Kurz gesagt ist Edge Computing jede Art von Datenverarbeitung, die am Rand des Netzwerks statt auf einem zentralen Server stattfindet.
Wenn man tiefer in das Thema Edge einsteigt, zeigt sich, dass Edge-Computing-Bereitstellungen – oft unterstützt von Cloud-Computing-Anbietern – Teil einer verteilten Infrastruktur sind, die es ermöglicht, die Rechenleistung näher an die Menschen zu bringen, die diese Daten erzeugen oder nutzen.
Entscheidend für das Konzept von Edge ist – unabhängig davon, ob Ihre Edge-Bereitstellung maschinelles Lernen, künstliche Intelligenz oder Datenanalysen unterstützt –, dass Ressourcen weit über das einst vorherrschende Rechenzentrum hinaus ausgedehnt werden. Edge ist heute ebenso zukunftsweisend, wie das Rechenzentrum vor etwa einem Dutzend Jahren führend war.
Der wichtigste Aspekt der Edge-Technologie ist, dass es sich um eine Form des verteilten Rechnens handelt. Wenn man auf die Geschichte der Computer zurückblickt, erkennt man einen Wechsel zwischen stärker zentralisiertem Computing (wie bei den frühen Großrechnern) und stärker verteilten Modellen (wie bei vernetzten PCs). In den vergangenen Jahren war der Trend zum Cloud Computing eine Entwicklung hin zu einem stärker verteilten, Multicloud-Computing-Modell. Der neuere Trend zum Edge Computing ist eine weitere Ausweitung dieses verteilten Modells.
Edge Computing ermöglicht Datenverarbeitung jenseits der Grenzen von Rechenzentrum und Cloud und unterstützt dadurch mobile Geräte und IoT-Geräte, einschließlich Mobiltelefonen.
Beispiele für Edge Computing
Vielleicht ist es Ihnen nicht bewusst, aber wahrscheinlich interagieren Sie jeden Tag mit Geräten, die Edge Computing nutzen. Wenn Sie beispielsweise in einer Außenstelle oder einem Backoffice (ROBO) mit eigener IT-Infrastruktur arbeiten, ist das ein Beispiel für Edge Computing.
Das Smartphone in Ihrer Tasche nutzt Edge Computing. Ihr Auto ebenfalls. Ihr Drucker. Wahrscheinlich auch Ihr Fernseher.
Hier eine unvollständige Liste von Edge-Computing-Geräten:
- Smartphones
- Smartwatches
- Wearables
- Laptops und Desktop-PCs
- Edge-Server
- Gaming-Systeme
- Drucker
- Smarte Router
- Smarte Haushaltsgeräte
- Smarte Lautsprecher für das Zuhause
- Computergestützte medizinische Geräte
- Vernetzte Autos
- Autonome Fahrzeuge
- Smarte Ampeln
- Smarte Landwirtschaft
- Smart Grid
- Mobilfunkmasten
- Kiosksysteme
- Point-of-Sale-Geräte
- Gateways für das Internet der Dinge (IoT)
- Gateways für das industrielle Internet der Dinge (IIoT)
- Militär- und Verteidigungsfahrzeuge sowie Waffen
- Roboter
Edge-Computing-Architektur
Da es so viele verschiedene Arten von Edge-Geräten gibt, existiert keine einzelne Edge-Architektur, die alle Anwendungsfälle abdeckt. Im Allgemeinen weisen die meisten Edge-Computing-Bereitstellungen jedoch einige typische gemeinsame Merkmale auf.
Erstens erfassen Edge-Geräte in der Regel Daten von Sensoren. Diese Sensoren können Teil des Geräts selbst sein (wie bei Smartphones und autonomen Fahrzeugen) oder separat vorliegen (wie bei Gaming-Systemen und vielen IIoT-Bereitstellungen).
Anschließend verarbeitet und speichert das Edge-Gerät Daten lokal. Theoretisch könnte ein Gerät die Daten unbegrenzt am Edge speichern, doch bei den meisten Bereitstellungen sendet das Gerät anschließend einen Teil der Daten zur weiteren Verarbeitung und Analyse in die Cloud. Andere Geräte und Nutzer können dann über die Cloud auf die verarbeiteten Daten zugreifen.
Diese Architektur lässt sich leichter verstehen, wenn man einen konkreten Anwendungsfall betrachtet. Denken Sie an die kioskartigen Tablets, die Sie vielleicht auf jedem Tisch in einer Restaurantkette sehen. Diese Edge-Geräte erfassen von Nutzern eingegebene Daten wie Bestellinformationen, Zahlungsdetails und/oder Umfrageantworten.
