エッジコンピューティングとは何ですか？なぜそれが重要なのですか？

エッジコンピューティングは、世界中の何百万ものデバイスからのデータの処理、処理、および配信の方法を変革しています。インターネットに接続されたデバイス（IoT）の爆発的な成長は、リアルタイムのコンピューティング能力を必要とする新しいアプリケーションとともに、エッジコンピューティングシステムを推進し続けています。

5Gワイヤレスなどのより高速なネットワーキング技術により、エッジコンピューティングシステムは、ビデオ処理や分析、自動運転車、人工知能、ロボット工学などのリアルタイムアプリケーションの作成やサポートを加速できます。

エッジコンピューティングとネットワークの可視性について詳しく知る

• 4つの重要なエッジコンピューティングのユースケース
• エッジコンピューティング：いつアウトソーシングするか、いつDIYするか
• メジャーリーグベースボールはネットワークの可視性で実行されます
• エッジネットワーキングとIoTがデータセンターをどのように再構築するか

エッジコンピューティングの初期の目標は、IoTで生成されたデータの増加により、長距離を移動するデータの帯域幅のコストに対処することでしたが、エッジでの処理を必要とするリアルタイムアプリケーションの台頭により、テクノロジーが前進しています。

>

エッジコンピューティングとは何ですか？

ガートナーは、エッジコンピューティングを「情報処理がエッジの近くに配置され、物や人がその情報を生成または消費する分散コンピューティングトポロジの一部」と定義しています。

基本的なレベルでは、エッジコンピューティングは、数千マイル離れた中央の場所に依存するのではなく、計算とデータストレージを収集対象のデバイスに近づけます。これは、データ、特にリアルタイムデータが、アプリケーションのパフォーマンスに影響を与える可能性のある遅延の問題に悩まされないようにするために行われます。さらに、企業は処理をローカルで実行することでコストを節約でき、一元化された場所またはクラウドベースの場所で処理する必要のあるデータの量を減らすことができます。

エッジコンピューティングは、クラウドから情報を受信したり、クラウドにデータを配信したりするためにインターネットに接続するIoTデバイスの指数関数的成長のために開発されました。また、多くのIoTデバイスは、運用中に膨大な量のデータを生成します。

工場のフロアにある製造設備を監視するデバイスや、リモートオフィスからライブ映像を送信するインターネットに接続されたビデオカメラについて考えてみてください。データを生成する単一のデバイスはネットワークを介してデータを非常に簡単に送信できますが、同時にデータを送信するデバイスの数が増えると問題が発生します。ライブ映像を送信する1台のビデオカメラの代わりに、数百または数千のデバイスを掛けます。遅延が原因で品質が低下するだけでなく、帯域幅のコストが莫大になる可能性があります。

エッジコンピューティングのハードウェアとサービスは、これらのシステムの多くの処理とストレージのローカルソースになることで、この問題の解決に役立ちます。たとえば、エッジゲートウェイは、エッジデバイスからのデータを処理し、関連するデータのみをクラウドに送り返すことができるため、帯域幅の必要性が減少します。または、リアルタイムのアプリケーションが必要な場合は、データをエッジデバイスに送り返すことができます。 （参照：エッジゲートウェイは柔軟で堅牢なIoTイネーブラーです）

これらのエッジデバイスには、IoTセンサー、従業員のノートブックコンピューター、最新のスマートフォン、セキュリティカメラ、さらにはオフィスの休憩室にあるインターネットに接続された電子レンジなど、さまざまなものが含まれます。エッジゲートウェイ自体は、エッジコンピューティングインフラストラクチャ内のエッジデバイスと見なされます。

ネットワークワールド/ IDG

エッジコンピューティングのユースケース

ユーザーの数と同じくらい多くの異なるエッジのユースケースがあります-すべての人の配置は異なります-しかし、いくつかの業界は特にエッジコンピューティングの最前線にいます。メーカーや重工業は、遅延に耐えられないアプリケーションのイネーブラーとしてエッジハードウェアを使用しており、必要な場所に近い工場フロアでの重機の自動調整などの処理能力を維持しています。エッジは、これらの企業が予知保全などのIoTアプリケーションをマシンの近くに統合する方法も提供します。同様に、農業ユーザーは、土壌および温度センサー、コンバイン、トラクターなど、接続されたさまざまなデバイスからのデータの収集レイヤーとしてエッジコンピューティングを使用できます。 （ファームでのIoTの詳細：歩留まりを向上させるためのドローンとセンサー）

