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    Edge-Computing: Unterstützung Ihrer digitalen Transformation

Was ist Edge Computing?

Edge Computing ist eine IT-Bereitstellung, die Anwendungen und Daten so nah wie möglich an die Benutzer oder „Dinge“ bringt, die sie benötigen.

  • Edge Computing im Vergleich mit Fog Computing

    Diese branchenüblichen Begriffe verfolgen ein ähnliches Ziel, sodass sie synonym verwendet werden, und die Branche neigt de facto zu „Edge Computing“ als Standard. Cisco prägte den Begriff „Fog Computing“, doch große Unternehmen in diesem Bereich wie GE, HPE und APC by Schneider Electric haben den Begriff „Edge Computing“ übernommen.

  • Edge Computing im Vergleich mit Cloud Computing

    Edge Computing ergänzt Cloud Computing in einer hybriden IT-Umgebung. Während Cloud Computing zentralisierte Datacenter nutzt, nutzt Edge Computing verteilte Micro-Datacenter am Netzwerkrand, in denen Daten näher am Ort ihrer Entstehung verwendet werden.

Warum ist Edge Computing notwendig?

Edge Computing ist notwendig, um Schwachstellen in Cloud-basierten Anwendungen und Services in Bezug auf Leistung und behördliche Anforderungen zu beheben. Kurz gesagt: Cloud Computing kann nicht immer die erforderlichen Reaktionszeiten liefern, die von kritischen Anwendungen benötigt werden. Für Unternehmen, die behördliche Auflagen hinsichtlich der Speicherung von Daten einhalten müssen, kann Cloud Computing möglicherweise auch nicht die Art von lokalem Speicher bereitstellen, die sie benötigen.

Dies ist ein Problem, da der Trend zur Digitalisierung zur Steigerung von Effizienz und Unternehmensleistung die Nachfrage nach Anwendungen anheizt, die Spitzenleistung erfordern, insbesondere Anwendungen im Internet der Dinge (IoT). IoT-Anwendungen benötigen oft hohe Bandbreite, niedrige Latenz und zuverlässige Leistung bei gleichzeitiger Einhaltung von Vorschriften und Compliance-Vorgaben. Dies macht sie zu klassischen Kandidaten für Edge Computing.

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Bereitstellen von Edge-Datacentern

Edge Computing-Bereitstellungen können zwar viele Formen annehmen, aber sie lassen sich in der Regel in drei Kategorien einteilen:

1. Lokale Geräte, die einen bestimmten Zweck erfüllen, z. B. eine Appliance, die das Sicherheitssystem eines Gebäudes betreibt, oder ein Cloud-Speicher-Gateway, das einen Online-Speicherdienst mit lokalen Systemen integriert und so die Datenübertragung zwischen ihnen erleichtert.
2. Kleine, lokalisierte Datacenter (1 bis 10 Racks) mit erheblichen Verarbeitungs- und Speicherkapazitäten.
3. Regionale Datacenter mit mehr als 10 Racks für relativ große lokale Nutzerschaften.

Unabhängig von der Größe ist jedes dieser Edge-Beispiele für das Unternehmen wichtig. Daher ist eine Maximierung der Verfügbarkeit unerlässlich.

Es ist daher wichtig, dass Unternehmen beim Bau von Edge-Datacentern ebenso viel Aufmerksamkeit auf Zuverlässigkeit und Sicherheit legen, wie sie es für ein großes, zentralisiertes Datacenter tun würden. Diese Website soll Ihnen die Informationen bieten, die Sie benötigen, um sichere, zuverlässige und verwaltbare Hochleistungs-Edge-Datacenter zu bauen, die die digitale Transformation Ihres Unternehmens voranbringen.

Wie das Internet der Dinge die Anforderungen an Edge Computing vorantreibt

Das Internet der Dinge (IoT) beinhaltet die Erfassung von Daten verschiedener Sensoren und Geräten sowie die Anwendung von Algorithmen auf diese Daten, um Erkenntnisse und daraus geschäftliche Vorteile zu gewinnen. Branchen wie Fertigung, Energieverteilung, Verkehrsmanagement, Einzelhandel, Medizin und sogar Bildung nutzen diese Technologie, um die Kundenzufriedenheit zu verbessern, Kosten zu senken, Sicherheit und Betriebsabläufe zu verbessern und die Endbenutzererfahrung zu bereichern, um nur einige Vorteile zu nennen.

