Whitepaper
Transformation in der Edge
Architektonische Gestaltung Ihrer Infrastruktur für Leistung und Verlässlichkeit
Werfen Sie einen genaueren Blick auf die Entwicklung von Edge Computing und die verschiedenen Beispiele, Branchen und Anwendungsfälle, in denen es den größten Nutzen bringt.
Vielen Fachleuten für Betriebstechnologie (OT) erscheint die Entwicklung von Edge Computing wie ein bewegliches Ziel erscheinen. In diesem white paper finden Sie Anwendungsfälle, Beispiele und Branchen, in denen Edge Computing den größten Nutzen bringt, sowie:
- Vorteile von Edge Computing
- Geänderte Anforderungen
- Neue Trends, Komplikationen und Möglichkeiten für Edge Computing
Da Geschäfts- und Technologietrends die Art und Weise, wie die Datenverarbeitung auf edge abläuft, weiterhin verändern, ist es wichtig, den besten Weg für die Auswahl, Implementierung und Nutzung von Edge Computing Möglichkeiten.
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Zusammenfassung
Viele Unternehmen suchen auf ihren Edge Computing Plattformen nach Verbesserungen bei der Erfassung und Verarbeitung von Daten, die sich aus der explosionsartigen Zunahme von mit dem Internet verbundenen Geräten ergeben. Den meisten Fachleuten für Betriebstechnologie (OT), die seit langem für die edge-basierten Computersysteme in ihren Unternehmen verantwortlich sind, mag die Entwicklung der edge jedoch wie ein bewegliches Ziel erscheinen.
Da Geschäfts- und Technologietrends die Art und Weise, wie Datenverarbeitung auf edge stattfindet, immer weiter verändern, suchen viele Unternehmen nach dem besten Weg, die Möglichkeiten, die zukunftssichere Strategien heute bieten, auszuwählen, umzusetzen und zu nutzen. Edge Computing Strategien heute bieten.
Diese white paper bietet einen genaueren Blick auf Edge Computing und hebt verschiedene Beispiele, Branchen und Anwendungsfälle hervor, in denen es den größten Nutzen bringt. Außerdem wird die Entwicklung beschrieben, die sich in Edge Computing und zeigt auf, wie Lösungen der nächsten Generation Unternehmen dabei helfen können, die neuen Möglichkeiten zu nutzen, die sich durch die Umgestaltung der edge bieten, heute und morgen.
Willkommen in der neuen edge
Heutzutage finden viele kritische Vorgänge und Prozesse auf der Website edge des Netzwerks eines Unternehmens statt, z. B. unbemannte Maschinen, öffentliche Sicherheitssysteme, Verkehrssysteme sowie Strom- und Energieerzeugung. Diese Vorgänge und die Geräte, auf die sie angewiesen sind, sind mit einer schnell wachsenden Zahl von Geräten des Internets der Dinge (IoT) verbunden, die Prognosen zufolge im Jahr 20301 mehr als 29 Milliarden betragen wird. Diese Sensoren und Geräte sammeln Echtzeitdaten, die zur Rationalisierung von Produktionszyklen, zur Verbesserung der Produkt- oder Servicequalität oder zur Verkürzung von Reaktionszeiten genutzt werden können. Infolgedessen kann eine bessere Verwaltung von edge Daten dem gesamten Unternehmen helfen, kritische Prozesse zu verbessern, Kosten zu senken und einen erheblichen Wettbewerbsvorteil zu erlangen.
Diese Vorteile zu nutzen, ist jedoch schwieriger, als es den Anschein hat, vor allem, wenn man versucht, die Daten von edge über zentralisierte cloud-basierte Anwendungen oder Rechenzentren vor Ort zu verarbeiten und zu verwalten. Diese Datenverarbeitungsmodelle haben zwar ihre Vorteile, eignen sich aber nicht besonders gut für Umgebungen, in denen nur wenig IT-Personal zur Verfügung steht, die Konnektivität schlecht oder teuer ist und die Abläufe besonders zeitkritisch sind. All diese Bedingungen finden sich in der Regel auf der Website edge.
Edge Computing Die Welt von heute befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel, der sowohl neue Zwänge als auch neue Möglichkeiten mit sich bringt, die zusammengenommen den raschen Wandel des Geschehens auf der Website edge vorantreiben.
