
まずケーブルが登場しました。その後、地球が冷え、ネットワークと初期の掲示板サービスが登場しました。これが後のワールド・ワイド・ウェブの前身となりました。その後、私たちは3つの単語ではなく1つの単語でウェブを表現できることに気づき、インターネットと呼ぶようになりました。
ミレニアム以降、クラウドコンピューティングが普及し、人工知能と機械学習が待望のルネサンスを迎え、私たちはデスクトップだけでなく、いわゆるスマートマシンにもインターネット接続を提供するようになりました。これらのデバイスは独自の演算能力とストレージ能力を備え、その応用範囲はユビキタスかつ多岐にわたるものとなりました。
ソーシャルメディア接続機能を備えたスマートトースターや、牛乳が腐りそうになったら家にメールを送ることができるセルフスキャン冷蔵庫は確かに存在しますが、接続されたスマートマシンの現実世界での応用は、主にセンサーからスイッチ、地震計まで、あらゆる産業用途に重点を置いてきました。
モノのインターネット(IoT)のこの短い歴史は、エッジコンピューティングの誕生につながりました。TechRepublicが以前から明確に説明しているように、私たちが「エッジコンピューティング」という用語を使用するのは、IoTと同義ではなく、「IoTデバイス上で行われること」を指すという点で区別するためです。
エッジ コンピューティングとは、その場でデータを収集、処理、分析、生成できるデバイスに関連付けられたアクション、プロセス、ワークフローのことです。そのため、エッジは、クラウド データ センターなどの集中型コンピューティング環境では発生しないコンピューティング要素として語られるようになりました。
参照:熱意を抑えないで: エッジコンピューティングのトレンドと課題(TechRepublic)
ヒントは名前の中にある
今日、エッジコンピューティングはリアルタイムで行われることが多く、企業のITスタック全体の中で独立したデジタルエンティティとして機能していることが知られています。その意味はまさにその名前に表れています。エッジコンピューティングはエッジで行われるのです。
しかし、今日、エッジとは一体どこに存在するのでしょうか?どのような形態をとっているのでしょうか?エッジの様々な形状や形態をどのように区別するのでしょうか?マイクロエッジ、ミニエッジ、ミディアムエッジ、ヘビーエッジ、マルチアクセスエッジの違いは何でしょうか?
マイクロエッジおよびミニエッジという概念は、プリント基板、さらには単一のマイクロコントローラレベルにまで及ぶデバイスの活用を指します。このレベルのデバイスの中で最大のものは、従来のPCオペレーティングシステム(あるいはLinux)を実行するかもしれませんが、個々のマイクロコントローラは、組み込みエッジコンピューティングシステムにおける特定の処理を監視するために設計された、必要最低限の機能を備えた集積回路として存在します。マイクロエッジデバイスとミニエッジデバイスはどちらも、AIアクセラレーションの恩恵を受け、処理能力を高速化することができます。
「今日、コンピューティングがエッジの近くで行われることがますます増えているため、マイクロエッジコンピューティングとミニエッジコンピューティングが、企業のネットワークパフォーマンスの向上、ネットワークの混雑の緩和、セキュリティの強化に役立つ急速に成長するトレンドとして発展していくのは当然のことです」と、クラウドネイティブのアプリケーションネットワーキングスタック技術で知られる企業、Traefik Labsの製品責任者、エルワン・パッカード氏は述べた。
今日、Rancher K3sやTraefikといったオープンソースソリューションは、こうしたマイクロエッジ/ミニエッジアプリケーションの導入と管理において、ますます人気が高まっています。これらのデバイスは処理能力とストレージ容量に限界がありますが、データ収集、前処理、基本的な分析といった単純なタスクを処理するように設計されています。
「これらのソリューションは軽量で導入が容易であり、大規模なエッジアプリケーションの導入と管理を容易にする高度な機能を備えています」とパッカード氏は述べています。「低レイテンシで高帯域幅のアプリケーションに対する需要が高まり続けるにつれて、ミニエッジコンピューティングアーキテクチャの利用はさらに拡大すると予想されます。」
中〜よく焼いた
論理的に上位に進むと、ミディアムエッジに至ります。これは、複数のデバイスをクラスターにグループ化することで特徴付けられるデバイス展開モデルです。何らかのクラスター管理およびオーケストレーション技術(Kubernetesなど)の使用が必要になりますが、結果として得られる展開は、マイクロエッジやミニエッジの展開よりも処理能力とストレージ容量が優れているため、より複雑なタスクを処理できます。
「中規模エッジコンピューティングデバイスは、都市レベルや地域レベルといったネットワークの『物理的な』エッジに導入されています」と、NoSQLクラウドデータベース企業Couchbaseのエンジニアリング担当バイスプレジデント、ウェイン・カーター氏は述べています。「この導入モデルのデバイスは、データ処理、分析、機械学習といったより複雑なタスクに加え、拡張現実(AR)や仮想現実(VR)といった高度なアプリケーションにも対応できるように設計されています。」