さまざまなタイプの展開に必要なハードウェアは大幅に異なります。たとえば、産業ユーザーは、信頼性と低遅延を重視し、工場のフロアの過酷な環境で動作できる堅牢なエッジノードと、専用の通信リンク（プライベート5G、専用のWi-Fiネットワーク、さらには有線接続）を必要とします。 ）彼らの目標を達成するために。対照的に、接続された農業ユーザーは、屋外での展開に対応するために頑丈なエッジデバイスを必要としますが、接続部分はまったく異なるように見える可能性があります。低遅延は、重機の動きを調整するための要件である可能性がありますが、環境センサーは可能性がありますより高い範囲とより低いデータ要件の両方を実現するには、LP-WAN接続、Sigfoxなどが最適です。

他のユースケースでは、まったく異なる課題が提示されます。小売業者は、エッジノードをさまざまな機能の店内クリアリングハウスとして使用し、POSデータをターゲットを絞ったプロモーションと結び付けたり、足のトラフィックを追跡したりして、統一された店舗管理アプリケーションを実現できます。ここでの接続部分は単純である可能性があります-すべてのデバイスの社内Wi-Fi-またはより複雑で、Bluetoothまたはその他の低電力接続がトラフィック追跡およびプロモーションサービスにサービスを提供し、Wi-FiはPOSおよび自己用に予約されています-チェックアウト。

エッジ機器

エッジの物理アーキテクチャは複雑になる可能性がありますが、基本的な考え方は、クライアントデバイスが近くのエッジモジュールに接続して、より応答性の高い処理とよりスムーズな操作を実現することです。用語はさまざまであるため、エッジサーバーや「エッジゲートウェイ」などと呼ばれるモジュールが聞こえます。

DIYとサービスオプション

エッジシステムの購入方法と展開方法も大きく異なります。スペクトルの一端では、企業はプロセスの多くを自分たちの側で処理したいと思うかもしれません。これには、おそらくデル、HPE、IBMなどのハードウェアベンダーからのエッジデバイスの選択、ユースケースのニーズに適したネットワークの設計、および必要なことを実行できる管理および分析ソフトウェアの購入が含まれます。これは多くの作業であり、IT側でかなりの社内専門知識が必要になりますが、完全にカスタマイズされたエッジ展開を必要とする大規模な組織にとっては魅力的なオプションである可能性があります。

スペクトルの反対側では、特定の業種のベンダーは、管理するエッジサービスをますますマーケティングしています。このオプションを採用したい組織は、ベンダーに独自の機器、ソフトウェア、およびネットワークをインストールし、使用と保守に通常の料金を支払うように依頼するだけです。 GEやSiemensなどの企業が提供するIIoTは、このカテゴリに分類されます。これには、展開の点で簡単で比較的頭痛の種がないという利点がありますが、このような高度に管理されたサービスは、すべてのユースケースで利用できるとは限りません。

メリット

多くの企業にとって、コスト削減だけでもエッジコンピューティングを展開するための推進力になる可能性があります。多くのアプリケーションにクラウドを最初に採用した企業は、帯域幅のコストが予想よりも高いことに気づき、より安価な代替手段を探している可能性があります。エッジコンピューティングが適しているかもしれません。

ただし、エッジコンピューティングの最大の利点は、データをより高速に処理および保存できることであり、企業にとって重要なより効率的なリアルタイムアプリケーションを可能にします。エッジコンピューティングの前に、顔認識のために人の顔をスキャンするスマートフォンは、クラウドベースのサービスを介して顔認識アルゴリズムを実行する必要があり、処理に多くの時間がかかります。エッジコンピューティングモデルを使用すると、スマートフォンの能力が向上していることを考えると、アルゴリズムはエッジサーバーやゲートウェイ、またはスマートフォン自体でローカルに実行できます。仮想現実や拡張現実、自動運転車、スマートシティ、さらにはビルディングオートメーションシステムなどのアプリケーションには、高速な処理と応答が必要です。

