PLEDGER Projekt – EU Horizon 2020

Warum Edge Computing so nützlich für Mixed-Reality-Anwendungen ist

Der Mangel an rechnerischer und grafischer Leistung von Mixed-Reality-Brillen hat das Spektrum von AR Use Cases für einige Zeit stark eingeschränkt. Mit Hilfe von Edge Computing haben die Entwickler von Holo-Light nun einen Weg gefunden, komplexe 3D-Modelle mit jedem Detail, in Lebensgröße und in Echtzeit zu visualisieren bzw.zu manipulieren. Voraussetzung für den breiten Einsatz der Edge-Architektur ist deren Stabilität und Leistungseffizienz. Das PLEDGER-Projekt der EU (Ref.871536) wurde ins Leben gerufen, um Edge-Netzwerke auf ein fortgeschrittenes Level zu heben.  

Nicht länger eine Utopie: Die Grenzen zwischen der digitalen und der physischen Welt beginnen zu verschwimmen. Gebäude, Fabriken oder andere komplexe Formen können in Lebensgröße visualisiert werden. Und sogar Echtzeit-Interaktion mit diesen massiven virtuellen Inhalten ist möglich. Der Schlüssel zu diesem Szenario liegt im Edge-Computing: eine Architektur, die Rechen- und Grafikleistung weiter an den “Rand” bringt: zu einem Server, der sich geografisch in der Nähe vom Endgerät befindet.  Die Datenverarbeitung findet dann nicht mehr auf der AR-Brille selbst statt, sondern wird auf einen nahe gelegenen Hochleistungsserver ausgelagert.   

Rendering-Prozesse in AR oder VR sind aufwendig, insbesondere wenn es sich um datenintensive 3D-Modelle handelt. Während eine autarke AR-Datenbrille CAD-Modelle mit bis zu 1.000.000 Polygonen reibungslos managt, ermöglicht die innovative Edge-Architektur die Visualisierung und Manipulation von Inhalten, die den Polygonumfang einer Smart Brille bei weitem übersteigen. Durch die Edge-Netzwerk-Lösung von Holo-Light, Konsortiumsmitglied von PLEDGER, war es sogar möglich, ein maßstabsgetreues Modell der Internationalen Raumstation (ISS) mit 80 Millionen Polygonen interaktiv zu streamen.  

Immersive Technologien fordern Latenzen heraus  

Latenzen spielen eine wichtige Rolle, wenn es um die Interaktion mit 3D-Modellen geht. Da eine hohe Immersion nur erreicht werden kann, wenn alle Bewegungen exakt vom realen in den virtuellen Raum übertragen werden, ist das Echtzeit-Feature eine Voraussetzung für alle rechnerischen und grafischen Leistungen in AR und VR.  

Die Latenzen beim Cloud Computing sind kurz, insbesondere mittels 5G. Tatsächlich sind die Latenzen beim Edge-Computing gegenwärtig sogar noch geringer: der Übertragungsweg vom Endgerät zum Hochleistungsserver  ist recht kurz und Latenzen von etwa 16 ms  sind möglich.   

Kurze Latenzzeiten sind allerdings nicht der einzige Vorteil gegenüber Cloud Computing: XR-Anwender schätzen sowohl die hohe Bandbreite als auch die vertrauenswürdige Datenverarbeitung und -speicherung. Kritische Daten sind geschützt, da das Streaming in eigenen Netzwerken erfolgt. Die Daten befinden sich ebenfalls nie auf dem mobilen Gerät. Ein entscheidendes Sicherheitsmerkmal bei Verlust der Brille oder Hackerangriffen.  

Was vermissen wir noch an Edge-Netzwerken?   

Nun könnte man sich fragen, warum die Edge-Architektur trotz all ihrer Vorteile noch  nicht so weit verbreitet ist. Woran liegt das? Probleme liegen in ihrer Stabilität und Leistungseffizienz – hier hinkt die Edge-Computing-Architektur noch hinter Cloud-Infrastrukturen hinterher. Um Edge Computing  weiterzuentwickeln und auf die nächste Stufe zu heben, initiierte die EU das Projekt PLEDGER (Ref.871536).   

PLEDGER wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union finanziert. Das Zusammenspiel von führenden Forschungseinrichtungen, industriellen Interessenvertretern und KMUs zielt darauf ab, die Vorteile von niedrigen Latenzzeiten sowie Sicherheit mit der Robustheit und Widerstandsfähigkeit von Cloud-Infrastrukturen zu verbinden.   

Fazit  

In Zeiten von Covid-19 gewinnt das Thema Edge-Computing an Dynamik. Massiv gesteigerte und latenzfreie Rechenleistung ermöglicht neue Wege der RemoteCollaboration. Überdies trägt XR auch seinen Teil dazu bei, Fernarbeit effizienter  und natürlicher zu gestalten. Der Aufstieg des Edge-Computing in Kombination mit immersiven Technologien bringt vielfältige industrielle Anwendungsfälle für Unternehmen mit sich, die für eine große Anzahl von Nutzern zugänglich gemacht werden können. Kurzum: Spannende Zeiten liegen vor uns. 

Weitere nützliche Informationen

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