Das Potenzial des Edge
Um solche inhärenten Herausforderungen zu überwinden, haben viele Organisationen begonnen, ihre Infrastrukturen zu überdenken. Edge Computing Infrastrukturen zu überdenken, die in der Regel nur über eine begrenzte oder gar keine Verbindung zu einer entfernten data center und/oder der cloud verfügen. Edge Daten können direkt am Ursprungsort verarbeitet werden, oder sie können an ein Gateway-Netzwerkgerät oder einen Zwischenserver gesendet werden. Aber so oder so wird der Nutzen der Daten oft durch die Größen- und Kapazitätsbeschränkungen der - manchmal 30 Jahre alten - Hardware eingeschränkt, die die meisten edge Infrastrukturen bilden.
Edge Computing ist heute einem bedeutenden Wandel unterworfen, der mit einer zunehmenden Nutzung beginnt. Daraus ergeben sich sowohl neue Zwänge als auch neue Möglichkeiten, die zusammen den raschen Wandel der Website edge vorantreiben.
Für Unternehmen, die diese Möglichkeiten nutzen, kann sich dies enorm auszahlen. So profitieren beispielsweise Anwendungen in den Bereichen Analytik, intelligente Ampeln, Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, Energieerzeugung und Fertigungsanlagen von einer verbesserten Edge Computing Infrastruktur, die Datenströme von IoT-Geräten und Sensoren effektiver verarbeitet und nutzt. In diesen Fällen können diese Anwendungen den Verkehr umleiten, die vorausschauende Wartung verbessern, um Defekte zu vermeiden, und die Produktion optimieren.
Vorteile für OT-Fachleute
OT-Fachleute haben eine Menge zu tun: Sie müssen nicht nur dafür sorgen, dass das Fließband läuft, die Wasserversorgung funktioniert oder die Züge pünktlich fahren, sondern sie müssen jetzt auch ihre IA-Systeme aktualisieren, um die Vorteile der sich weiterentwickelnden edge zu nutzen.
Ein Technologie-plus-Service-Ansatz zur Optimierung der edge Infrastruktur kann diese Herausforderung erheblich vereinfachen und OT-Fachleuten und ihren Unternehmen erhebliche Vorteile bringen. Diese Vorteile umfassen:
- Risikominderung: Keine ungeplante Ausfallzeit in ihren IA-Systemen hilft Unternehmen, die Unterbrechungen zu vermeiden, die selbst bei kurzen Systemausfällen auftreten können.
- Operative Effizienzen: Proaktive Überwachung, Automatisierung und bessere Sichtbarkeit jeder Komponente ihrer IA-Systeme ermöglichen es den OT-Fachleuten, schnell operative Verbesserungen vorzunehmen und dadurch Zeit und Geld zu sparen.
- Geringere Gesamtbetriebskosten: Die Integration der gesamten Hardware, Software und Dienste, die für die Verwaltung von IA-Anwendungen erforderlich sind, in eine einzige, einheitliche Lösung führt zu den niedrigsten Gesamtbetriebskosten für eine Hochverfügbarkeitslösung edge .
- Befähigung der OT: Die Vereinfachung der Verwaltung von edge -Architekturen trägt dazu bei, die Abhängigkeit der OT-Fachleute von den IT-Abteilungen zu verringern und befähigt sie, die Führung bei der Bereitstellung von Technologien in ihrem Einflussbereich zu übernehmen - bis zum IIoT und darüber hinaus.
Veränderte Anforderungen der Edge Computing
Edge Systeme werden in der Regel an abgelegenen Orten außerhalb der typischen data center oder per Definition bis hin zu edge von Computernetzen eingesetzt.
Einfachheit ist der Schlüssel zu edge, aber auch Elemente wie Wartungsfreundlichkeit und Benutzerfreundlichkeit sind wichtig. Typischerweise verlassen sich edge Umgebungen oft auf OT-Fachleute - und nicht auf die IT-Abteilung. Wenn also etwas schief geht, ist die Idee, jemanden einzufliegen, um es zu reparieren, aus Zeit- oder Kostengründen nicht machbar. Das OT-Personal ist zwar nicht auf IT spezialisiert, aber dennoch in der Lage, das Produkt zu warten und schnell wieder zum Laufen zu bringen.
