#62 Entmystifizierung von 5G, Edge und KI
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on Wed Aug 18 2021 17:00:00 GMT-0700 (Pacific Daylight Time)
with Darren W Pulsipher, Anna Scott,
Darren Pulsipher, Chief Solution Architect, Intel, diskutiert mit Dr. Anna Scott, Chief Edge Architect, Intel, über die bahnbrechenden Veränderungen, die 5G mit sich bringen wird, sowohl im Bereich Edge-Computing als auch im Bereich Künstliche Intelligenz.
Keywords
Anna’s Hintergrund liegt in der industriellen und produzierenden Seite der Informationstechnologie. Sie hat einen Doktortitel in Chemieingenieurwesen sowie einen MBA. Sie arbeitete 15 Jahre lang als Prozess- und Designingenieurin, bevor sie sich mit Startup-Arbeiten und dem Management von Ingenieurwesen beschäftigte. Seit etwas über sechs Jahren ist sie bei Intel tätig, wobei sie in den letzten zweieinhalb Jahren im Team des öffentlichen Sektors arbeitet. Dort unterstützt sie hauptsächlich Intels IoT- und Edge-Aktivitäten und ist zunehmend in 5G involviert, da 5G zusammen mit Künstlicher Intelligenz diesen Bereich drastisch verändert.
Netzwerktransformation grundlegend für 5G-Infrastruktur
In der industriellen Welt war das IoT nichts Neues; es war einfach fest verdrahtet. Da die Systeme jetzt jedoch auf drahtlose Technologie umsteigen, erfolgt eine enge Verknüpfung von IT und OT zur Konvertierung von Analysedaten, anstatt nur einen Satz von prozessspezifischen Daten dieser OT-Welt zu haben. Eine andere Reihe von Systemen verheiratet dies nun mit dem Geschäft, so dass all dies in den gleichen Raum gezogen wird. Obwohl es klare Unterschiede in den Anwendungsfällen und Architekturen im öffentlichen Sektor wie Militär und Smart Cities gibt, gibt es eine gemeinsame Konvergenz in der Analyse, Anwendung und Zeitplanung, um bessere Geschäftsentscheidungen zu treffen.
Ein Grund, warum das IoT so lange gebraucht hat, um sich von der Fertigung in andere Bereiche auszubreiten, sind hauptsächlich die hohen Kosten für die Verkabelung. Sicherheit war ebenfalls ein Hindernis.
5G entfesselt jetzt die IoT- und Edge-Welt, aufgrund der Kosteneffizienz, insbesondere auf der Verbraucherseite. Wenn es jedoch um kritische geschäftliche Infrastruktur geht, handelt es sich um eine andere Diskussion darüber, wie man es auf eine Weise umsetzt, die die Daten schützt. 5G wird bahnbrechend sein, aber es passiert noch nicht sofort auf der kommerziellen Seite. Ein Teil der Lücke entsteht aufgrund der Verzögerung zwischen der Veröffentlichung der Standards und der Produktion der Hardware, um von diesen Standards zu profitieren.
Für jeden, der bereits viel Zeit mit 3GPP oder anderen treibenden Normungsgremien verbracht hat, ist diese zeitliche Entwicklung nicht überraschend. Derzeit kann man ein 5G-Netzwerk aufbauen, aber wir sind in der Testphase, in der wir den Wert von 5G demonstrieren müssen. Wir müssen neue Anwendungsfälle zeigen, die nicht von LTE oder 4G unterstützt werden können.
Mehrere 5G-Bereitstellungsmodelle bieten Flexibilität.
Warum nicht einfach bei WiFi 6 bleiben anstatt 5G zu verwenden? Die Antwort ist kompliziert. Viele der Standardisierungsorganisationen, die 5G vorangetrieben haben, treiben auch WiFi 6 voran, daher handelt es sich um eine ergänzende Technologie. Der Unterschied liegt in der Ausstattung, daher müssen Sie die Details Ihrer Anwendungsfälle kennen, um festzustellen, was wirtschaftlich am sinnvollsten ist. Zum Beispiel ist 5G großartig, aber es wäre nicht ratsam, ein 5G-Netzwerk auf einem Kreuzfahrtschiff einzurichten, da die Durchdringung dafür nicht gegeben ist. Die Umgebung ist nicht freundlich gegenüber jeglicher Art von Funksignalen, aber WiFi 6 mit Access Points ergibt mehr Sinn.