Ein Einzelhändler kann beispielsweise Daten aus IoT-Anwendungen nutzen, um seinen Kunden einen besseren Service zu bieten, indem er aufgrund vergangener Einkäufe Kundenwünsche vorhersieht, Rabatte vor Ort anbietet und seine eigenen Kundendienstgruppen verbessert. In Industrieumgebungen können IoT-Anwendungen zur Unterstützung von Programmen zur vorbeugenden Wartung eingesetzt werden. Sie ermöglichen es zu erkennen, wann die Leistung einer Maschine von einem festgelegten Grundszenario abweicht und können so darauf hinweisen, dass eine Wartung erforderlich ist.

Die Liste potenzieller Anwendungsfälle ist praktisch endlos, aber sie alle haben eines gemeinsam: Erfassung vieler Daten von vielen Sensoren und intelligenten Geräten und deren Nutzung zur Verbesserung betrieblicher Abläufe.

Viele IoT-Anwendungen nutzen Cloud-basierte Ressourcen für Rechenleistung, Datenspeicherung und intelligente Anwendungen, die geschäftliche Einblicke ermöglichen. Häufig ist es jedoch nicht optimal, alle von Sensoren und Geräten generierten Daten direkt in die Cloud zu senden, da generell Fragen zur Bandbreite, Latenz und zu behördlichen Anforderungen zu berücksichtigen sind.

Die 3 Hauptgründe, warum Edge Computing in IoT-Anwendungen erforderlich ist

Bandbreite
Die Menge der Daten, die einige IoT-Anwendungen generieren, kann atemberaubend sein, ähnlich den Kosten, die mit dem Senden aller Daten an die Cloud verbunden sind. Dadurch wird die lokale Verarbeitung praktischer und nutzbringender. Dies ist auch ein Gating-Faktor für jede Anwendung, die das Streamen großer Mengen von Inhalten erfordert, einschließlich hochauflösenden Videos, das in Anwendungen zur Öl- und Gasgewinnung verwendet werden kann.
Latenz
Für einige Anwendungen ist eine extrem niedrige Latenz erforderlich. Dies ist die Zeit, die ein Datenpaket benötigt, um an das Ziel und zurück übertragen zu werden. Jede Anwendung, die mit Sicherheit zu tun hat, z. B. fahrerlose Autos, Anwendungen im Gesundheitswesen oder Anwendungen in industriellen Werkshallen, erfordert nahezu unmittelbare Reaktionszeiten. Cloud-Dienste sind in solchen Fällen aufgrund der Verzögerung, die bei der Übertragung an einen zentralisierten Service auftritt, nicht optimal.
Regulatorische Anforderungen
In stark regulierten Branchen und Regionen (wie etwa in Europa mit der Datenschutz-Grundverordnung DSGVO) wird die Art und Weise, wie personenbezogene Daten behandelt werden, streng kontrolliert, einschließlich des Speicherorts und der Art ihrer Übertragung. Dies führt zu einem erhöhten Bedarf an lokalen Datacentern.

In all diesen Fällen und mehr sind Edge-Bereitstellungen für die Lösung dieser Probleme unerlässlich.

Beispiele für die Vorteile der digitalen Transformation

Natürlich geht es bei der gesamten IT nur um die Erfüllung geschäftlicher Anforderungen und am Netzwerkrand ist das nicht anders. Edge Computing unterstützt Unternehmen bei der Umstellung auf digitale Technologien und der Nutzung von IoT-Anwendungen, um die Kundenerfahrung und Betriebseffizienz zu verbessern und neue Umsatzquellen zu erschließen.

Verbesserung der Kundenzufriedenheit

Kunden sehen überall Beispiele für IoT-Anwendungen. Digital Signage verbessert die Kundenerfahrung im Einzelhandel und im Transportwesen. Außendienstpersonal in der Industrie nutzt Augmented Reality-Anwendungen, damit komplizierte Maschinen und Geräte einfacher bedient werden können. Sie können jetzt den Großteil Ihres Bankgeschäfts von Ihrem Telefon aus erledigen und medizinische Geräte aus der Ferne überwachen lassen. IoT-Anwendungen erleichtern den Kunden das Leben in nahezu jedem Bereich.

Verbesserung der betrieblichen Effizienz

IoT-Anwendungen tragen zur Verbesserung der Betriebseffizienz in Bereichen wie vorbeugende Instandhaltung für alle Arten von Maschinen und Anlagen bei, sei es in industriellen Umgebungen oder Datacentern, um Probleme zu beheben, bevor sie Ausfallzeiten verursachen. Die RFID-Nachverfolgung (Radio Frequency Identification) unterstützt Einzelhändler bei der Bestandsverwaltung und der Vermeidung von Verlusten und ermöglicht es Gesundheitsdienstleistern, die Standorte teurer Geräte zu überwachen, wie z. B. Computer auf Rollwagen. Städte nutzen IoT-Anwendungen, um zur Vermeidung von Staus belebte Kreuzungen zu überwachen und Ampeln zu steuern. Tatsächlich ist die Verbesserung der betrieblichen Effizienz wahrscheinlich der Hauptgrund, warum Unternehmen IoT-Anwendungen einsetzen.

