5G-Infrastruktur

Edge Computing am Mobilfunkmast: kurze Wege, kurze Reaktionszeiten

| Redakteur: Jürgen Schreier

Mit Edge Computing wandern die "Rechenzentren" direkt an den Ort, an dem die Daten entstehen - zum Beispiel an den Mobilfunkmast. Die Daten müssen dann keine langen Wege durchs Netz zurücklegen, um verarbeitet zu werden. Der Datenaustausch wird dadurch schneller.

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Rack für Mobile Edge Computing
Rack für Mobile Edge Computing
( Bild: Vodafone )

Bei 5G stößt man früher oder auf den Begriff "Latenz". Dabei handelt es sich um die Zeitspanne, die erforderlich ist, dass Daten verarbeitet werden und vom Sender zum Empfänger gelangen. 5G reduziert diese Latenzzeit. Heute sind mit LTE Reaktionszeiten von etwa 40 Millisekunden möglich. Für die allermeisten Kommunikationsformen ist das mehr als ausreichend. Dazu gehören auch viele Use Cases im Industrie-4.0-Bereich.

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Müssen Daten jedoch in Echtzeit ausgetauscht werden - etwa bei sicherheitskritischen Anwendungen -, bietet 5G Vorteile. Die fünfte Mobilfunkgeneration überträgt Daten mit einer Latenz von weniger als zehn Millisekunden und damit fast verzögerungsfrei. Das ist dann etwa so schnell wie das menschliche Nervensystem. Ein Grund dafür ist unter anderem Mobile Edge Computing.

Aktuelle Netztopologie ist nicht echtzeitfähig

Heute legen Daten erstaunlich lange Wege zurück, ehe sie beim Empfänger ankommen. Vom Mobilfunkmasten aus geht es unter der Erde über das sogenannte Transportnetz ins Kernnetz und auf diese Weise oft hunderte Kilometer bis zum nächsten Rechenzentrum. Dort werden die Daten verarbeitet und an den Empfänger vermittelt. Das alles "dauert", auch wenn diese Verzögerung für den Nutzer eines mobilen Endgerätes de facto nicht spürbar ist. Allerdings wird es in Zukunft Anwendungen gegen, die Echtzeit-Kommunikation benötigen.

Möglich macht dies Edge Computing - und Edge Computing wird die Anzahl der Rechenzentren in Deutschland vervielfachen. Die Rechenzentren wandern direkt an den Rande des Netzwerks, das heißt dorthin, wo die Daten entstehen. Das kann zum Beispiel eine Fabrikhalle sein. Oft brauchen diese Rechenzentren nicht mehr Platz als ein herkömmliches Notebook.

Schneller und sicherer: Edge Computing in der Industrie

Wenn bei einer Roboterstraße beispielsweise mehrere Roboter perfekt aufeinander abgestimmt arbeiten, erhöht Edge Computing die Präzision, mit der sie das tun. Denn ein Roboter informiert seine Kollegen – beispielsweise über einen aktuellen Arbeitsschritt, den er ausübt und der für die folgenden Schritte wichtig ist – in Echtzeit.

Die Informationen, die der Roboter teilt, werden direkt in der Industriehalle verarbeitet und an alle weiteren Roboterarme und Maschinen übertragen. Kurz: Die Wege sind kürzer und der Datenaustausch wird schneller. Diese neue Netztopologie erhöht zusätzlich noch einmal die Datensicherheit weil die Daten beispielsweise einen Unternehmens-Campus gar nicht mehr verlassen.

Edge Computing für mehr Sicherheit im Straßenverkehr

Ein interessanter Use Cases für Moblie Edge Computing ist der Straßenverkehr, in dem vernetzte Autos eine immer größere Rolle spielen. Im Auto werden sich sämtliche Technologien bestmöglich ergänzen müssen. Zum Beispiel 5G, LTE, WLAN, Kameras und Sensoren. Wenn eine Kamera an einem Auto erkennt, dass sich vor dem Auto etwas auf der Straße bewegt, wandern diese von der Kamera erfassten Daten in ein Echtzeit-Rechenzentrum direkt in der Nähe des Fahrzeugs, wo die Bilddaten analysiert werden.

Es wird beispielsweise erkannt, dass ein Kind einem Ball hinterherläuft und die Straße überquert. Basierend auf Erfahrungswerten kann sogar ermittelt werden, wie lange das Kind wahrscheinlich benötigen wird, um wieder auf dem Bürgersteig zu sein. Diese zeitkritischen Informationen müssen auf schnellstem Wege zurück zum Auto gelangen, sodass es den Fahrer im Notfall warnt oder zukünftig eigenständig bremst, um einen Unfall zu vermeiden. Weil ein vollautomatisiertes Auto zukünftig pro Minute bis zu ein Gigabyte Daten verbrauchen wird, wäre eine Verarbeitung dieser Daten direkt im Fahrzeug kaum realisierbar.

Bessere Qualität bei AR und VR

Für den privaten Mobilfunknutzer ist der Zeitgewinn durch Mobile Edge Computing jedoch von untergeordneter Bedeutung. Versendet er eine Nachricht über eine Messenger-Dienst oder streamt ein Video von einer Plattform wie Youtube, so ist nicht spürbar, ob das mit einer Verzögerung von 10 oder 40 Millisekunden geschieht. Wichtiger ist eine Echtzeit-Datenübertragung bei AR/VR-Anwendungen, um virtuelle Realitäten (VR) oder erweiterte Realitäten (AR) in bestmöglicher Qualität wahrzunehmen, das heißt, einen hohen Grad der Immersion zu erreichen. In Stadien oder Event-Arenen könnten Zuschauer so zukünftig ständig aktuelle Zusatzinformationen zum Geschehen auf dem Spielfeld oder auf der Bühne erhalten.

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