Ausgestaltung nach Anwendungsfeldern

Die Anwendungsfelder umfassen unterschiedlichste Bereiche wie sichere Fahrzeugkommunikation (V2X, siehe auch Sichere Fahrzeugkommunikation), Video-Verarbeitung zur Gestaltung erweiterter Realität (siehe Reale Virtualität) sowie die Verarbeitung umfangreicher Sensordaten in Echtzeit (siehe auch Internet der Dinge). Die konkrete Realisierung des Konzepts Edge Computing variiert je nach Anwendungsbereich, es kann eher auf die vernetzten Geräte oder eher auf die Zugangsnetze angewandt werden.

Im industriellen Bereich ist Edge Computing vor allem auf der sogenannten Feldebene angesiedelt, also direkt an den Maschinen. Dadurch werden die Steuerungen für Maschinen leistungsfähiger und können bei Bedarf anspruchsvolle Aufgaben (bspw. Machine Learning; siehe Neuronale Netze) übernehmen. Diese auch Edge Controller genannten Steuerungen sind frei programmierbar, um sie flexibel an wechselnde Aufgaben anpassen zu können. Auf dem Datenpfad zu zentralen Cloud-Infrastrukturen ist die Nutzung weiterer Server oder anderer Geräte in räumlicher Nähe denkbar.

Im Bereich der mobilen Anwendungen wird das Multi-Access Edge Computing (MEC) eingesetzt, bei dem die Mobilfunk-Basisstationen um zusätzliche IT-Infrastruktur erweitert werden. Jeder Funkmast wird so zu einem potenziellen Standort für ein dezentrales Cloudcenter. Die Netzinfrastruktur wird für Drittanbieter geöffnet, was eine effizientere Diensterbringung und neue Dienstangebote ermöglicht. Dieses zunächst im Mobilfunk erprobte Konzept ist auch in anderen Netzen denkbar.

Themenkonjunkturen

Infrastruktur und Geschäftsmodelle im Wandel

Edge Computing verspricht eine größere Kontrolle über die Datenverbreitung und ermöglicht so für erhöhte Datensicherheit und besseren Schutz von Geschäftsgeheimnissen und der Privatsphäre. Zugleich unterstützt es orts- und kontextsensitive Dienste, die für die Nutzer:innen vor Ort situationsgerecht Informationen bereitstellen. Es entstehen aber auch neuartige Sicherheitsrisiken und Bedrohungen, die nach neuen Sicherheitskonzepten verlangen. Bereits auf physikalischer Ebene entstehen Angriffspunkte, die abgesichert werden müssen: Zentrale Cloud-Rechenzentren erlauben strenge physische Zugangskontrollen, während im öffentlichen Raum verteilte IT-Komponenten andere Verfahren zum Schutz vor Sabotage, Abhören und Manipulation benötigen. Auch die engere Verbindung und wechselseitige Durchdringung von Netz und Anwendungen birgt Risiken. So muss verhindert werden, dass Hacker durch Sicherheitsmängel in Anwendungen nicht auch die Netzebene infiltrieren können.

Der Wandel der Netzinfrastrukturen wird durch die Einführung von 5G und Edge Computing weiter vorangetrieben: Datennetze sind geprägt von zunehmender Virtualisierung der Netzfunktionen. SDN (software-defined networking) und NFV (network function virtualization) realisieren flexible Netze in Software, wodurch keine kostspielige Spezialhardware mehr benötigt wird. Die Infrastrukturen von Netzbetreibern und Cloud-Anbietern nähern sich so weiter an. Für Netzbetreiber erschließen sich damit neue Geschäftsfelder mit höherwertigen Diensten jenseits des reinen Datentransports, was dazu beitragen kann, dass sich Investitionen in die Netzinfrastruktur lohnen. Auch können neuartige Geschäftsmodelle und Kooperationsformen zwischen den beteiligten Akteuren entstehen, indem bspw. Marktplätze für innovative Lösungen entstehen, die vor allem Start-ups und KMUs Chancen und Märkte eröffnen.

Folgenabschätzung

Handlungsräume

Internationale Konsortien und Standardisierungsorganisationen arbeiten an Referenzarchitekturen und Standards zur Realisierung von Edge Computing. Bei der Anwendungsentwicklung sollten die Möglichkeiten neuer, offener und nicht proprietärer Ökosysteme genutzt werden, um mit der Dynamik der Digitalisierung Schritt zu halten.

Edge Computing verschiebt den Ort von Leistungserbringung und Wertschöpfung. Hochwertige (bestehende) Angebote sollten davon profitieren (bspw. durch mehr Flexibilität und bessere Skalierbarkeit), etablierte Geschäftsmodelle und Technologien werden aber auch angreifbar (bspw. durch Verlagerung von Komplexität technischer Systeme in Software).

Neue verteilte Infrastrukturen bedingen die Anpassung der IT-Sicherheitskonzepte, im Fall von Edge Computing insbesondere durch die enge Verzahnung von Datenübertragungs- und Verarbeitungsfunktionen. Das umfasst auch neue Ansätze von rechtmäßiger Überwachung und Vorratsdatenspeicherung.