Denn hierbei werden Anwendungen nicht mehr auf dem eigenen PC installiert, sondern nach Bedarf online via Web-Browser aus einer "Wolke" verschiedener Anbieter und Dienstleister bezogen, die ihre Services über das Internet anbieten – die Abrechnung erfolgt nutzungsbezogen. Für Büro-PC ist diese effiziente und flexible Technologie heute schon relativ weit verbreitet: Typische Beispiele dafür sind webbasierte E-Mail-Dienste oder auch die Google-Anwendungen, kurz "Apps", für Textverarbeitung oder Tabellenkalkulation. Welche Bedeutung Cloud-Computing in Zukunft haben wird, verdeutlicht auch, dass Microsoft dafür Ende 2009 eine eigene Plattform herausgebracht hat: Auf die Windows Azure-Plattform können Kunden und Microsoft-Partner Software hochladen, um diese in Microsoft-Rechenzentren zu betreiben.
* SSV Software Services
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Cloud-Services für Embedded
Doch nicht nur im Office-Bereich ist Cloud Computing interessant: Siemens nutzt zum Beispiel die Azure-Plattform, um im Rahmen von Fernwartungs-Dienstleistungen die Softwareverteilung abzuwickeln. Völlig neue Möglichkeiten bietet zudem das Cloud-Computing im Bereich der Embedded-Systeme, wie Dr. Frank Prengel, Technologieberater Mobile & Embedded bei Microsoft Deutschland, erklärt: „Vorteile ergeben sich beispielweise dort, wo Embedded-Systeme auf große, sich schnell ändernde Datenbestände zugreifen müssen, welche auf dem Gerät mit eingeschränktem Speicher nicht vorgehalten werden können und gemeinsam mit anderen Bestandteilen einer Lösung auf großer Skala genutzt werden. Auch die Auslagerung rechenintensiver Aufgaben, für welche die leistungsbeschränkten Embedded-Prozessoren nicht geeignet sind, wird durch Cloud Computing einfacher. Zudem rückt die Nutzer- und Geräteverwaltung auf globaler Skala näher in den Bereich des Möglichen.“ Um diese Vorteile zu nutzen, hat die SSV Software Systems GmbH, die IT-Komponenten für besondere Aufgabenbereiche entwickelt und fertigt, eine spezielle Funktionserweiterung für seine Embedded-Systeme entwickelt. Damit lassen sich Cloud-Computing-Services wie beim Office-PC nutzen – allerdings mit dem Unterschied, dass der Zugriff auf die Zusatzfunktionen im Internet nicht per Browser erfolgt, sondern per API direkt aus der integrierten Embedded-Client-Software. Das Unternehmen bietet dazu Anwendungen wie Data Logging, Firmware Update, VPN-basierter Fernzugriff und Remote Configuration via Cloud-Computing an – Aufgaben, für die bisher kostenintensive Industrie-PC erforderlich waren.