Viele neue Anwendungen von edge speichern entweder eine große Menge an Daten oder leiten Daten an andere Stellen weiter, was die Datenintegrität extrem wichtig macht. Jegliche Fehler können zu einer Unterbrechung des Datenstroms führen, was für bestehende Prozesse oder die Einhaltung von Vorschriften mehrere Probleme mit sich bringt. Wenn beispielsweise in einem Milchviehbetrieb ein System ausfällt, während die Milch die Produktionslinie durchläuft, sind die Landwirte möglicherweise nicht in der Lage, die für die Einhaltung der Vorschriften erforderlichen Daten zu erfassen, was im Falle eines möglichen Rückrufs ein erhöhtes Risiko darstellt.
Die Anwendungen auf der Website edge werden im Allgemeinen nicht sehr oft aktualisiert. Das bedeutet, dass die Unternehmen eine Technologie mit einem Servicemodell und Tools benötigen, die es ihnen ermöglichen, das System zu implementieren und es im Wesentlichen für eine sehr lange Zeit in Ruhe zu lassen.
Neue Trends, Komplikationen und Möglichkeiten
Unternehmen, die heute mit der Website edge arbeiten, glauben vielleicht, dass ihr bisheriger Ansatz ausreichend ist - vorerst. Es gibt jedoch viele Trends und Verschiebungen in der Technologie, die es erforderlich machen, dass sie ihr Denken und Handeln in Bezug auf Edge Computing:
- Geräteentwicklung: Höhere Stückzahlen werden die Stückkosten senken und IoT-Geräte billiger, leistungsfähiger und standardisiert machen. Beispielsweise werden speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) bereits intelligenter, auf offenen Standards basierend und wesentlich kostengünstiger.
- OT wird sich weiterentwickeln: Die OT-Rolle wird sich weiter entwickeln, da die IT-Abteilungen bereits zu stark ausgelastet sind und die edge für sie einfach nicht die oberste Priorität darstellt. OT wird mehr Verantwortung für die Technologien übernehmen, die für sie entscheidend sind, wie z. B. Edge Computing.
- Zunehmende maschinengestützte Automatisierung: Aufkommende Technologien wie Echtzeit-Analytik und künstliche Intelligenz werden die Bedeutung von edge Daten erhöhen. Bis 2025 werden 30 % der neuen Industriesteuerungssysteme Analyse- und KI-edge schlussfolgernde Funktionen enthalten2. Die Automatisierung wird immer schneller und leistungsfähiger werden und sogar die Grenzen der menschlichen Fähigkeiten überschreiten. Beispielsweise können Eisenbahnen jetzt edge Daten verarbeiten, um eine sichere Fahrt mit 300 km/h zu ermöglichen.
- Neue Anbieter und neue Geschäftsmodelle: Neue technologische Lösungen wie KI, maschinelles Lernen und fortgeschrittene Analytik werden Innovation, Agilität und Kapitaleffizienz weiter vorantreiben. Unternehmen müssen eine Partnerschaft mit Anbietern, Technologien und Lösungen in Betracht ziehen, die für ihre langfristigen Strategien am besten geeignet sind.
Es liegt auf der Hand, dass der Betrieb der Website edge auch weiterhin neue Denk- und Handlungsweisen erfordern wird. Diese Trends müssen von jeder Organisation, die eine Strategie entwickelt, sorgfältig bewertet werden. Edge Computing Strategie.
Die heutigen Lösungen reichen nicht aus
Es wird allgemein anerkannt, dass die heutigen edge-basierten Systeme neue Grundlagentechnologien benötigen, um den veränderten Anforderungen gerecht zu werden. Das Angebot an solchen Technologien bleibt jedoch hinter dem Bedarf zurück.
Es gibt Computer-/Kommunikationstechnologien für den Bereich der industriellen Automatisierung (IA). Sie konzentrieren sich jedoch in der Regel auf die Bedürfnisse, die IA-Endkunden seit Jahrzehnten haben, und nicht auf edge-spezifische Anforderungen (wie die Notwendigkeit, vorausschauende Wartung durchzuführen oder Big-Data-Analysen zu integrieren), die den IA-Bereich heute antreiben. Als solche stellen sie eine suboptimale Kombination aus Fähigkeiten und Mängeln dar.
Beispiele für diese Technologien sind
- IA-Netzwerkcomputer traditioneller Anbieter von Rechenzentren, wie z. B. die Edge Gateways for IoT von Dell, können Daten von Sensoren oder Geräten auf edge sammeln und an data center oder cloud senden. Sie sind preiswerter als andere edge -Lösungen, lassen sich aber nicht gut skalieren (im Gegensatz zu einer Skalierung nach außen) und bieten keine kontinuierliche Verfügbarkeit oder einfache Bedienung - beides wichtige Aspekte auf edge.