Erschließung neuer Umsatzquellen

Auf der Grundlage der IoT-Technologie entstehen ganz neue Branchen. Uber und Lyft wären ohne sie nicht möglich, ebenso wenig wie Dienste für den kurzfristigen Fahrrad- und Roller-Verleih. Logistikunternehmen können neue Services anbieten, die darauf aufbauen, dass der Echtzeit-Status von Containern und die ordnungsgemäße Funktion von Klimasteuerungen ermittelt werden können. Vorbeugende Instandhaltungsdienste, die für Kunden wertvoll sind, bedeuten auch neue Umsätze für Hersteller und Dienstleister. Es gibt inzwischen eine Vielzahl von Heimüberwachungsdiensten, die auf einer Reihe von Sensoren und Internetkonnektivität basieren. Anbieter im Gesundheitswesen können nun Services für „digitale Krankenhäuser“ anbieten, darunter Fernüberwachung und -analyse von Geräten.

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Beispiele für Edge Computing in allen Branchen

Jedes Unternehmen in jeder Branche kann IoT-Technologie und Edge Computing einsetzen, um neue Umsatzquellen zu erschließen und die Kundenerfahrung und Betriebseffizienz zu verbessern. Das Prinzip hinter den Anwendungen ist dasselbe, unabhängig von der genauen Implementierung: Geräte oder Sensoren an einem Ende senden Daten zunächst zur Verarbeitung an ein Edge-Datacenter und möglicherweise einige Analysen und dann an eine stärker zentralisierte Anwendung (häufig in der Cloud), die dem Unternehmen den versprochenen Vorteil liefert.

Es ist klar, dass sich einige vertikale Branchen als frühe Anwender der IoT-Technologie und der Implementierung erfolgreicher Anwendungen herauskristallisieren. Die Lektionen, die sie lernen, gelten auch für andere Branchen, sodass die Analyse ihres Erfolges dabei helfen kann, Ideen für Führungskräfte in anderen Branchen zu entwickeln.

  • Bildung am Netzwerkrand

    Bildungsinstitutionen haben ihre Entwicklung hin zu einem stärker digitalen und vernetzten Umfeld sowohl für Lernende als auch für Lehrende dramatisch verändert. Edge Computing ermöglicht IoT, das die Erfahrungen im Klassenzimmer bereichert, Verwaltungssysteme optimiert und den Fokus hin zu schülerorientiertem Unterricht verschiebt.

    Erfahren Sie mehr über Bildung am Netzwerkrand

Bewältigung von Herausforderungen am Netzwerkrand

Um die Vorteile zu nutzen, die IoT-Anwendungen versprechen, müssen Edge-Datacenter jedoch die Leistung und Zuverlässigkeit bieten, die von den Anwendungen benötigt werden. Dies stellt eine Herausforderung in mehreren Bereichen dar, da Edge-Datacenter buchstäblich überall angesiedelt sein können: in einem Netzwerkschrank oder Serverraum, in einem Büro mit Mitarbeitern, in einem Einzelhandelsbetrieb mit vielen Mitarbeitern und Kunden oder in einer rauen Außenumgebung.

Unabhängig vom Standort müssen drei wichtige Anforderungen erfüllt werden, um Zuverlässigkeit und Leistung von Edge-Datacentern sicherzustellen: Remote-Management, schnelle und standardisierte Bereitstellung und physische Sicherheit.

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Remote-Management und -Services

Die meisten Edge-Datacenter verfügen zur Verwaltung über wenige bis gar keine IT-Mitarbeiter vor Ort – egal, ob es sich um eine dezentrale Anlage im Außenbereich handelt, die IoT-Anwendungen von Energieversorgern unterstützt, oder um einen Einzelhändler mit Hunderten von Geschäften. In solchen Fällen ist die Möglichkeit zur Remote-Verwaltung und -Wartung der Edge-Komponenten von entscheidender Bedeutung. Die Wartung muss vorausschauend und proaktiv erfolgen, um sicherzustellen, dass am Standort keine Ausfallzeiten auftreten und dass die Kosten für Serviceeinsätze gesenkt werden können. Eine Cloud-basierte Verwaltungsplattform, die intelligente Analyseanwendungen nutzt, kann eine wirksame Lösung sein.

