Trendanalyse. Die Trendanalyse fokussiert auf vier Bereiche: Datenverkehr. Endgeräte. Netzwerke

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1 Trendanalyse Die Trendanalyse fokussiert auf vier Bereiche: Datenverkehr Nutzer Endgeräte Netzwerke Page 1

2 Datenverkehr Evolution des Datenverkehrs Starke Zunahme des Datenverkehrs durch IP Video /TV Video IPTV Bandbreitenabforderungen im Hin- und Rückkanal Ubiquitärer Datenverkehr und Internet der Dinge durch IPv6 Page 2

3 Cisco Report: Approaching the Zettabyte Era (June 16, 2008) Anteil Westeuropas am globalen IP Verkehr [Cisco 2008] (in Petabytes pro Jahr) IP-Traffic in 2012 approx. 522 Petabytes IP Verkeh hr in PB/a ROW IP Verkehr (in PB/a) WE IP Verkehr (in PB/a) Page 3

4 Private Endkunden bestimmen 74% des IP-Verkehr in Weltweiter IP Verkehr nach Segmenten [Cisco 2008] (in Petabytes pro Jahr) IP Traffic (in PB/a) Welt IP Verkehr Mobility*** (in PB/a) Welt IP Verkehr Business** (in PB/a) Welt IP Verkehr Consumer* (in PB/a) Page 4

5 IP-Video und TV bestimmen 66% des IP-Verkehr in Western Europe IP Traffic per Segment [Cisco 2008] (in Petabytes per Year) IP Traffic in PB/a Mobile Data / Internet Business IP WAN Traffic Business Internet IP Traffic Consumer Cable TV/IP Video Traffic Internet Video to TV IP-Video/TV Internet Video to PC Video Communication VoIP Gaming P2P Web, , Data Page 5

6 Videokommunikation und TV zentrierter Konsum Anteil Westeuropas am globalen IP Verkehr [Cisco 2008] (in Petabytes pro Jahr) Interactive Video/TV IP Verke ehr in PB/a Internet Video ROW to IP Verkehr TV (in PB/a) Internet Video to TV WE IP Verkehr (in PB/a) Internet Video to PC Internet Video to PC Internet Video to PC Page 6

7 Fazit: Datenverkehr Die erhebliche Zunahme des IP-Verkehrs insbesondere durch Video aller Art kann folgende Auswirkung haben: Engpässe in der Netzwerkkapazität (Netzzugang und Kernnetz) für zu Verzögerungen bei der Datenübertragung ggf. längere Betriebsdauer einzelner Netzkomponenten Verlagerung der Datenausgabe vom kleineren PC Monitor auf größere TV-Geräte ggf. längere Betriebsdauer von TVs Zweiwegekommunikation für Interaktives Video und TV benötigt vergleichbare Bandbreite im Up- and Down-Stream ggf. zusätzliche Netzkomponenten wie Router, Repeater IPv6 bietet die Basis für das Internet der Dinge ggf. zusätzliche Netzwerkkomponenten Page 7

8 Nutzer Nutzer fordert ubiquitäre Netznutzung Derzeit tritt die erste Cyberspace Generation ins Arbeitsleben, welche die Interaktion mit digitaler Technik und Medien spielerisch erlernte Cyberspace als natürliche Erfahrung und Second Life fordert den interaktiven Internetzugang immer & überall. Breitbandzugang statisch ti und mobil wird ausgebaut Nutzungs- und Konsummuster wandeln sich: der Nutzer sucht gezielt nach Inhalten (VoD, IPTV vs. Broadcasting) die Datenvolumen der Inhalte bestimmt die Auslastung der Netze und damit ggf. den Strombedarf Page 8

9 Thin Client Kundennutzen mit hohen Netzwerkanforderungen Studie des Fraunhofer UMSICHT sieht Einsparpotenziale und ggf. Kostenvorteile für den Nutzer durch Einsatz von Thin Clients ( ggf. reduzierter Ressourcenverbrauch über gesamten Produktlebenszyklus) Thin Client ermöglicht einfache Arbeitsplatzendgeräte, da keine lokalen l Speicher benötigt t werden ( ggf. geringere Leistungsaufnahme beim Endkunden) Dafür werden zusätzliche Server und hohe Bandbreite im internen Netzwerk oder externen Netzzugang notwendig um ein verzögerungsfreies Arbeiten zu ermöglichen ( ggf. Ausbau der Netzinfrastruktur z.b. FTTX) Page 9

10 Kostenmodelle Flatrate vs. Datenbasierte Verrechnung Dienste wie Video on Demand und IPTV erfordern mehr Bandbreite im Netze und Netzzugang Investition in den Netzausbau nötig, FuE- und Roll-out- Kosten (Photonic21 Plattform: Notwendigkeit für optische Netzkomponenten (Switches) und Glasfaseranschluss bis zum Endgerät (FTTX) Finanzieller Nutzen liegt bei Content-Providern und Endkunden. Kontingentierung des Datenverkehrs pro Kunde Page 10

11 Endgeräte Endgeräte Produkte bzw. Komponenten mit hoher Leistungsaufnahme im Betrieb (On-Mode) Auswirkungen unterschiedlicher Produktkonfigurationen auf die Leistungsaufnahme (All-in-One vs. Component Units) Produkte bzw. Komponenten mit hoher Leistungsaufnahme in Bereitschaft (Off-Mode vs. Network Standby) Page 11

12 Electricity Consumption of ICT and CE in Germany 2007 Germany 2007: Electricity Consumption of ICT (in GWh) Broadcasting Backbone?? Wireless Data Centre Office PCs + Telephone Audio HiFi Television + Mobiles + Home PCs + DCs: 18% of total ICT PCs: 32% of total ICT TVs: 31% of total ICT Total ICT Germany (2007): ca. 50 TWh (9,4% of overall electricity in Germany) Total ICT EU-27 (2007): ca. 250 TWh Electricity Consumption in GWh Page 12