- Hyperkonvergente Plattformen wie die konvergenten Systeme von Hewlett Packard Enterprise Edge integrieren Datenerfassung, Steuerung, Rechen- und Speicherfunktionen in einem einzigen Hardwaregerät. Sie zeichnen sich durch eine einfache Bedienung aus und können Echtzeit-Analysen auf edge durchführen, allerdings auf Kosten der kontinuierlichen Verfügbarkeit und Erschwinglichkeit.
- Hochverfügbarkeitslösungen, die sich auf Virtualisierung stützen, um ein höheres Maß an Verfügbarkeit zu akzeptablen Kosten zu erreichen, opfern jedoch die Einfachheit des Betriebs, da sie IT-Kenntnisse erfordern. Vielen fehlt auch die Rechenleistung, die für die Datensynthese und -analyse in Echtzeit erforderlich ist.
Es liegt auf der Hand, dass die 30 Jahre alten Industriesteuerungssysteme, die in vielen Produktions- und IA-Umgebungen immer noch die Norm sind, ein umfassendes Upgrade benötigen, um sich in Richtung des industriellen Internets der Dinge, der allgegenwärtigen Clouds und/oder des Fog Computing zu bewegen. Ein "Rip-and-Replace"-Ansatz wird jedoch nicht funktionieren. Zu den Herausforderungen, denen sich diese Unternehmen beim Übergang zu edge stellen müssen, gehören die fortgesetzte Erfassung von Daten aus ihren legacy Systemen, die Verlängerung des Lebenszyklus dieser Systeme, wo immer dies möglich ist, und die schrittweise Erweiterung von Funktionen.
Darüber hinaus müssen nicht alle Unternehmen das gesamte Kontinuum von edge durchlaufen. Ihre geschäftlichen Anforderungen werden bestimmen, inwieweit sie eine edge Umstellung benötigen. Damit ein Unternehmen jedoch den größtmöglichen Nutzen aus der sich entwickelnden edge ziehen kann, ist ein neuer technologischer Ansatz erforderlich.
Die 30 Jahre alten Industriesteuerungssysteme, die in vielen Produktions- und IA-Einrichtungen immer noch die Norm sind, müssen grundlegend aufgerüstet werden, um den Übergang zum industriellen Internet der Dinge, zu Pervasive Clouds und/oder Fog Computing zu schaffen. Ein "Rip-and-Replace"-Ansatz wird jedoch nicht funktionieren.
Die ideale Lösung
Um diese Unzulänglichkeiten zu überwinden, würde eine ideale Lösung die Anforderungen der Unternehmen edge an eine zuverlässige, skalierbare und hochleistungsfähige Datenverarbeitung erfüllen. Darüber hinaus würde sie diese kurzfristigen Vorteile bieten, die aktuellen Anforderungen erfüllen und eine sich entwickelnde edge Infrastruktur berücksichtigen.
Zu den wesentlichen Merkmalen für einen Umzug auf die Website edge gehören insbesondere folgende:
- Einfacher Betrieb mit wenigen bis gar keinen Eingriffen, Servicefreundlichkeit und Benutzerfreundlichkeit - all dies ist entscheidend, da die IT-Ressourcen auf edge oder in der Fabrikhalle knapp sind.
- Unterbrechungsfreie Produktion ohne ungeplante Ausfallzeiten und Gewährleistung der Datenintegrität, da neuere edge Anwendungen entweder große Datenmengen speichern oder Daten an entfernte Standorte übertragen (z. B. cloud).
- Virtualisierungs- und Zuverlässigkeitsfunktionen, die es Herstellern und IA-Organisationen ermöglichen, hochverfügbare - und dennoch hocheffiziente - geschäftskritische Systeme und Datenbanken einzusetzen.
- Interoperabilitätsentwürfe, die sowohl aktuelle Standards (z.B. Betriebssysteme) als auch neu entstehende Standards nutzen, die es Geräten und Systemen ermöglichen, miteinander zu arbeiten.
- Cybersicherheit, einschließlich des integrierten Schutzes aller Komponenten des Systems Edge Computing Systems, der von ihnen verarbeiteten Daten und ihrer Kommunikation untereinander und nach außen.
