Een IIoT (Industrial Internet of Things)-omgeving biedt tal van voordelen, maar kan ook snel onder zijn eigen gewicht bezwijken. Een slimme fabriek uitgerust met sensoren genereert namelijk al snel een enorme hoeveelheid data. Gelukkig is er een oplossing: edge computing. Maar wat houdt dat precies in?
Wat is edge computing?
Bij edge computing vindt een deel van de gegevensverwerking plaats aan de ‘randen’ van het netwerk. Bijvoorbeeld op de sensor zelf, mits daarvoor voldoende rekenkracht en opslagcapaciteit aanwezig is. Een alternatief is het plaatsen van een edgeserver of klein datacenter dat fungeert als verwerkings- en opslaghub voor een groep sensoren.
Edge computing is daarmee een alternatief voor het ‘traditionele’ IIoT-model. Daarbij sturen ‘domme’ sensoren aan de randen van het netwerk hun data linea recta door naar een centrale, krachtig opslag- en verwerkingsplatform dat alle analyses uitvoert.
Wat zijn de voordelen van edge computing in industriële omgevingen?
Edge computing biedt een aantal voordelen:
1. Betere performance
In productieomgevingen is snel ingrijpen soms noodzakelijk. Bijvoorbeeld om storingen te voorkomen. Dat betekent dat meetgegevens en analyses zo snel mogelijk beschikbaar moeten zijn, het liefst in realtime.
In een traditionele set-up is dat soms een uitdaging, omdat alle meetgegevens eerst richting een centraal datacenter of de cloud gestuurd worden. Dat netwerkverkeer zorgt niet alleen voor latency (vertraging), maar ook de analyse van de grote hoeveelheden ongefilterde data belemmert snel ingrijpen. Doordat bij edge computing enkel de relevante data lokaal deels of geheel geanalyseerd wordt, behoort latency tot het verleden en zijn inzichten sneller beschikbaar.
2. Minder druk op de IT- en netwerkinfrastructuur
Edge computing ontlast de IT en het netwerk. Een sensor stuurt bijvoorbeeld enkel relevante data door, of voert analyses geheel zelfstandig uit. Dat vermindert de benodigde netwerkbandbreedte en vraagt minder van de verwerkingscapaciteit van alle bovenliggende systemen.
3. Lagere operationele kosten
Het onderhoud en beheer van een edge-computingnetwerk is relatief goedkoper dan van een traditioneel IIoT-netwerk. De benodigde infrastructuur voor centrale verwerking en opslag kan immers eenvoudiger en kleinschaliger blijven, of wordt zelfs geheel overbodig. De operationele kosten van apparaten aan de randen van het netwerk zijn doorgaans kleiner dan die van een groot centraal platform.
4. Grotere schaalbaarheid
Het traditionele IIoT-model is beperkt schaalbaar. Het bijplaatsen van nieuwe sensoren levert immers steeds meer data op. Dat zorgt voor een steeds grotere druk op het netwerk en de bovenliggende verwerkingssystemen. In de cloud zorgt dat voor steeds hogere verbruikskosten. In een on-premise situatie betekent het regelmatig investeren in meer verwerkingscapaciteit.
Dankzij edge computing kan een IIoT-omgeving groeien zonder dat de benodigde centrale verwerkingscapaciteit sterk toeneemt. De benodigde extra verwerkingskracht groeit aan de randen als vanzelf mee met het bijplaatsen van slimme devices.
5. Betere security
In een traditionele IIoT-opstelling zijn de apparaten aan het einde van het netwerk kwetsbare ingangen voor hackers. Met edge computing is die traditionele hub-spokenetwerkarchitectuur vervangen door een met meer ‘checkpoints’, of ontbreekt een centrale aansturing zelfs volledig. Doordat intelligentie dichter tegen de randen zit, kan ook de security dichter op die kwetsbare ingangen geplaatst worden. Bijvoorbeeld op de edgeserver, of op de sensoren zelf. Dat komt de security ten goede.
Wat is een typische praktijktoepassing voor edge computing?
Neem een situatie waarin sensoren de temperatuur van machines bewaken en zo uitval voorkomen. Met behulp van lokale intelligentie kunnen sensoren zelf zorgen voor een eerste schifting. Bijvoorbeeld door enkel temperaturen buiten een vooraf ingesteld bereik te registeren. Vervolgens kunnen de devices zelf bepalen of een situatie al dan niet om aandacht vraagt en eventueel een waarschuwing uitsturen. Allemaal zonder dat er ook maar een byte aan data richting centrale servers gestuurd is.
Wat biedt de toekomst van edge computing IIoT-omgevigen?
Edge computing verplaatst de rekenkracht naar de werkvloer. Daardoor kunnen slimme fabrieken individuele medewerkers steeds sneller een op maat toegesneden ervaring bieden. Dat is welkom, want in een industriële omgeving telt iedere seconde. Bijvoorbeeld als het gaat om productkwaliteit of de veiligheid van de medewerkers.
Tablets en smartphones zijn daarbij steeds vaker verantwoordelijk voor de directe interactie, maar ook virtual reality kan van grote toegevoegde waarde zijn. Denk aan een vr-bril die een onderhoudsmonteur direct wijst op het te vervangen onderdeel. De geprojecteerde informatie is dan rechtstreeks afkomstig van de sensor, of van de edgeserver. De cloud of het datacenter zal daarbij steeds meer fungeren op de achtergrond, voornamelijk voor zaken die geen directe praktische toepassing kennen, zoals rapportage en back-up.