5G ist überzeugend, jedoch aus mehreren Gründen und kann Dinge tun, die 4G und LTE nicht können. Für erweiterte Realität und virtuelle Realität benötigt man eine sehr geringe Latenz und hohe Bandbreite, um interaktivere Anwendungsfälle zu ermöglichen, wie beispielsweise Reparaturen von Geräten oder Maschinen. Man benötigt einen entfernten Experten, der ein Problem beobachtet und Video- und Audio-Streaming mit Überlagerung von Zeichnungen und Funktionen durchführen kann, die von einem zentralen Standort oder einem entfernten Standort aus verwaltet werden, welcher das gesamte Wissen und die Fachkenntnisse direkt an den Punkt bringt, an dem du arbeiten möchtest. Ein solcher Anwendungsfall kann nicht über ein LTE-Netzwerk abgewickelt werden. Bandbreite spielt dabei eine Rolle, aber die Latenz ist die treibende Kraft. Um keine gesundheitlichen Probleme beim Tragen einer VR-Brille zu bekommen, müssen die Latenzzeiten wirklich gering sein, ohne Verzögerungen oder asynchrones Verhalten.
Die LTE- und 4G-Welt hat sich aufgrund von 5G verändert, aufgrund der Art und Weise, wie sie das Spektrum verwaltet haben. Ein Bereich, in dem sich dies in der Industrie ändert, ist, dass es nun möglich ist, eine Prioritätsgenehmigung für das CBRS-Spektrum zu erhalten und ein eigenes privates Netzwerk aufzubauen, das vollständig von den großen Telekommunikationsunternehmen getrennt ist. Zum Beispiel kann ein großer Hersteller mit einem privaten LTE kostengünstiger eine große Fläche abdecken als mit Access Points. Es gibt auch große Vorteile, zum Beispiel wenn Sie Ihren Raum neu konfigurieren möchten und nicht möchten, dass alle Arbeitsstationen verkabelt sind, oder wenn Sie riesige Metallteile wie Flugzeugrümpfe in Ihrem Raum bewegen müssen, die die WiFi-Signale stören könnten. Sie können die Infrastruktur so aufstellen, dass sie tragbar ist und nicht an verkabelte Standorte gebunden ist.
Sicherheit ist eine zentrale Sorge für jede Organisation. Obwohl bei der Entwicklung von 5G keine Sicherheit im Vordergrund stand, wird dies bei 6G der Fall sein. Glücklicherweise können wir mit den Möglichkeiten von 5G viel im Bereich des Zero-Trust-Networking und anderer Sicherheitsmaßnahmen tun, um Kunden mit Zuversicht darüber zu versehen, wie ihre Daten über Netzwerke übertragen werden.
Die 5G-Standards haben das Problem von vor einigen Jahren geändert, als drahtlose Infrastrukturen ausschließlich in proprietärer Hardware und proprietärer Software existierten und nur wenige Unternehmen sich lizenzierte Frequenzspektren leisten konnten. Softwaredefiniertes Networking ermöglicht es, die Netzwerkinfrastruktur auf gängiger Massenware zu hosten. Es wird kein spezialisiertes Equipment mehr wie in den vorherigen Generationen benötigt. Dies geschieht auch auf der LTE-Seite, indem beispielsweise das CBRS-Frequenzspektrum zur Verfügung gestellt wird, um sich von proprietärer Hardware und Software zu lösen.
Intel investiert viel Zeit darin, mit Störern zusammenzuarbeiten, die unsere FlexRAN-Referenzarchitektur nutzen. Die FlexRAN-Architektur bildet die Grundlage dafür, disruptive Technologien auf dem neuen 5G-Markt zu verbreiten, da sie einen 5G-Software-Stack auf handelsüblicher Hardware ermöglicht, für den zuvor proprietäre Hardware erforderlich war. Jetzt gibt es einen viel offeneren und portableren Raum, und die Eintrittskosten sind deutlich günstiger als zuvor. Es sind nicht mehr nur wenige Unternehmen, die alles kontrollieren. Intel und andere versuchen, alles zu öffnen und von offenen Standards zu profitieren, um all diese Störer zu unterstützen und die gesamte Dynamik zu verändern.
5G-Spektrum und Regulierung für Netzwerke der Zukunft
Mit verbesserter Konnektivität, geringer Latenz und hoher Bandbreite werden viele neue Anwendungsfälle verfügbar sein. Wie 5G monetarisiert wird, ist das, was sich auf dem Markt verändert. Ein Beispiel ist ein Cloud-Service-Anbieter, der zusammen mit einem Telekommunikationsunternehmen bessere Dienstleistungen für ihre Kunden anbieten kann, weil sie nicht mehr isoliert sind. Es handelt sich um eine gemeinsame Geschäftsanstrengung, die wirklich wichtig ist: Qualität und Priorisierung. Eine andere Möglichkeit, das zu betrachten, ist, dass Cloud-Service-Anbieter Fähigkeiten kaufen, die die Netzwerkfunktionalität auf die gleiche Weise eröffnen werden, wie Telekommunikationsunternehmen die Möglichkeiten der Cloud-Seite erkunden. Nochmals, dies liegt daran, dass die Isolation aufgehoben wird; die Datenleitung ist nicht mehr eine Reihe von Dienstleistungen.
