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エッジコンピューティングとは?

エッジコンピューティングとは、アプリケーションやデータを必要とするユーザーまたは「モノ」の近くに配置するように構築されたITシステムです。

エッジコンピューティングとフォグコンピューティング

これらの業界用語は同様の意図を持っており、互換的に使用できます。そして、業界では事実上の標準として「エッジコンピューティング」を使用する傾向があります。Ciscoはフォグコンピューティングという言葉を生み出しましたが、GE、HPE、APC by Schneider electricなどの宇宙分野の大手企業はエッジコンピューティングという用語を採用しました。

エッジコンピューティングとクラウドコンピューティング

エッジコンピューティングは、ハイブリッドIT環境でクラウドコンピューティングを補完します。クラウドコンピューティングでは集中型データセンターを利用していますが、エッジコンピューティングではデータが生成された場所により近いネットワークのエッジで分散型マイクロデータセンターを利用します。

エッジコンピューティングが必要な理由

エッジコンピューティングは、クラウドベースのアプリケーションおよびサービスにおける、性能および規制への準拠に関する限界に対処するために必要です。つまり、クラウドコンピューティングは、レイテンシーが重要なアプリケーションにおいて、要求される応答時間に必要な要求水準を常に満たすことができるとは限りません。データの保存場所に関する政府規制に直面している企業では、クラウドコンピューティングが必要なローカルストレージを提供できない可能性があることを認識しています。

これが問題なのは、効率性とビジネスパフォーマンスを向上させるデジタル化の浸透により、ピークパフォーマンスを必要とするアプリケーション、特にモノのインターネット(IoT)アプリケーションの需要が高まっているためです。ioTアプリケーションは、多くの場合、規制やコンプライアンスの要件を満たす一方で、帯域幅、短いレイテンシー、信頼性の高いパフォーマンスを必要とし、エッジに対する従来の候補を提供します。

デジタルトランスフォーメーションをサポート

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エッジデータセンターの実装

エッジコンピューティングの実装にはさまざまな形態がありますが、一般的に次の3つのカテゴリーに分類されます。

1.特定の目的を果たすローカルデバイス。建物のセキュリティシステムを実行するアプライアンスや、オンラインストレージサービスとオンプレミスのシステムを統合して、それらの間のデータ転送を容易にするクラウドストレージゲートウェイなどがあります。
2.重要な処理および保存機能を提供する小規模の局所的なデータセンター(1~10ラック)。
3.10台以上のラックを使用して、比較的大人数のローカルユーザーにサービスを提供する地域のデータセンター。

規模に関係なく、これらの各エッジの例はビジネスにとって重要であるため、可用性を最大化することが不可欠です。

そのため重要なのは、企業が大規模な集中型データセンターと同じように信頼性とセキュリティに注意を払ってエッジデータセンターを構築することです。このサイトは、企業のデジタルトランスフォーメーションを推進するのに役立つ、安全で信頼性が高く、管理しやすい高性能エッジデータセンターを構築するために必要な情報を提供することを目的としています。

ioTがエッジコンピューティングのニーズをいかに推進しているか

IoTでは、さまざまなセンサーやデバイスからデータを収集し、そのデータにアルゴリズムを適用してビジネス上のメリットをもたらす情報分析を提供します。製造業、公共インフラ、交通管理から小売業、医療、教育まで幅広い産業で、顧客満足度の向上、コストの削減、セキュリティと運用性の向上、エンドユーザーエクスペリエンスの強化などのためにこの技術は利用されています。

たとえば、小売業者はIoTアプリケーションからのデータを使用して、過去の購入履歴に基づいて必要なものを予測したり、現場でのディスカウントを行ったり、独自の顧客サービスグループを拡充して、顧客により良いサービスを提供できます。産業環境では、IoTアプリケーションを使用して、機械のパフォーマンスが設定されたベースラインから変化したときに検出し、メンテナンスが必要であることを通知することで、予防保守プログラムをサポートすることができます。

適用可能な使用事例のリストはほとんど無限ですが、それらすべてに共通することが1つあります。多数のセンサーやスマートデバイスから大量のデータを収集し、ビジネスの改善に役立てるということです。

多くのIoTアプリケーションでは、計算能力、データストレージ、およびビジネス情報分析をもたらすアプリケーションインテリジェンスをクラウドベースのリソースに依存しています。ただし、多くの場合、センサーやデバイスによって生成されたデータをすべてクラウドに直接送信するのは最適ではありません。一般に帯域幅、レイテンシー、および規制要件に左右されるためです。