13 Große TVs bestimmen den Display-Markt Nachfrage an großen FPD steigt weiter TVs hat mit 40% größten Marktanteil Page 13

14 46-Zoll-TVs werden Marktführer 500 Television Power Consumption (on mode in Watts) Average power consumption On mode power in Watt Latest Market Estimates EuP Lot 5 Estimate EU Status % Market Share % Market Share " 26" 32" 37" 42" 46" 50" 58" 65" Screen size in inch Screen area in inch² Page 14

15 Trotz hohem Verbesserungspotential benötigen große TVs mehr Strom 500 Television Power Consumption (on mode in Watts) Average power consumption On mode power in Watt Latest Market Estimates EuP Lot 5 Estimate EU Status % Market Share % Market Share " 26" 32" 37" 42" 46" 50" 58" 65" Screen size in inch Screen area in inch² Page 15

16 Two extreme product configurations (TVs) TV All-in-One TV Component Units i TV Basic Configuration TV-Display (LCD, PDP, etc. Receiver, Picture Processor (Digital tuners, room antenna) Cable Wireless Complex STB (Pay TV Decoder) Video Media (HDD, Solid State DVD, BD) Audio System (Speaker, Amplifier) Internet Interface (IP-Casting, network capability) Page 16

17 Verbesserungspotential Miniaturisierung Miniaturisierung elektronischer Komponenten und Systeme getrieben von Halbleiterindustrie Packaging Gap Designer optimiert Energieeffizienz zur Vermeidung eines aufwendigen Thermomanagements und EMV 10E6 Through-Hole Wave 10E5 Surface-Mount Wave System Volume a.u 10E Area Array Wave HDI - Wave Packaging Gap 10 e-grain Page 17

18 Fazit: Endgeräte Mindestanforderungen und Energie-Label: Große und Full HD TV-Geräte hat neben PCs größten Strombedarf Miniaturisierung und neue Display Technologien bieten gutes Verbesserungspotential Netzwerk-Standby ist relevantes Thema EuP/EBPG und EU Energielabel adressieren ausgewählte e Produktgruppen uppe und Thema Standby Bedarf: Test Standards Page 18

19 Nutzung von Netzwerken Teilung bzw. Verteilung von Rechenleistung: Thin Client Rechenleistung zentralisiert bzw. verteilt im Netz ( weniger Hardware beim Endverbraucher) Cloud Computing Anwendung und Daten (Software) verteilt im Netz ( weniger Hardware beim Endverbraucher) Grid Computing/Volunteer Computing Teilen der eigenen Rechenleistung meist in geschützten Netzen ( stärkere Auslastung der Hardware von Endkunden) Page 19

20 Konsolidierung von Server und Speicherleistung Wachsender Bedarf an Serverleistung ( Erhöhung der Zunahme der Stückzahl vs. Konsolidierung von Rechnen- und Speicherleistung) Neue Servertechnik bietet Optimierung des Ressourceneinsatzes hinsichtlich: Gerätebestand (Leistung pro Einheit bzw. Auslastung durch Virtualisierung), Energieeffizienz der einzelnen Servereinheiten verbessert sich durch Multi-Core Prozessoren Infrastruktur und Administrationskosten insbesondere durch energieeffiziente RZ- Infrastruktur HVAC, USV) Voraussetzung: skalierbare Multi-Gigabit-Vernetzung ( Engpässe: Netzzugang bzw. Reaktionszeiten) Gegenrechnung sind Anschaffungskosten bzw. ROI Page 20

21 Next Generation Networks Bislang mehr Fragen als Antworten: Welche energetischen Vorteile haben drahtgebundene bzw. drahtlose Netzzugangstechnologien? UMTS (Long-term Evolution) VDSL (Fibre to the Home) FMC (Fixed Mobile Convergence) Welche Hardware-Komponenten werden im Netz zunehmen? (Router, Repeater, Switches, Gateways) Welche Auswirkungen haben einzelne Betriebssysteme und Software-Applikationen ti auf den Stromverbrauch? Page 21

22 Experten-Roundtable IKT und Energieeffizienz Vier Gruppen bzw. Themenbereiche: Allgemeine Trends und Konzepte Netzwerke Mobilfunk Server und Rechenzentren Pro Gruppe jeweils 4-5 Statements je 3 Minuten Im Anschuss kurze Diskussion von je 5-7 Minuten Page 22

23 Vier Gruppen Gruppe: 1 Andreas Gebhard newthinking store GmbH Michael Oley Deutsche Telekom Michael Schidlack BITKOM Jos J. Beekwilder Océ Technologies B.V. Ingolf Karls Infineon Technologies AG Andreas Foglar Infineon Technologies AG Gruppe: 2 Andreas Gladisch T-Systems Hans-Joachim Grallert Fraunhofer HHI Andreas Kirstädter Universität Stuttgart Erik Oswald Fraunhofer ESK Gruppe: 3 Gert Eilenberger Alcatel-Lucent Gerold Weber T-Mobile Wilhelm Keusgen Fraunhofer HHI Wolf von Reden Fraunhofer HHI Gruppe: 4 Page 23 Klaus Fichter Borderstep Institut Wolfgang Gnettner Fujitsu Siemens Computers Cornelia Kappler dezem Ralph Hintemann BITKOM

24 Fragen und Kommentare an: Dr. phil. Lutz Stobbe Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM Gustav-Meyer-Allee 25, Berlin, Germany Tel.: +49 / 30 / Lutz.stobbe@izm.fraunhofer.de URL: Page 24