Ein Beispiel für eine edge-optimierte Architektur und Bereitstellung
Heute bieten branchenführende Technologieanbieter einen innovativen neuen edge Infrastrukturansatz an, der alle oben beschriebenen Attribute umfasst. Mehr noch, diese Lösung ist umfassend - eine komplette, schlüsselfertige Compute-Plattform, die es IA-Unternehmen ermöglicht, veraltete Systeme zu aktualisieren, industrielle Steuerungsanwendungen zu virtualisieren und die betriebliche Effizienz zu steigern.
Dieser neue Ansatz edge besteht aus drei wesentlichen Elementen:
- Eine Zero-Touch-Computerplattform: Eine automatisierte, voll integrierte und sich selbst schützende industrielle Computerplattform, die den Bedarf an IT-Unterstützung reduziert und gleichzeitig die Effizienz der Bediener erhöht und das Risiko von Ausfallzeiten verringert.
- Software-definierte edge Infrastruktur: Eine einzige Schnittstelle zu einem ganzen Stapel wichtiger Anwendungen, einschließlich virtualisierter Rechen-, Speicher- und Netzwerkfunktionen, Cybersicherheit, IoT-Gateways, VPNs, Router, Analysen und künstlicher Intelligenz.
- Ein proaktiver verwalteter Dienst: Ein revolutionärer Ansatz für die Bereitstellung, Überwachung und Wartung von edge Lösungen und Infrastrukturen. Im Gegensatz zu den reaktiven Diensten von gestern kann ein solcher proaktiv verwalteter Dienst leicht von OT-Fachleuten überwacht, vom System selbst ausgeführt und von einem einzigen, lokal ansässigen Dienstanbieter unterstützt werden.
Die Kombination aller drei Elemente - eine Zero-Touch-Computing-Plattform, die softwaredefinierte Infrastruktur edge und ein proaktiver Managed Service - schafft eine neue Infrastrukturlösung, die für Unternehmen auf edge optimiert ist.
Die wichtigsten Vorteile der optimierten Lösung sind
- Sie ist ideal für den schnellen und zuverlässigen Betrieb geschäftskritischer Industrieanwendungen an entfernten Standorten mit begrenzten oder gar keinen IT-Ressourcen.
- Es steigert die betriebliche Effizienz mit vorinstallierter Virtualisierungssoftware und intuitiven, benutzerfreundlichen Konfigurations- und Management-Tools.
- Es ist einfach zu implementieren und kann von den Anwendern schnell installiert werden, wodurch die Zeit für die Inbetriebnahme kritischer Anwendungen verkürzt wird.
- Es reduziert die Belastung der IT durch Selbstüberwachungs- und Selbstschutzfunktionen, die es ideal für unbemannte Einrichtungen machen.
- Es verhindert vorausschauend ungeplante Ausfallzeiten durch redundante On-Premise-Systeme, die durch einen Managed Service cloud unterstützt werden.
- Es unterstützt mehrere Ökosysteme - eine breite Palette von Architekturen und Anwendungen, ohne Modifikationen.
Eine solche umfassende Plattform edge erfüllt die wesentlichen Anforderungen der heutigen edge Umgebung (siehe Abschnitt "Heutige Lösungen sind unzureichend"), einschließlich der Einfachheit des Betriebs, der Virtualisierung, der ununterbrochenen Produktion und der Interoperabilität.
1Statista, Number of Internet of Things (IoT) connected devices worldwide from 2019 to 2030, June 8, 2022.
2Gartner, Marktführer für Edge Computing Lösungen für das industrielle IoT, 18. Dezember 2020.
Über Stratus Technologien
Stratus nimmt beim Rund-um-die-Uhr-Betrieb geschäftskritischer Anwendungen den Faktor Komplexität aus der Gleichung. Stratus-Technologien verhindern proaktiv ungeplante Ausfallzeiten – sowohl im Rechenzentrum als auch an entfernten Standorten. Unsere Serviceleistungen stellen sicher, dass Probleme behoben werden, bevor Kunden sich darum kümmern müssen. Sowohl Global-Fortune-500- Unternehmen als auch kleine und mittelständische Betriebe aus den unterschiedlichsten Branchen rund um den Globus setzen seit über 35 Jahren auf die benutzerfreundlichen Lösungen für kontinuierliche Verfügbarkeit von Stratus.
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