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Internet of Things: Sprachbabylon zwischen Cloud und Edge

Auf die Frage, ob man lieber auf eine cloud- oder doch besser edge-basierte IoT-Lösung setzen sollte, lautet die Antwort − wie so oft im Leben − es kommt ganz darauf an.

Bildquelle: © fotolia alphaspirit

IoT heute:

- Abhändig von Cloud und Gateways

- Keine universelle Sprache

- Aufwändig in Implementierung und Wartung

- Nur schwer erweiterbar

Reden wir über die Cloud, dann sprechen wir von einer internetbasierten Lösung, bei der Rechenleistung und Datenspeicherung zentralisiert sind und die angeschlossenen IoT-Geräte wie Sensoren und Aktoren ihre Daten ungefiltert in ein Rechenzentrum übermitteln. Dort trennt die Cloud-Plattform wichtige von unwichtigen Bestandteilen, analysiert die empfangenen Daten, erstellt Reportings und sendet bei Bedarf Steuer-befehle an angeschlossene Aktoren zurück.

Der Begriff Edge-Computing entstammt ursprünglich der Mobilfunkwelt, in der die Daten traditionell so nah am Endgerät wie möglich komprimiert wurden. Ziel war es, das Mobilfunknetz nicht mit übermäßigem Datenballast zu verstopfen. Edge in der IoT-Welt bedeutet hingegen, so viel Datenverarbeitung wie möglich bereits auf den Endgeräten (Things) vorzunehmen.

Ein dritter Begriff, der in diesem Zusammenhang oft genannt wird, ist Fog-Computing: Dabei wird ein Teil der Datenverarbeitung weder in der Cloud noch auf dem Endgerät, sondern innerhalb der lokalen Netzinfrastruktur erledigt, also beispielsweise auf lokal installierten Gateways oder Routern.

Welche IoT-Lösung ist die bessere?
Was also ist jetzt die bessere Lösung? Sollten stets alle Daten zentral in die Cloud gesendet werden? Ausreichend Bandbreite ist heutzutage sogar mobil vorhanden. Dabei muss man sich weder über die Netzauslastung den Kopf zerbrechen, noch über die Frage, ob die lokalen Endgeräte dafür „smart“ genug sind. Mit wenig Eigenleistung benötigen sie kaum Energie und könnten auch problemlos mit Batterie betrieben werden. Alles andere erledigt die Cloud. Das klingt gut, und wird deshalb auch oft so gemacht.

Die Schwachstelle: In einem solchen Set-up steuert eine zentrale Einheit das gesamte System. Fällt diese Instanz oder schon die Verbindung dorthin aus, ist die ganze Installation betroffen. Der Single Point of Failure war schon immer der Albtraum eines jeden Administrators. Wer auf Nummer sicher gehen will, muss also das Rechenzentrum und die Geräteanbindung redundant auslegen. Das treibt die Kosten.

Und es gibt noch ein Problem: Die Reaktionszeit. In vielen modernen IoT-Anwendungen wird eine Reaktion in Echtzeit oder zumindest innerhalb weniger Millisekunden immer wichtiger. Sei es in der industriellen Produktion, im Bereich Smart Cities oder in der autonomen Verkehrssteuerung. Steckt die Datenverarbeitung und damit die Intelligenz eines IoT-Systems aber in der Cloud, so vergeht wichtige Zeit zwischen Datenermittlung, -übertragung und -verarbeitung sowie dem Empfang von Steuerbefehlen. Reaktionszeiten von einer halben Sekunde können im Straßenverkehr aber bereits fatale Folgen haben. Ist also eine Edge-basierte Installation die Lösung aller Probleme?