Living on the edge

Als we de IT-jongens moeten geloven – alsof er ook een andere optie zou zijn hé – gaan we de komende jaren enorme investeringen zien in edge computing. Maar wat is dat eigenlijk, en welke rol speelt het concept, of kan het spelen, in de evolutie naar de vierde industriële revolutie?

Toen, niet eens zo lang geleden, IT-jongens zich met de industrie begonnen te moeien en stelden dat alle data en rekenkracht in de toekomst naar de cloud zouden verhuizen, waren mensen in automatisering bijzonder sceptisch. Een van hun bezwaren was dat de IT-wereld de hoeveelheid data onderschatte die in industriële productie gegenereerd en verwerkt wordt. Al die data in real-time naar de cloud sturen zou alleen al qua nodige bandbreedte simpelweg onhaalbaar zijn.

Een aantal jaren later, doch zonder dat het met zoveel woorden gezegd werd, kreeg de automatiseringswereld gelijk toen de IT-jongens hun focus naar een nieuwe trend verschoven: de edge. In ons verslag van de Hannover Messe in 2018 schreven we dat de edge er het absolute buzzwoord was.

Edge computing is – zoals we destijds ook schreven in De nieuwe buzz: Edge computing – een term die net als de cloud afkomstig is uit de IT-wereld. De term sloeg initieel op gedistribueerde servers die grote internetbedrijven zoals Google en Facebook gebruikten om de ervaring voor hun gebruikers te verbeteren. Door – om het simpel te stellen – dicht bij de gebruikers servers te plaatsen met kopieën van hun websites, slaagden zij erin om een snellere responstijd te verkrijgen dan wanneer alle gebruikers vanuit één centraal server park bediend zouden worden.

Wat zijn edge devices

Hoewel er geen eenduidige definitie van edge computing bestaat, is het concept ook in industriële toepassingen nog steeds hetzelfde als dat van de internetbedrijven die ermee pionierden: het verminderen van de belasting van het netwerk en de centrale cloud-infrastructuur door bijkomende dataopslag en rekenkracht dicht bij de gebruikers te plaatsen.

Voor industriële toepassingen zijn we dan terug waar we gestart zijn, zou je kunnen zeggen, maar er is één belangrijk aspect dat essentieel is om edge computing te definiëren. De term heeft immers pas betekenis als men naar de infrastructuur kijkt vanuit een cloud toepassing. Als een bedrijf in zijn productie een PC plaatst om data te loggen en er een analyse software op los te laten, heet die PC net als vroeger gewoon een PC. Wanneer dat zelfde bedrijf voor een analyse software in de cloud kiest maar lokaal een bijkomende PC nodig heeft om data te aggregeren alvorens die naar de cloud te sturen, doet die PC dienst als een edge device.

Elk toestel dat data kan opslaan en/of verwerken kan in een cloud toepassing dus dienst doen als een edge device. In de industrie zijn er specifieke toestellen die als edge device in de markt gezet worden maar het kan evengoed een PC zijn of een slimme sensor. Ook een PLC wiens eerste taak lokale procescontrole is kan bijkomend dienst doen als edge device voor een overkoepelende toepassing in de cloud. Een modem dat enkel data doorstuurt, is in principe geen edge device.

Hybride en multi-cloud oplossingen

Volgens het State of the Edge 2021 rapport van The Linux Foundation zal er tussen 2019 en 2028 maar liefst 800 miljard dollar geïnvesteerd worden in het verder uitbouwen van de Edge. Belangrijke opmerking hierbij is uiteraard dat de organisatie dan naar de volledige markt kijkt – dus ook naar internet- en consumententoepassingen.

Maar het rapport verwijst ook naar de implementatie van de vierde industriële revolutie als een belangrijke drijfveer voor investeringen in edge computing. Hybride en multi-cloud oplossingen van grote spelers als Amazon Web Services, Google Cloud, Microsoft Azure, VMware en IBM maken de implementatie van edge computing heel toegankelijk. Ook in hardware komen er steeds meer of-the-shelf oplossingen.

Een interessante opmerking die The Linux Foundation nog maakt is dat edge computing volledig los staat van ontwikkelingen in 5G en andere netwerktechnologieën. Een edge device kan wel tot doel hebben om de gateway te zijn voor mobiele, draadloze toepassingen maar als men de edge bekijkt vanuit de cloud, zoals eerder aangehaald, is de aard van het onderliggende lokale netwerk niet echt relevant voor de cloud toepassing.

Predictive maintenance

Een typisch voorbeeld van een industriële toepassing die in de cloud zou kunnen draaien is predictive maintenance waarbij op basis van data uit het veld nagegaan wordt of installaties nog in goede conditie verkeren. Het stroomverbruik van actuatoren, trillingsmetingen en temperaturen zijn slechts enkele van de vele inputsignalen die daarbij gebruikt kunnen worden.

Dat een dergelijke toepassing in de cloud draait zou het gevolg kunnen zijn van een business model waarin de analyse aangekocht wordt als een dienst bij een derde partij. Dat die partij in real-time alle data zou inlezen wordt echter al snel onrealistisch. Als er dan vanuit de cloud toepassing gekeken wordt naar hoe die data bij de klant teruggebracht kan worden tot een beter behapbaar volume, komt men in het domein van edge computing.

Een voorbeeld van edge computing zou dan kunnen zijn dat de frequentie analyse van trillingsmetingen lokaal gebeurt en dat enkel het resultaat ervan doorgestuurd wordt. Een volgende logische stap is om slechts periodiek de resultaten van de afgelopen periode door te sturen en/of enkel een alarm door te sturen wanneer zich aan anomalie voordoet.

User Edge versus Service Provider Edge

Dit alles hangt uiteraard in de eerste plaats af van het doel en het opzet van de cloud toepassing. Vandaar dat de edge moet bekeken worden vanuit de cloud toepassing. Vraag is dan uiteraard wel wie verantwoordelijk is voor het beheer van de edge applicatie. Logischerwijze zou dat de derde partij moeten zijn die ook de cloud toepassing beheert maar in de praktijk zal het veelal de klant zijn die wil bepalen welke data wel en niet naar buiten kan. Een goede definitie van wat de edge precies inhoudt, is daarom heel belangrijk.

In dat verband maakt The Linux Foundation bijvoorbeeld een onderscheid tussen de User Edge en de Service Provider Edge (zie afbeelding) waarbij elke partij een duidelijk afgelijnde verantwoordelijkheid krijgt. De edge in zijn geheel wordt dan een continuum dat meerdere devices en toepassingen omvat.

© Productivity.be, Foto: The Linux Foundation