Das Jahr 2019 ist noch vergleichsweise jung, doch schon jetzt zeichnen sich spannende Innovationen und Trends ab, die dem Dauerthema Digitalisierung einen weiteren Schub verleihen könnten. Wir haben den Analysten gelauscht und einmal aufgeschrieben, was von den neuen Buzzwords Edge Computing, Digital Twin und Quantum Computing zu erwarten ist.
Das Gute liegt so nah: Edge Computing
Cloud Computing dürfte wohl zur Genüge bekannt sein. Aber Edge Computing? Hat damit – im wahrsten Sinne des Wortes – nur am Rande etwas zu tun. Hierbei werden Computer-Anwendungen, Daten und Dienste nicht mehr über einen zentralen Knoten verarbeitet, sondern in die Peripherie des Netzwerks verlagert. Daher kommt auch der namensgebende Rand, auf Englisch Edge. Andere Begriffe sind Fog und – was eine plastischere Umschreibung ist – Local Cloud.
Im Grundsatz geht es darum, die Vorteile der Cloud in einer lokalen Umgebung und unter Schonung der Ressourcen zu nutzen. Für die Bereitstellung von klassischen Cloud-Services werden nicht nur eine ausreichende Netzwerkanbindung, sondern Ressourcen wie Speicherplatz, Rechenleistungen und Anwendungssoftwares benötigt.
Das ist beim Edge Computing nicht der Fall: Hier muss das physische Netzwerk in der Nähe des Anwendungsfeldes lokalisiert werden. So werden Datenströme beschleunigt und Latenzen minimiert. Das ist für Anwendungsszenarien interessant, in denen große Datenmengen bewegt werden und/oder die Anbindung an die IT-Infrastruktur schlecht ist, beispielsweise in ländlichen Gebieten in Deutschland oder in größeren industriellen Komplexen.
Ein klassisches Anwendungsbeispiel ist der Sensor an einer Produktionsmaschine, der in bestimmten Abständen Daten übermittelt und dies nicht über das Web, sondern über das Edge tut. Auch vor diesem Hintergrund wird das Edge Computing als ein wesentliches Architekturkonzept für das Internet of Things gesehen.
Ebenbild in Bits und Bytes: Digital Twin
Ebenbild in Bits und Bytes: Digital Twin Die Künstliche Intelligenz ist in Unternehmen schon heute auf dem Vormarsch. Viele Prozessschritte können mit Hilfe der KI optimiert und gesteuert werden. Im Allgemeinen bezeichnet KI den Versuch, menschliche Verhaltensweisen und Entscheidungsstrukturen virtuell abzubilden und Problemstellungen eigenständig zu lösen. Hierunter lässt sich auch der Digital Twin einordnen.
Unter einem digitalen Zwilling ist ein digitales Gegenstück eines materiellen oder immateriellen Objekts aus der realen Welt zu verstehen. Ob dieses Objekt bereits existiert oder nicht, ist dabei unerheblich.
Digitale Zwillinge ermöglichen einen übergreifenden Datenaustausch. Sie sind aber mehr als reine Daten und können auch Modelle, Simulationen und Algorithmen enthalten, die ihr Gegenstück aus der realen Welt und dessen Eigenschaften und Verhalten beschreiben.
Der Einsatz des digitalen Zwillings wird am Beispiel einer Maschine besonders deutlich: Ein Unternehmen entwickelt eine neue Anlage und parallel dazu ein virtuelles Abbild. Der reale und digitale Zwilling sind dadurch in der Lage, Statusdaten permanent auszutauschen und Sensordaten zu erfassen.
Zugleich besteht die Möglichkeit für das Unternehmen, Produktfehler bereits in der Entwicklungsphase zu erkennen und selbst nach Auslieferung die Bauteile und das System weiterhin kontrollieren zu können.
Das Marktforschungsinstitut Gartner rechnet durch den Einsatz des Digital Twin mit einer Effektivitätssteigerung von rund zehn Prozent. Bereits 2021 soll die Hälfte der Industrieunternehmen den digitalen Zwilling einsetzen.
Das Ende des binären Codes? Quantum Computing
Geradezu bahnbrechend mutet das Quantum Computing an: Wie der Name schon erahnen lässt, gibt es hierbei eine Verbindung zur Quantenphysik, oder genauer gesagt: zur Quantenmechanik. Im Gegensatz zum althergebrachten, binären Code, der Lingua franca des Computerzeitalters, arbeitet ein Quantencomputer mit Qubits.
Das Qubit ist im Gegensatz zum Bit in der Lage, sich in einem Zwischenzustand zwischen Null und Eins zu befinden. Dies ermöglicht eine deutlich erhöhte Rechengeschwindigkeit und Kontrollierbarkeit von Vorgängen. Es wird außerdem möglich, gigantische Datenmengen zu durchforsten und komplexe Optimierungs-aufgaben zu lösen.
Dem Quantum Computing steht eine große Zukunft bevor: Das US-amerikanische Marktforschungsinstitut Homeland Security Research rechnet in 2024 mit elf Mrd. US-Dollar in diesem Segment. Das aber dürfte erst der Anfang sein.
Mit dem Blick in die Glaskugel ist das natürlich immer so eine Sache. Grundsätzlich aber steht fest: Die Megatrends Digitalisierung, Internet of Things und KI werden uns nicht nur in diesem Jahr, sondern weit darüber hinaus beschäftigen – in ganz unterschiedlichen Facetten.