IoTアプリケーションでエッジコンピューティングが必要になる主要な3つの理由

帯域幅
一部のIoTアプリケーションで生成されるデータ量は驚くほど膨大な量になり、すべてをクラウドに送信するのにかかるコストも膨大になる可能性があります。そのため、ローカル処理のほうが実用的で有益なものになります。また、石油やガスの探査アプリケーションで使用できる高解像度ビデオなど、大量のコンテンツをストリーミングする必要のあるアプリケーションでも帯域幅は重要な要素になります。
レイテンシー
アプリケーションによっては、極端に短いレイテンシーが必要になります。レイテンシーとは、データパケットが送信先に行き来するのにかかる時間です。安全性に関連するアプリケーション(無人自動車、ヘルスケア、産業プラントフロアのアプリケーションなど)では、ほぼ瞬時の応答時間が要求されます。このような場合、集中型サービスへのラウンドトリップには固有の遅延があるため、クラウドサービスは最適ではありません。
規制要件
高度に規制された産業や地域(一般データ保護規則(GDPR)のある欧州など)では、個人情報の保存場所や送信方法など、個人情報の取り扱いが厳しく管理されているため、局所的なデータセンターニーズが高まっています。

これらの例にとどまらず、そのような問題に対処するにはエッジの構築が重要です。

デジタルトランスフォーメーションのメリットの例

もちろん、すべてのITはビジネス要件に対処するためのものであり、それはエッジも同様です。エッジコンピューティングは、企業がデジタルトランスフォーメーションに着手したり、IoTアプリケーションを使用してカスタマーエクスペリエンスと運用効率を向上させたり、新たな収益源を開拓するときに必要になります。

カスタマーエクスペリエンスの向上

お客様はIoTアプリケーションの例を周囲のいたるところで見ることができます。デジタルサイネージは、小売店でのショッピングおよび交通輸送の満足度を向上させます。産業分野のサービス担当者は、拡張現実(AR)アプリケーションを使用して、複雑な機械や装置の整備点検を簡単に行うことができます。ほとんどの銀行取引を携帯電話で行ったり、医療機器を遠隔地から監視することができます。IoTアプリケーションはほとんどの業種に広がり、お客様の生活の利便性を高めています。

運用効率の向上

IoTアプリケーションは、産業環境やデータセンターに限らず、あらゆる種類の機械や装置の予知保全などの分野で運用効率の向上に役立ち、ダウンタイムが発生する前に問題を修正できます。無線自動識別(RFID)追跡は、在庫管理と損失防止で小売業者を支援したり、医療提供者が高価な機器(ホイール付きカートに搭載されたコンピュータなど)を追跡できるようにします。都市では、IoTアプリケーションを使用して、交通量の多い交差点を監視し、信号を制御して渋滞を軽減しています。確かに、運用効率の向上は、企業がIoTアプリケーションを展開する最大の理由です。

新しい収益源の開拓

IoTテクノロジーを基盤にして、まったく新しい産業が登場しています。UberとLyftは、IoTテクノロジーがなければ実現しませんでしたし、短時間の自転車やスクーターのレンタルサービスも出現しなかったでしょう。物流会社は、コンテナがどこにあるか、温度調節器が正常に機能しているかというリアルタイムの情報提供機能に基づいて、新しいサービスを提案できます。お客様にとって価値のある予知保全サービスは、製造業者やサービスプロバイダーにも新たな収益を生み出します。一連のセンサーとインターネット接続を利用した多数の家庭用監視サービスが存在します。医療提供者は、リモートデバイスの監視や分析を含む「デジタル病院」サービスを提供できるようになりました。

耐障害性と可用性の実現

ホワイトペーパー256『クラウドコンピューティングが耐障害性の高いエッジを必要とする理由』では、企業がビジネスクリティカルなアプリケーションとの接続性を向上させる方法について説明しています。
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業界全体の例

あらゆる産業のあらゆる企業が、IoTテクノロジーとエッジコンピューティングを活用して、新しい収益源を開拓したり、カスタマーエクスペリエンスと運用効率を向上させることができます。IoTアプリケーションの背後にある原理は、個別の実装に関係なく同じです。一端のデバイスまたはセンサーから、データがエッジデータセンターに送信されて、処理や場合により分析が行われます。次に集中型アプリケーション(多くの場合クラウド)に送信され、期待されるメリットを企業にもたします。

一部の産業分野では、IoTテクノロジーを早期導入し、アプリケーションの実装に成功しています。これらの産業から学んだ教訓は、他の産業にも当てはまるので、成功したポイントを検討することで、他の産業のリーダーが新たな発想を得るのに役立ちます。