Die Tablets übertragen all diese Daten anschließend per WLAN an einen zentralen Server im Restaurant. Dieser Server verarbeitet und speichert die Daten und leitet sie außerdem an verschiedene mit dem Internet verbundene Server weiter, die Zahlungen verarbeiten, die Finanzlage des Unternehmens überwachen sowie Kundenbestellungen und Umfrageantworten analysieren. Administratoren und Geschäftsleiter können dann über verschiedene Anwendungen auf diese cloudbasierten Daten zugreifen.
Diese Kombination aus Edge Computing und Cloud Computing wird in einer Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsfälle und Branchen immer häufiger eingesetzt.
Welche Vorteile bietet Edge Computing?
Edge Computing bietet gegenüber zentralisierten Computing-Modellen zahlreiche Vorteile, etwa eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit, eine geringere Netzwerkauslastung und niedrigere Kosten. Im Folgenden finden Sie weitere Vorteile:
- Geschwindigkeit. Wenn Sie Daten in der Nähe ihres Entstehungsorts verarbeiten, müssen Sie nicht warten, bis sie in die Cloud und wieder zurück übertragen wurden. Diese Verringerung der Latenz führt zu einer höheren Leistung.
- Geringere Netzwerkauslastung. Die Geräte von heute erzeugen so große Datenmengen, dass Netzwerke nur schwer Schritt halten können. Eine stärkere Verarbeitung am Edge reduziert die Belastung der Netzwerkbandbreite und schafft Kapazitäten für die wichtigsten Workloads.
- Niedrigere Kosten. Die Übertragung geringerer Datenmengen kann ebenfalls zu niedrigeren Datenübertragungskosten führen. Das kann insbesondere in Teilen der Welt von Bedeutung sein, in denen die Gebühren für mobile Daten hoch sind.
- Verbesserte Sicherheit. Wenn Sie alle Ihre Daten an einem Ort speichern und verarbeiten, bieten Sie Angreifern ein großes, attraktives Ziel. Edge Computing macht es hingegen unwahrscheinlicher, dass Angreifer an eine riesige Datenmenge gelangen. Außerdem erschwert Edge Computing Angriffe durch verteilte Dienstverweigerung (DDoS).
- Compliance. In einigen Regionen der Welt gelten Datenschutzgesetze, die vorschreiben, dass Daten in dem Gebiet gespeichert und verarbeitet werden, in dem sie erzeugt wurden. Edge Computing kann es Unternehmen erleichtern, diese Vorschriften einzuhalten.
- Höhere Zuverlässigkeit. Die Verteilung Ihrer Daten auf mehrere physische Standorte ist ein grundlegendes Prinzip bewährter Verfahren für Disaster Recovery und Geschäftskontinuität (DR/BC). Wenn viele kleinere Geräte Ihre Workloads verarbeiten, ist ein katastrophaler Ausfall weniger wahrscheinlich, falls ein einzelnes Gerät offline geht.
- Einzigartige Produkte und Dienstleistungen. Edge Computing ermöglicht eine Reihe mobiler Geräte, die Endnutzern sonst nicht zur Verfügung stünden. Die Nachfrage der Verbraucher nach „smarten“ Produkten steigt weiter, und diese Produkte basieren auf Edge Computing.
- Verbesserte Überwachung. Edge Computing ermöglicht es Unternehmen außerdem, zahlreiche Dinge zu verfolgen, die sie andernfalls nicht überwachen könnten. Das ist besonders wichtig für Smart Factories, die smarte Landwirtschaft, Smart Grids und IIoT-Anwendungsfälle.
Welche Herausforderungen bringt Edge Computing mit sich?
Wie zu erwarten, hat Edge Computing auch einige Nachteile. Hier sind einige der wichtigsten:
- Höherer Wartungsaufwand. Wenn Ihr Unternehmen Dutzende, Hunderte oder sogar Tausende Edge-Computing-Geräte besitzt, muss Ihr Personal all diese Geräte warten. Das kann die IT-Abteilungen zusätzlich belasten und Reisen zu vielen verschiedenen Standorten erforderlich machen, was wiederum die Kosten erhöhen kann.
- Sicherheitsrisiken. Wie oben erwähnt, verringert Edge Computing einige Sicherheitsrisiken, schafft aber auch neue. In manchen Fällen können Angreifer durch die Kompromittierung eines Edge-Geräts Zugriff auf Netzwerke erlangen. Statt nur einige wenige zentralisierte Systeme zu schützen, müssen Teams nun zahlreiche kleinere Geräte absichern. Sicherzustellen, dass jedes Gerät über ein angemessenes Schutzniveau verfügt, kann zeitaufwendig und kostspielig sein.