カーター氏は、中級エッジデバイスは、スマートシティ環境において、信号機、防犯カメラ、あらゆる種類のセンサーなどで使用されると示唆しています。このカテゴリには、ウェアラブル端末や診断機器といった医療機器も含まれ、患者の健康データをリアルタイムで監視・分析することが可能になります。
Couchbase はまた、小売業における中程度のエッジのユースケースに取り組んでいると報告しています。このユースケースでは、デバイスを使用して、人と商品の両方に焦点を当てた店内のカメラ、センサー、その他の追跡デバイスからのデータを分析することで、顧客の行動と在庫管理をリアルタイムで監視できます。
ちょっと重くなってきた
なぜインダストリアルIoTと、比較的大規模なコンピューティング環境を代表するヘビー級エッジ設備の開発についてまだ触れていないのかと疑問に思われる方もいるかもしれません。今、その点について触れています。ヘビー級エッジとは、産業施設に設置される場合もあれば、お客様独自のオンプレミス・クラウド・データセンター施設に設置される場合もあれば、パブリック・クラウド・データセンターに設置される場合もありますが、ハードウェアとソフトウェアのスタックを組み合わせたものを指します。
「ヘビーエッジとは、製造業や産業現場などの大規模な高性能コンピューティング環境にエッジコンピューティングを導入することを指します」と、デジタルエンジニアリング企業パーシステントシステムズのクラウド担当シニアバイスプレジデント、ドミニク・バストス氏は述べている。
近接度
エッジのこれらすべてのニュアンスをさらに 1 層拡張して、Bastos 氏はマルチアクセス エッジも指摘しています。
「マルチアクセスエッジ分野では、セルラーネットワークなどの複数のアクセスポイントにエッジコンピューティングを導入し、低遅延かつ高帯域幅のサービスを提供することを意味します」とバストス氏は述べた。「これらのエッジ用語の主な違いは、エンドユーザーとの近接度と、エッジにおける計算能力とデータストレージのレベルです。」
この「近接度」という概念は、今もなお変化し続ける定義群の中で最も決定的な要素と言えるでしょう。これらの用語は、ネットワークのベストプラクティスに関する国際的なコンソーシアムによって承認されたわけではありませんが、クラウドコンピューティングが日々進化し続ける中で、私たちがよく使用する事実上の用語群の一つとなっています。
データ クラウド スペシャリストの Snowflake で業界分野の CTO を務める Fawad Qureshi 氏は、マイクロ アクセス エッジ、ミニ アクセス エッジ、ミディアム アクセス エッジ、ヘビー アクセス エッジ、マルチ アクセス エッジの具体的な定義を示すことが難しいことがよくあると述べています。主な理由は、現在ミニ アクセス エッジやミディアム アクセス エッジであっても、明日はヘビー アクセス エッジやマルチ アクセス エッジになる可能性があるからです。
「技術の進化に関するムーアの法則、つまり集積回路内のトランジスタの数は2年ごとに倍増するという前提に従えば、エッジの概念がいかに急速に進化するかは容易に想像がつく」とクレシ氏は指摘した。
新しいレシピチャレンジ
エッジ デバイスの処理能力、コンピューティング能力、分析能力、ストレージ能力がさらに向上するにつれ、新たな課題が発生する可能性があります。それは、特定のエッジ展開において、ジョブの処理要件、現在締結されているサービス レベル契約、そしてそもそもそれを実行することの実用性に基づいて、さまざまなテクノロジを組み合わせる方法を決定することです。
「一般的に、意思決定に大きな文脈的履歴処理が伴わない場合、意思決定はエッジに近い場所で行われます」とクレシ氏は述べた。「例えば、自動運転車が障害物に遭遇し、停止を余儀なくされた場合などです。このような意思決定は遅滞なく行うことはできません。メッセージをクラウドに送り返すのには数ミリ秒かかり、その頃には車両が既に衝突している可能性もあります。」
エッジの急増、セグメンテーション、そしてこの種の分類は、今後どうなるのでしょうか? Intelは2030年までに1つのデバイスに1兆個のトランジスタを搭載することを目指しており、限界は空、あるいは少なくともWebとクラウドバックボーンにあることは明らかです。
では、次にどのようなエッジのサブジャンルを定義し、体系化していくのでしょうか? エコウェルビーイングエッジ、つまり模範的な環境性能、ゼロカーボンの展開モデル、そしてユーザーの個人的なストレスレベルや精神状態を評価するためのコア機能オプションを備えたリモートデバイス展開モデルが期待されます。
もちろん冗談ですが、善のためにエッジを使うのは悪いことではありません。私たちもそれを推進しましょう。
エッジコンピューティングについては、他にもたくさんの情報があります。4つのベストプラクティス、リスク、メリットについて解説したこちらの記事をご覧ください。