> Erfahren Sie mehr über das Remote-Management von Edge Computing

Standardisierte und schnelle Implementierung

Angesichts der großen Anzahl an Edge-Datacentern, über die viele Unternehmen verfügen werden, ist es wichtig, dass sie auf eine standardisierte, wiederholbare und schnelle Weise bereitgestellt werden. Die Alternative – eine Reihe von Ad-hoc-IT-Bereitstellungen – bedeutet ein Albtraumszenario für die schnelle Bereitstellung und fortlaufende Verwaltung.

Die Lösung beinhaltet in diesem Fall die Verwendung einer Referenzarchitektur, die die Einheitlichkeit in jeder Edge-Bereitstellung sicherstellt. Solche Architekturen definieren eine Basiskonfiguration von Geräten und Diensten, erlauben aber je nach Anforderungen der einzelnen Standorte bestimmte Variationen. Noch besser ist es, eine begrenzte Anzahl von Referenzentwürfen zu haben, aus denen für jeden Standort ausgewählt werden kann, um die Konsistenz zu gewährleisten.

Vorkonfektionierte, modulare Mikro-Datacenter sind oft eine gute Lösung für Edge-Datacenter. Dazu gehören die gesamte erforderliche Energie- und Kühlungsinfrastruktur sowie Managementsoftware. All dies ist vorintegriert und in einem Rack oder Gehäuse installiert, sodass IT-Geräte aufgenommen werden können. Diese werden normalerweise von einem IT-Lösungsanbieter oder Systemintegrator installiert. Einige Mikro-Datacenter sind außerdem von führenden Herstellern konvergenter und hyperkonvergenter IT-Systeme zertifiziert, was eine gute Leistung und Zuverlässigkeit gewährleistet.

> Erfahren Sie mehr über standardisierte und schnelle Implementierung von Edge Computing

Physische Sicherheit

Edge-Datacenter können sich in Serverräumen und IT-Schränken, unter Kassenregistern oder unter Schreibtischen befinden. Doch selbst wenn sie sich in einem dedizierten Raum befinden, ist der möglicherweise nicht sicher. Dadurch ist die Edge-Infrastruktur für unbeabsichtigte Schäden, Angriffe von böswilligen Akteuren, die Schaden anrichten wollen, sowie für Mitarbeiter mit guten Absichten, aber unzureichenden Kenntnissen anfällig.

Für eine angemessene physische Sicherheit sind drei Faktoren erforderlich:

Überwachung des physischen Raums mit Sensoren, die Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte melden und Umgebungsänderungen aufgrund von Feuer, Rauch, Überschwemmungen usw. erkennen.

Kontrolle über den Raum, um sicherzustellen, dass nur autorisiertes Personal Zugriff auf die Edge-Infrastruktur hat.

Beaufsichtigung der Umgebung mithilfe von aufgezeichnetem Audio und Video, sodass Sie visuell prüfen können, wer auf die Edge-Räume zugreift.

Vielleicht überrascht es nicht, dass diese drei Elemente unter den Befragten einer IDC-Umfrage* über die wichtigsten Bedenken bei Edge-Implementierungen ganz oben standen. Von den Antworten der mehr als 200 Teilnehmer entfielen fünf der sechs wichtigsten Themen im Bereich Edge Computing auf Sicherheit, Überwachung und Steuerung des Zugriffs auf den physischen Raum.

> Erfahren Sie mehr über physische Sicherheit am Netzwerkrand

* IDC, Edge Computing: Die nächste Phase der Entwicklung von Datacentern, April 2018.

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Autor: Jamie Bourassa

Vice President of Edge Computing & Channel Strategy der Abteilung für sichere Stromversorgung von Schneider Electric

Jamie Bourassa ist dafür verantwortlich, die Geschäftsstrategie der Abteilung für sichere Stromversorgung zu fördern und sicherzustellen, dass sich Schneider Electric an den Marktentwicklungen im Zusammenhang mit Edge Computing, IoT und anderen revolutionären Innovationen orientiert, die die Wichtigkeit der lokalen Datenverarbeitung für Kunden in allen gewerblichen und industriellen Segmenten erhöhen. Mit einer globalen Karriere in den Bereichen IT-Channels Strategy, Sales Operations und Offer Management verfügt Jamie Bourassa über einzigartige Kompetenzen, die für die Bewertung und Bereitstellung der aktuellen Innovationen im Markt erforderlich sind.

> Erfahren Sie mehr über Jamie Bourassas Inhalte zum Thema Netzwerkrand