Edge Computing mit Container-Runtime auf Fahrzeugroutern.

Edge Computing bedeutet, Daten dort zu verarbeiten, wo sie entstehen, statt sie an ein zentrales Rechenzentrum zu senden. Im Bus- und Bahnbetrieb läuft die Verarbeitung direkt auf dem Fahrzeugrouter, der ohnehin in jedem Fahrzeug verbaut ist. Mit einer Container-Runtime wie der Unwired Edge Compute Platform laufen Anwendungen wie Fahrgastinformationssysteme, automatische Fahrgastzählung, Videoüberwachung oder Diagnose als Container direkt auf diesem Router. Sie sind voneinander isoliert und werden zentral aus der Cloud verwaltet. Für Verkehrsunternehmen ergeben sich daraus drei zentrale Vorteile: weniger Bord-Hardware, schnellere Software-Updates und einfachere Compliance-Nachweise über die gesamte Vertragslaufzeit.

Edge Computing auf Fahrzeugroutern bietet Verkehrsunternehmen vier konkrete Vorteile. Erstens reduziert die Konsolidierung mehrerer Anwendungen auf einer Plattform den Hardwareaufwand pro Fahrzeug deutlich, weil dedizierte Steuergeräte entfallen. Zweitens beschleunigt die zentrale Cloud-Orchestrierung Software-Updates erheblich, ohne dass Fahrzeuge in die Werkstatt müssen. Drittens senken längere Hardware-Lebenszyklen und entkoppelte Software-Lebenszyklen die Gesamtkosten über typische Verkehrsvertragslaufzeiten von zehn bis fünfzehn Jahren. Viertens unterstützt die Edge Computing Compliance-Anforderungen wie den Cyber Resilience Act, NIS-2 und ISO 27001 strukturell, durch eindeutige Versionsnachweise, kontrollierte Zugriffe und zentrale Sicherheitsupdates.

Auf Fahrzeugroutern lassen sich alle Bord-Anwendungen betreiben, die im Fahrzeug Daten verarbeiten oder Schnittstellen ansprechen. Typische Anwendungsfälle sind Fahrgastinformationssysteme, automatische Fahrgastzählung, Videoüberwachung mit KI-Analyse, Telemetrie- und Diagnoseanwendungen, Predictive Maintenance, lokale Datenvorverarbeitung von Sensorik und Bus-Daten, sowie VPN-Gateways und Sicherheitsfunktionen wie Intrusion Detection. Auch Drittanbieter-WLAN, Inventarisierung und Fahrzeugsteuerung über ITxPT lassen sich containerisieren.

Container im Fahrzeug nutzen die etablierten Linux-Isolationsmechanismen Namespaces, cgroups und Capability-Sets. Speicher, CPU und Netzwerk sind klar voneinander abgegrenzt, ein Container kann andere Container nicht beeinflussen oder das Hostsystem kompromittieren. Zugriffe auf Hardware-Schnittstellen wie CAN-Bus oder GPS werden explizit pro Container freigegeben, nicht pauschal gewährt. Damit lassen sich Anwendungen verschiedener Anbieter sicher auf demselben Router betreiben, ohne dass ein Anbieter Einblick in die Container der anderen erhält. Edge Computing unterstützt Best-of-Breed-Strategien ohne komplexe Vertrauensvereinbarungen zwischen Lieferanten. Für Compliance-Anforderungen aus ISO 27001, NIS-2 und dem Cyber Resilience Act liefert die Plattform die strukturellen Voraussetzungen wie eindeutige Versionsadressierung, Audit-Logs und kontrollierten Schnittstellenzugriff.

Der Cyber Resilience Act verpflichtet Hersteller und Betreiber vernetzter Geräte ab Dezember 2027 zu lückenlosem Schwachstellenmanagement, regelmäßigen Sicherheitsupdates über den gesamten Produktlebenszyklus, vollständiger Software-Bill-of-Materials und Meldepflichten gegenüber ENISA innerhalb von 24 Stunden bei aktiv ausgenutzten Schwachstellen. Containerisierte Anwendungen auf einer zentral gemanagten Plattform decken diese Anforderungen strukturell ab. Jede Container-Version ist über Image-Digest eindeutig identifizierbar, Updates werden flottenweit protokolliert ausgerollt, Sicherheitspatches lassen sich gezielt priorisieren, und SBOMs werden pro Image gepflegt. Auch NIS-2-Anforderungen an Asset-Management, Patch-Management und Vorfallsdokumentation sind durch die zentrale Steuerung abgedeckt. So wird CRA-Compliance vom Projektthema zum laufenden Betriebsmerkmal.

Die Edge Compute Platform unterstützt zwei Container-Standards mit unterschiedlichen Einsatzprofilen. OCI-Container, oft auch Docker-Container genannt, sind die leichtgewichtige Standardvariante. Sie eignen sich für IoT-Anwendungen, Telemetrie, Datenvorverarbeitung von Sensordaten und einfache Steuerungsanwendungen mit niedrigem Ressourcenbedarf. Die Startzeiten sind kurz, der Speicher- und CPU-Verbrauch gering, und sie laufen stabil auch auf eingebetteter Hardware mit begrenzten Ressourcen. Kubernetes-Container (auch als k8s bezeichnet) bieten dagegen die volle Cloud-Native-Funktionalität mit deklarativer Orchestrierung, Self-Healing und Skalierungsmechanismen. Sie eignen sich für High-End-Anwendungen mit komplexen Workloads, etwa wenn mehrere zusammenhängende Services orchestriert werden müssen. Für die meisten Bord-Anwendungen im Verkehrsbetrieb reicht die OCI-Variante aus, Kubernetes kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn vorhandene Cloud-Anwendungen nahezu unverändert ins Fahrzeug übernommen werden sollen.