「エッジコンピューティングは、ROBO [リモートオフィスブランチオフィス]の場所でITが孤立していた時代から大きく進化しました」と、IDCのリサーチディレクターであるKuba Stolarskiは、「Worldwide Edge Infrastructure（Compute and Storage）Forecast、2019-2023」で述べています。報告する。 「相互接続性が強化され、より多くのコアアプリケーションへのエッジアクセスが改善され、新しいIoTと業界固有のビジネスユースケースにより、エッジインフラストラクチャは、今後10年以降のサーバーおよびストレージ市場における主要な成長エンジンの1つになる準備ができています。 」

Nvidiaなどの企業は、エッジでより多くの処理を行う必要があることを認識しています。そのため、人工知能機能が組み込まれた新しいシステムモジュールが登場しています。たとえば、同社の最新のJetson Xavier NXモジュールはクレジットカードよりも小さく、ドローン、ロボット、医療機器などのデバイスに組み込むことができます。 AIアルゴリズムは大量の処理能力を必要とするため、ほとんどのアルゴリズムはクラウドサービスを介して実行されます。エッジでの処理を処理できるAIチップセットの成長により、インスタントコンピューティングを必要とするアプリケーション内でより優れたリアルタイム応答が可能になります。

プライバシーとセキュリティ

セキュリティの観点から、エッジのデータは、特に集中型システムやクラウドベースのシステムほど安全ではない可能性のあるさまざまなデバイスによって処理されている場合、問題になる可能性があります。 IoTデバイスの数が増えるにつれ、ITが潜在的なセキュリティの問題を理解し、それらのシステムを確実に保護できるようにすることが不可欠です。これには、データの暗号化、アクセス制御方法の採用、場合によってはVPNトンネリングが含まれます。

さらに、処理能力、電力、およびネットワーク接続に対するデバイス要件の違いは、エッジデバイスの信頼性に影響を与える可能性があります。これにより、エッジでデータを処理するデバイスにとって冗長性とフェイルオーバーの管理が重要になり、単一のノードがダウンしたときにデータが正しく配信および処理されるようになります。

エッジコンピューティングと5G

世界中の通信事業者は、アプリケーションに高帯域幅と低遅延の利点を約束する5Gワイヤレス技術を展開しており、企業はデータ帯域幅を使用してガーデンホースから消防ホースに移行できます。多くの通信事業者は、より高速な速度を提供し、クラウドでデータの処理を継続するように企業に指示するのではなく、特にモバイルデバイス、コネクテッドカー、自動運転車向けに、より高速なリアルタイム処理を提供するために、エッジコンピューティング戦略を5G展開に取り入れています。車を運転する。

ワイヤレスキャリアは、マネージドハードウェアよりもさらに少ないハンズオンオプションで、ライセンスされたエッジサービスの展開を開始しました。ここでの考え方は、エッジ展開の近くのVerizon基地局などで、エッジノードを仮想的に稼働させ、5Gのネットワークスライシング機能を使用して、インストールを必要としない瞬時の接続のためにスペクトルを切り出すことです。 Verizonの5GEdge、AT＆TのMulti-Access Edge、およびT-MobileとLumenのパートナーシップはすべて、このタイプのオプションを表しています。

ガートナーのエッジコンピューティングに関する2021年の戦略的ロードマップは、エッジコンピューティングに対する5Gに対する業界の継続的な関心を浮き彫りにし、エッジは多くの5G展開の一部になっていると述べています。アマゾンやマイクロソフトなどのクラウドハイパースケーラーと主要なワイヤレスISPとのパートナーシップは、このタイプのモバイルエッジの普及を実現するための鍵となります。

エッジコンピューティングの当初の目標は、長距離にわたるIoTデバイスの帯域幅コストを削減することでしたが、ローカル処理およびストレージ機能を必要とするリアルタイムアプリケーションの成長は、今後数年間にわたってテクノロジーを前進させ続けることは明らかです。

「Wi-Fi6が自分に適しているかどうかを判断する方法」をご覧ください