Es ist nicht klar, wie sich all dies entwickeln wird, abgesehen davon, dass es aufgrund der Datenzugänglichkeit die Art der Arbeit neu definiert und wo diese Arbeitslasten stattfinden werden. Es liegt ein großer Wert darin, nahtlos von der Randzone zur Cloud zu gelangen und dies basierend auf den Bedürfnissen des Kunden zu tun, was nun möglich ist.
Ein neues Berechnungsparadigma unterstützt neue Datenerfordernisse.
5G entfesselt viele verschiedene architektonische Modelle. Zum Beispiel bietet es zwei Optionen für KI-Architekturen, während zuvor nur eine mit Einschränkungen vorhanden war.
Ohne die hohe Bandbreite, die durch 5G bereitgestellt wird, war KI darauf beschränkt, Schlussfolgerungen auf den Edge-Geräten durchzuführen, was bedeutete, dass KI-Modelle auf die Edge-Geräte geschoben werden mussten. Diese umständliche Einschränkung erhöhte den KI-Entwicklungs- und Bereitstellungszyklus und begrenzte die Anzahl der KI-Arbeitslasten, die an der Edge genutzt werden können. Mit einer erhöhten Bandbreite können große Datenströme von Kameras oder Sensoren an ein Rechenzentrum zurückgeschickt werden, was es ermöglicht, mehrere KI-Arbeitslasten auszuführen und kontinuierliches KI-Lernen zu ermöglichen. Dies gibt Organisationen die Möglichkeit, sowohl Schlussfolgerungen an der Edge durchzuführen als auch das für so viele Organisationen erforderliche Deep Learning zu verbessern, das sich ständig ändernden Anforderungen an ihre Daten.
Mit AR bedeutet 5G beispielsweise, dass Headsets mobil sein können, anstatt mit den gleichen Fähigkeiten verbunden zu sein, da 5G das Teilen größerer Datensätze in einer mobilen Welt ermöglicht. Die traditionellen Grenzen der Datenzentren werden aufgebrochen.
Wenn Sie nicht über viel technischen Support oder detaillierte Kenntnisse darüber verfügen, wie Sie Ihre Systeme am Laufen halten können, können Sie alles in der Cloud betreiben. Wenn Sie Ihre Daten nicht in der Cloud haben möchten, können Sie eine lokale Version über ein privates Netzwerk ausführen, die Ihnen alle Arten von Funktionen zur Aggregation und Korrelation von Daten bietet, um auf sichere, kostengünstige Weise ein umfassendes Verständnis dafür zu ermöglichen, was in Ihrem System passiert.
Grundsätzlich kann Ihre Daten jetzt am Rand, in der Cloud, on Premises oder in dem, was Cisco Nebel nennt, vorhanden sein. Es spielt keine Rolle mehr, wo Ihre Anwendung ausgeführt wird, sodass Sie das kostengünstigste Modell verwenden können. In industriellen Bereichen gibt es zum Beispiel enorme Einsparungen durch das Fehlen von kabelgebundenen Komponenten oder durch die Verwendung einer privaten LTE-Struktur anstelle von WiFi-Zugangspunkten. Wenn es gelingt, diese Art von Kosten zu senken, wird dies zu hochwertigen Daten führen. Diese Barrieren von Kosten und physischer Konnektivität sind das, was bisher für das Aufkommen des Internets der Dinge fehlte, wie es jeder vorhergesagt hat.
Anna sagt voraus, dass die nächsten zwei Jahre für Anwendungen außerhalb der Kontrolle aufgrund von 5G unterschiedlich sein werden. Ein einfaches Beispiel ist, dass jemand in der Industrie den regulären PC aus dem Büro nehmen und auf den Werkstattboden bringen könnte, um dort alles zu erledigen. 5G wird verändern, was in Bezug auf Steuerungen und die Steuerung von Robotern und Maschinen über ein drahtloses Netzwerk in den nächsten fünf Jahren möglich ist. Die nächste Ebene der Transformation wird sein, dass man Steuerung über ein drahtloses Netzwerk durchführen und dabei niemanden gefährden kann. Dies erfordert eine umfangreiche Validierung und strenge Überprüfung, aber es ist in greifbarer Nähe.
Auch wird es spannend sein, was Ihr bevorzugter Cloud-Service-Anbieter und Telekommunikationsunternehmen gemeinsam tun werden, um das Mögliche in Bezug auf Dienstleistungen zu verändern.