Investitionskosten reduzieren
Die zur Verfügung stehenden Ressourcen sind dabei dynamisch skalierbar. So kann zum Beispiel der Speicherplatz, den eine Webanwendung mehreren Embedded-Systemen als Cloud-Service zur Verfügung stellt, bei Bedarf vergrößert werden, indem einfach weitere Server mit entsprechenden Laufwerken im Rechenzentrum hinzugeschaltet werden. Zudem kann durch eine derartige Lösung ordentlich gespart werden, wie Klaus-Dieter Walter, Geschäftsführer von SSV Software Systems erklärt: „Bei einer Condition-Monitoring-Applikation können die Investitionskosten für die Vor-Ort-Systeme durchaus um bis zu 80Prozent günstiger ausfallen. Der Richtwert für die Betriebskosten lässt sich in der Regel nicht so einfach ermitteln. Das hängt sehr stark vom jeweiligen Anwendungsfall ab.“
Test beim Condition Monitoring
Diese Einschätzung basiert auf Erfahrungen, die Walter bei ersten Pilotprojekten in den Bereichen Smart Metering und Condition Monitoring gesammelt hat. So realisierte SSV eine Lösung, bei der rotierende mechanische Baugruppen kontinuierlich mit Hilfe von Embedded-Systemen und Cloud-Computing überwacht werden konnten. Grundsätzlich ist das permanente Erfassen und Archivieren von Messdaten die Basis des Condition Monitoring. Dabei entstehen im Laufe der Zeit sehr große Datenmengen. Diese Datenbestände werden mit Hilfe rechenintensiver Data-Mining-Prozesse nach bestimmten Mustern durchsucht, aus denen ein zukünftiges Fehlverhalten abgeleitet werden kann. Sowohl Datenspeicherung als auch Datenauswertung lassen sich bei konventioneller Lösungsweise nicht mit Embedded-Systemen bewältigen. Es ist mindestens ein leistungsstarker Industrie-PC erforderlich, der über ausreichend Speicherplatz für die Daten und genügend Rechenleistung für die Auswertung verfügt. Mit Hilfe des Cloud-Service konnte SSV diese Anwendung dagegen mit einem preiswerten Embedded-System realisieren. Die Rechnereinheit muss hierbei nur die Datenerfassung und die Weiterleitung per Internet an den Service durchführen. Gespeichert und ausgewertet werden die Datenbestände irgendwo im Internet auf Hochleistungsrechnern in einem Dienstleistungsrechenzentrum. Von dort aus erfolgt bei Bedarf auch die Benachrichtigung des Servicepersonals.
Zuverlässiger und günstiger
Gerade wenn viele dezentrale Anlagen überwacht werden, muss dank dieser Lösung nicht für jede Anlage ein Industrie-PC angeschafft werden, stattdessen reicht ein Embedded-System aus. Zudem können die eingebetteten Systeme mehrerer Anlagen den gleichen Cloud-Service zur Speicherung und Auswertung nutzen. Und noch ein Aspekt ist wichtig: Die Zuverlässigkeit der Überwachungskomponenten steigt deutlich, denn Hochleistungs-Industrie-PCs müssen teilweise selbst wieder überwacht werden, um den Ausfall von Kühlsystemen, aufwändigen Mehrspannungsnetzteilen und rotierenden mechanischen Laufwerken zu erkennen. Embedded-Systeme erfordern dagegen in der Regel keinerlei Wartung und besitzen eine sehr viel höhere MTBF (Mean Time Between Failures) als PCs. „Beschränkungen im Hinblick auf die Eignung in Embedded-Lösungen sind allerdings dort zu erwarten, wo es auf Echtzeit oder hohe Datenübertragungsraten ankommt“, ergänzt Dr. Prengel. „In Cloud-Lösungen ist aufgrund der nicht vollständigen Kontrolle über das Netzwerk immer mit Latenzen zu rechnen, die entsprechend berücksichtigt werden müssen. Auch das Thema Datensicherheit muss geeignet in Betracht gezogen werden, da in der Cloud-Lösung bestimmte Daten dem eigenen Einfluss entzogen sind.“
Neue Möglichkeiten
Dennoch sieht Klaus-Dieter Walter im Cloud-Computing für Embedded-Systeme die Möglichkeit für völlig neue Geschäftsmodelle: „Cloud-basierte Konzepte ermöglichen in Zukunft reine Monitoring-Serviceangebote. Der Kunde trägt nur noch die Nutzungsgebühr, zum Beispiel über einen Festbetrag je digitalen oder analogen Eingang. Der IP-fähige Sensor mit entsprechender Schnittstelle wird vom Serviceanbieter gestellt. Ähnlich wie beim Stromzähler zu Hause: Den muss man auch nicht kaufen, um den verbrauchten Strom zu zahlen. Es werden hier sicherlich vollständig neue serviceorientierte Produkte entstehen.“
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