, aber nehmen wir an, dass es sich um einen hypothetischen Mining-Anwendungsfall handelt. Der industrielle Bergbau findet oft an weit entfernten Orten mit wenig oder keinem Zugang zu traditionellen Mobilfunk- oder sogar Satellitennetzen statt. Dieselben Minen sind jedoch von immens komplexer und teurer Ausrüstung für den Betrieb abhängig. Angenommen, Sie richten ein virtualisiertes Funkzugangsnetzwerk und einen virtualisierten weiterentwickelten Paketkern ein, um Ihre Konnektivität zu verwalten, sodass diese Maschinen jetzt miteinander und mit Operatoren entweder vor Ort oder an einem Remote-Standort kommunizieren können. Wenn ein Maschinenausfall zu kostspieligen Ausfallzeiten führen kann, ist es von größter Bedeutung, Maschinendaten zu verwenden, um idealerweise prädiktive Analysen durchzuführen, die einen Alarm auslösen und sogar eine Fehlerbehebung einleiten können, bevor ein Fehler sich auf das Endergebnis auswirkt. Dies ist der Netzwerkrand – eine rechtzeitige Datenverarbeitung ist entscheidend, um eine alleinige Abhängigkeit von der Cloud auszuschließen, ganz zu schweigen von den schieren Datentransportkosten für die Übertragung von Terabyte pro Stunde von Sibirien in ein Rechenzentrum in Moskau.

Dell, das kürzlich angekündigt hat, eine IoT-Geschäftseinheit zusammen mit einem dreijährigen Investitionsplan von 1 Milliarde US-Dollar aufzubauen, ist ein weiterer großer Player im Bereich Edge-Hardware, insbesondere das Dell Edge Gateway. Dell hebt in seiner Produktbeschreibung den Transportkostenaspekt hervor sowie die Tatsache, dass nicht alle von einem IoT-Gerät generierten Daten von Natur aus wertvoll sind. „Ein Edge Gateway… verbindet verschiedene kabelgebundene und kabellose Geräte und Systeme, aggregiert und analysiert die Eingaben und sendet sie weiter. Da sich das Gateway in der Nähe Ihrer Geräte und Sensoren befindet, sendet es nur aussagekräftige Daten an die Cloud oder das Kontrollzentrum und spart Ihnen teure Bandbreite.“

Zurück zum OpenFog-Konsortium – dies ist eine gemeinnützige Gruppe, die über zahlreiche Arbeitsgruppen eine Referenzarchitektur entwickelt hat, die sich darauf konzentriert, die Interoperabilität im Zuge der Weiterentwicklung des Ökosystems sicherzustellen. Direktorin Lynne Canavan geht in einem Blogbeitrag auf die wichtigsten IoT-Probleme ein, die Nebel angehen wird. „Fog Computing wird aufgrund seiner Fähigkeit, die technischen Herausforderungen fortschrittlicher digitaler Anwendungen in IoT, eingebetteter KI und 5G auf einzigartige Weise zu lösen, ständig erweitert. Für Anwendungsfälle, die SCALE erfordern – Sicherheit, Kognition, Agilität, Latenz und Effizienz – alles in Sub-Millisekunden gehandhabt – ist Fog Computing und Networking kein besserer Ansatz:Es ist ein notwendiger.“

Die Referenzarchitektur von OpenFog wird von den IEEE Standards Associations verwendet, um ihre Arbeit zur Standardisierung von Fog für IoT und andere Edge-Technologien aufzunehmen. Helder Antunes, Vorstandsvorsitzender von OpenFog, auch Ciscos Senior Director der Corporate Strategic Investments Group, beschrieb in einem Blogbeitrag die Übernahme durch IEEE als einen „großen Meilenstein“ und einen wichtigen Wegbereiter, der dazu beitragen wird, Informationstechnologie, Kommunikationstechnologie und Betriebstechnologie für die IoT.

„Um wirklich transformativ zu sein“, schrieb er, „muss das Internet der Dinge in der Lage sein, riesige Datenmengen nahezu in Echtzeit für fortgeschrittene Anwendungsfälle wie Drohnen, selbstfahrende Fahrzeuge und eingebettete Anwendungen der künstlichen Intelligenz zu verarbeiten. Es muss auch vollständig interoperabel sein – von Endbenutzergeräten und Sensoren bis hin zur Cloud. Herkömmliche Architekturen können den betrieblichen Herausforderungen für die modernen digitalen Anwendungen von heute nicht gerecht werden.“

Viele große globale Betreiber befinden sich in verschiedenen Sondierungsstadien in Bezug auf Edge-Computing und Fog-Architekturen, obwohl keiner spezifische Details seiner Pläne öffentlich bekannt gegeben hat. Eine der größten Herausforderungen im Zusammenhang mit der Ermöglichung des IoT-Edge aus Betreibersicht sind die Immobilien. Denken Sie an autonome Fahrzeuge, die auf einer Autobahn fahren – sie produzieren enorme Datenmengen, die auf der Kommunikation zwischen intelligenter Infrastruktur, Fußgängern, anderen Fahrzeugen, der Cloud und allem basieren. Um dieses Maß an Datentransport und -verarbeitung zu unterstützen, würden Sie einen massiven Hardware-Rollout erwarten, aber wo bleibt die ganze Ausrüstung? Zentrale Büros sind möglicherweise nicht nahe genug; Pole-Attach- und Rooftop-Deals – denken Sie an den aktuellen Stand von Small Cell-Implementierungen – sind offensichtlich schwer zu handhaben, ganz zu schweigen von den Einschränkungen bei der Stellfläche und der Stromversorgung. Alicia Abella, VP of Advanced Technology Realization bei AT&T, sagte während einer Keynote-Präsentation auf dem Fog World Congress, dass Server zu bestehenden Infrastrukturstandorten hinzugefügt werden könnten, stellte aber auch ein faszinierendes Konzept vor – die Nutzung der latenten Rechenleistung einzelner Mobiltelefone, die zusammen arbeiten, um Probleme zu lösen die Anforderungen von IoT am Edge. Erwarten Sie viel mehr über Edge, Fog und das IoT zu hören.