Intelligente mobile Edge-Plattformen

Eine Vielzahl von Anbietern erstellt und managed mittlerweile umfassende Plattformen, die den kundenseitigen Netzwerkrand mit den entscheidenden Komponenten versorgen. Ziel ist dabei die unkomplizierte Steuerung und Verwaltung von Netzen, Geräten und Sensoren. Aufgrund der Vielzahl an einzelnen Komponenten müssen mobile Edge-Plattformen diese sorgfältig auswählen, aufeinander abstimmen und permanent umfassend testen.

Cloud-basierte und automatisierte mobile Edge-Plattformen

Mobile Edge-Plattformen setzen aufgrund der zunehmenden Komplexität insbesondere auf die Versorgung durch die Cloud und eine automatisierte Steuerung und Verwaltung. Da sich einzelne Komponenten grundsätzlich in vielfältiger Art und Weise gegenseitig beeinflussen können müssen diese intensiv aufeinander abgestimmt sein. Die Automatisierung mobiler Netzwerke erfolgt dabei unter Einsatz umfangreicher Softwaresysteme und der gleichzeitigen Abstimmung auf die eingesetzte Hardware. Dabei erkennt die Cloud-basierte Software der Edge-Plattform einzelne eingebundene Geräte und analysiert diese fortlaufend automatisch.

Da die Bereitstellung von umfangreichen zeitkritischen Daten hohe Anforderungen an die Systeme stellt, suchen Netzbetreiber und Cloud-Anbieter nach praktikablen Lösungen am kundenbasierten Netzwerkrand. Das Versenden dieser Datenmengen in die Cloud unter normalen Bedingungen lässt die zeitkritische Verarbeitung mit geringen Latenzen oftmals nicht mehr zu. Durch den Aufbau entsprechender Cloudzugänge am Edge in unmittelbarer Nähe der anfallenden Daten lassen sich die notwendigen Latenzen hingegen erreichen. Das Edge Computing ermöglicht so die automatisierte Steuerung der Plattform.

Aus Nutzersicht sind immer die Aufgaben besonders wichtig, die hier und jetzt ausgeführt werden müssen. In vielen Fällen lassen diese sich daher nur über mobile Plattformen abbilden. Zu diesem Zweck informieren sich die Nutzer wie sie Zugang in der Nähe zu der jeweils benötigten Plattform erhalten können. Vorhandene Mobilfunk-Basisstationen unterschiedlicher Provider bieten dabei ebenso wichtige Hinweise wie die verfügbaren Frequenzbereiche oder die aktuelle Auslastung von Zellen.

Unterschiedliche Architektur-Komponenten für den kundbasierten Netzwerkrand

Um die automatisierte Konnektivität in Fabriken, Krankenhäusern oder an Flughäfen zu ermöglichen, setzen die mobilen Plattformen am Edge auf unterschiedliche Komponenten, die sich in der jeweiligen Plattform-Architektur wiederfinden:

• Komponenten zur Erkennung von Geräten, Sensoren oder Maschinen
• Instrumente zur Analyse von Konnektivität und Datenaustausch verschiedener Einheiten
• Mobile-Network-Management-Systeme
• Systeme künstlicher Intelligenz zur Steuerung am Edge

Für die Mobilfunk-Provider ergibt sich durch den Aufbau der Edge-basierten Plattformen und dem Ausbau von 5G die Möglichkeit Network-Slices anzubieten. Durch das Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten lassen sich spezielle Angebote konzipieren, die vor Ort auf die aktuellen Bedürfnisse der Nutzer zugeschnitten sind.

Durch den 5G-Ausbau können die Netzbetreiber am Edge neben höheren mobilen Bandbreiten auch niedrige Latenzen realisieren. Auf diese Weise können sie eine Vielzahl der Daten direkt vor Ort verarbeiten und beispielsweise fahrerlose Logistiksysteme umsetzen.

Virtuelle Netzwerkfunktionen für mobile Edge-Plattformen

Die Verfügbarkeit virtueller Netzwerkfunktionen am Edge spielt für die Unternehmen aus Industrie oder Handel eine besonders wichtige Rolle. Erst das Zusammenspiel einer Vielzahl von einzelnen Funktionen ermöglicht eine zuverlässige und sichere Nutzung. Dabei stellen die Provider vielfältige Varianten von Monitoring-Tools, 5G-RAN- oder Core-Software, Security-Anwendungen und beispielsweise SD-WAN-Funktionen zur Verfügung. Durch die innovativen Methoden der Netzwerk-Virtualisierung können die Anbieter die virtuellen Dienste und Anwendungen für den Betrieb der Netzwerke bereitstellen.

Von den Cloud-Plattformen mit virtualisierten Netzwerkfunktionen profitieren insbesondere die Unternehmen, die in ihren Zentralen bereits einen Cloudanbieter nutzen, der nun weitere Mini-Rechenzentren am Netzwerkrand verfügbar macht. Auf diese Weise binden die Unternehmen dezentrale Niederlassungen oder Standorte deutlich einfacher und komfortabler an ihr Netzwerk an.

Mit KI zur automatisierten Edge-Plattform

Ein besonders großer Effekt auf die dringend notwendige Automatisierung der IT-Systeme erwartet die Branche von der Ausweitung der KI (Künstliche Intelligenz). Mit Hilfe von umfangreichen Datenbeständen werden immer häufiger Systeme auf selbst lernende Prozesse durch die Plattformen trainiert. Auf diese Weise leiten die Geräte und Maschinen sinnvolle und notwendige Handlungen selbst her. Die gewonnenen Erkenntnisse und Informationen geben sie selbständig an andere vernetzte Geräte weiter, die daraus vorprogrammierte Handlungen ableiten. Dabei sind insbesondere die Edge-Plattformen für den orchestrierten Einsatz der KI-Systeme zuständig.

Besondere Beachtung findet in diesem Zusammenhang bereits heute die videobasierte Kontrolle von Maschinen und erstellten Produkten. Dabei betrachten eine Vielzahl von Kameras die jeweiligen Objekte haargenau. In der Folge gleicht die KI die gewonnen Daten aus den Aufnahmen mit einem hinterlegten Sollzustand ab. Bei einer vorliegenden Abweichung ergeben sich je nach Automatisierungs-Stand einer IIoT-Lösung verschiedene Handlungs-Alternativen. Dabei besteht die Möglichkeit eine Nachricht an eine zuständige Person zu versenden, die im Anschluss tätig wird. Alternativ besteht die Möglichkeit automatisiert die betreffenden Objekte auszusortieren oder Reparatur-Maßnahmen einzuleiten.