- Fehlende Daten. Wenn Sie nach der Verarbeitung am Edge nur einen Teil Ihrer Daten an die Cloud übertragen, kann es passieren, dass eine entscheidende Information fehlt. Unternehmen müssen ihre Edge-Computing-Umgebungen sorgfältig konzipieren, um sicherzustellen, dass sie bei Bedarf auf alle relevanten Informationen zugreifen können.
- Skalierbarkeit.Die Erweiterung Ihres Edge-Computing-Netzwerks erfordert die Bereitstellung neuer Hardware. Das ist in der Regel schwieriger als die Skalierung in einer Cloud-Computing-Umgebung.
- Umweltbedingte Herausforderungen. Cloud-Server befinden sich in streng kontrollierten Rechenzentren, Edge-Geräte stehen jedoch häufig im Freien und können dort durch Wetter, Staub, Verschmutzung, Menschen oder sogar Tiere beeinträchtigt werden. Je nach Anwendungsfall müssen Sie Ihre Edge-Geräte möglicherweise so konstruieren, dass sie einem Blitzeinschlag, dem Überfahren durch einen Lastwagen oder dem Anknabbern durch Wildtiere standhalten.
- Fehlende Standards. In vielen Edge-Computing-Anwendungsfällen haben sich die Branchen noch nicht auf einen einheitlichen Standard für zentrale Komponenten des Technologie-Stacks geeinigt. Das erschwert die Interoperabilität und birgt für Unternehmen das Risiko, auf eine Technologie zu setzen, die bald veraltet sein könnte.
- Logistische Hürden. Der Aufbau und Betrieb einer Edge-Computing-Umgebung kann sowohl aus technologischer Sicht als auch unter dem Gesichtspunkt der Personalressourcen schwierig sein. Unternehmen können beispielsweise vor Herausforderungen stehen, wenn es darum geht, Geräte mit Strom zu versorgen, sicherzustellen, dass sie sich bei Bedarf automatisch einschalten, oder überhaupt Platz für Geräte zu finden, wenn der physische Raum begrenzt ist. Diese Hürden sind zwar nicht unüberwindbar, Unternehmen sollten sie jedoch berücksichtigen, bevor sie ein Edge-Computing-Projekt starten.
Warum ist Edge Computing wichtig?
Trotz dieser Herausforderungen sollten Unternehmen den Trend zum Edge Computing beachten und überlegen, wie sich ihr Unternehmen daran beteiligen könnte. Dafür gibt es folgende Gründe:
- Der Markt für Edge-Computing-Geräte ist riesig – und wächst. Laut IDC wird der Markt für Edge Computing im Jahr 2024 einen Wert von etwa 250,6 Milliarden US-Dollar erreichen. Und der Markt wächst jedes Jahr. Ihre Wettbewerber sind mit Sicherheit an diesem Trend beteiligt. Wenn Sie mithalten möchten, müssen Sie prüfen, wie Ihr Unternehmen davon profitieren könnte.
- Edge Computing ergänzt Cloud Computing. Seit mehr als einem Jahrzehnt wächst Cloud Computing. Allerdings ist es finanziell nicht sinnvoll, die gesamte Datenverarbeitung und -speicherung in der Cloud vorzunehmen – und aus Sicherheits- oder Compliance-Gründen möglicherweise auch nicht machbar. Eine solide Edge-Computing-Strategie ist häufig das notwendige Gegengewicht zu einer guten Cloud-Computing-Strategie.
- Edge Computing kann Unternehmen effizienter machen. Wie bereits erwähnt, kann Edge Computing sowohl Zeit als auch Geld sparen. Unternehmen sollten den ROI sorgfältig prüfen, um festzustellen, in welchen Bereichen Edge Computing für ihre Abläufe sinnvoll sein könnte.
- Edge Computing ermöglicht neue Produkte und Dienstleistungen. Verbraucher und Unternehmen sind gleichermaßen auf der Suche nach neuen Produkten und Dienstleistungen, die Computing-Funktionen in den Alltag integrieren. Edge Computing kann neue Geschäftsmodelle und neue Möglichkeiten der Kundenbetreuung eröffnen.
- Edge Computing kann das Leben verbessern. Edge Computing treibt zahlreiche Innovationen voran, die die Welt sicherer und angenehmer machen. Es trägt dazu bei, Autos sicherer zu machen, Einkaufen und Essen gehen komfortabler zu gestalten, Landwirtschaft und Fabriken produktiver zu machen, Lieferketten effizienter zu gestalten und Wohnzimmer unterhaltsamer zu machen.
- Edge Computing wird bleiben. Angesichts der enormen Vorteile von Edge Computing und seiner tiefen Integration in den Alltag ist es höchst unwahrscheinlich, dass Edge-Geräte in absehbarer Zeit verschwinden werden. Stattdessen werden wir Edge Computing – ähnlich wie Cloud Computing – vermutlich einfach als „Computing“ betrachten.