エッジの課題への対処

ただし、IoTアプリケーションが期待するメリットを実現するには、アプリケーションが要求するパフォーマンスと信頼性がエッジデータセンターに必要です。エッジデータセンターは、ワイヤリングクローゼットやサーバールーム、従業員のいるオフィス、従業員や顧客でいっぱいの小売店、または過酷な屋外環境など、文字どおりどこにでも配置できるため、いくつかの課題があります。

設置場所に関係なく、エッジデータセンターの信頼性とパフォーマンスを確保するには、リモート管理、迅速で標準化された実装、および物理的なセキュリティという3つの重要な要件に対処する必要があります。

適切なリソースを活用する

ホワイトペーパー277では、エッジコンピューティング向けのツール、パートナー、ソリューションを統合したエコシステムのメリットについて詳しく説明しています。
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リモート管理とサービス

多くのエッジデータセンターには、公共サービスのIoTアプリケーションを運用している遠隔地の屋外施設でも、数百店舗を展開する小売業者でも、管理を担当するITスタッフがほとんどいません。このような場合は、エッジコンポーネントをリモートで管理して整備点検する機能が非常に重要です。ダウンタイムを防止し、修理要請のコストを削減するために、メンテナンスは予測的かつ予防的である必要があります。インテリジェント分析アプリケーションを利用するクラウドベースの管理プラットフォームが効果的なソリューションとなります。

エッジコンピューティングのリモート管理の詳細を見る標準化された迅速な導入

多くの組織が保有することになる多数のエッジデータセンターを考慮すると、それらを標準化された、繰り返し可能かつ迅速な方法で提供することが重要です。代替案として、その場しのぎのIT展開では、展開速度と継続的な管理の両方で悪夢のようなシナリオが生み出されます。

ここで紹介するソリューションには、各エッジ展開の一貫性を確保するリファレンスアーキテクチャの使用が含まれています。このようなアーキテクチャでは、デバイスとサービスのベースライン値を定義し、各拠点の要件に応じて多少のバリエーションを許容しています。さらに、一貫性を確保するために、各施設ごとに選択できるリファレンスデザインをいくつか用意することをお勧めします。

プレハブのモジュール式マイクロデータセンターは多くの場合、エッジデータセンターに適したソリューションです。それらには必要な電源および冷却インフラだけでなく、管理ソフトウェアも含まれています。これはすべて事前に統合され、ラックまたはエンクロージャに導入され、IT機器を受け入れる準備ができています。通常、IT機器はITソリューションプロバイダまたはシステムインテグレータによって設置されます。また、一部のマイクロデータセンターは、大手のコンバージドおよびハイパーコンバージドIT機器メーカーによって認定されており、優れたパフォーマンスと信頼性を得ることができます。

エッジコンピューティングの標準化された迅速な展開の詳細を見る

エッジデータセンターは、サーバールームやITクローゼット、レジやデスクの下に設置できます。専用の部屋に設置しても、セキュリティを確保できない可能性もあります。そのため、エッジインフラは偶発的な損害、害を及ぼすことを目的とした悪意のある行為者からの攻撃、およびよくわかっていない善意のある従業員に対して無防備になります。

適切な物理的セキュリティを確保するには、次の3つの要素が必要です。

温度と湿度のレベルをモニターし、火災、煙、洪水などによる環境の変化を検出できるセンサーを使用して、物理的な空間を監視します。

権限のある担当者のみがエッジインフラにアクセスできるように、スペースを管理します。

エッジスペースにアクセスしているユーザーを視覚的に確認できるように、音声とビデオを使用し、記録することにより環境を監視します。

当然のことですが、これらの3つの要素は、エッジ実装に対する主な懸念事項に関するIDCアンケート*への回答で非常に多く見られました。物理スペースのセキュリティ、監視、およびアクセス制御に関する問題は、200人以上の回答者がエッジコンピューティングに関して抱いている上位6つの懸念事項のうちの5つを占めていました。

エッジにおける物理セキュリティの詳細を見る* IDC、エッジコンピューティング:

The Next Stage of Datacenter Evolution, April 2018.

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投稿者:Jamie Bourassa

シュナイダーエレクトリック、セキュアパワー、エッジコンピューティングおよびチャネル戦略担当副社長

Jamie氏は、セキュアパワーの商用戦略の実現を担当し、すべての商用/産業セグメントのお客様にとってローカルコンピューティングの重要性を高めるエッジコンピューティング、IoT、およびその他の予期せぬ変化によって生じる市場の進化に、シュナイダーエレクトリックが対応できるようにしています。ITチャネル戦略、販売活動、提案管理においてグローバルなキャリアを持つJamieは、現在の破壊的な市場の変化を評価し、必要な製品提供を行うスキルを発揮しています。

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