エッジに関しては、小さなことを見逃さないでください

ソフトウェアは世界を席巻し続けており、ソフトウェア定義の製品とサービスの価値は累積的なライフサイクルを通じて進化し続けています。組織にとって、ウォーターフォール ソフトウェア開発から継続的な配信と統合を活用するアジャイル モデルに移行することはビジネス上の必須事項です。クラウドのパワーと柔軟性は、過去 10 年間にわたってイノベーションを大きく加速させてきましたが、デバイスとデータの膨大な量 (2030 年までに接続されるデバイスの数は 1 兆台に達すると予想されています) により、分散コンピューティング パラダイムへの移行が求められています。

マルチクラウドを実現するエッジ

エッジ コンピューティングが普及する一般的な理由としては、レイテンシの削減、帯域幅の消費、自律性、セキュリティ、プライバシーの向上などが挙げられます。あまり議論されていないが、私が同様に重要な推進力だと考えているのは、パブリック クラウドへの投資を過剰にインデックスした後、エンド ユーザーがデータの制御を取り戻すためにクラウド コンピューティング戦略に投資していることです。結局のところ、クラウド スケーラーのモデルでは、データの取り込みは簡単かつ安価ですが、データの保存と取り出しには非常にコストがかかります。つまり、請求書を受け取るまでは、シンプルなボタンは素晴らしいように聞こえます。

俊敏性とソフトウェアのイノベーションを継続的に向上させながらエッジでデータを制御するには、クラウドで完成させたのと同じクラウド ネイティブの原則をオンプレミスに拡張する必要があります。これには、疎結合、マイクロサービス ベースのアーキテクチャ、プラットフォームの独立性、および可能な限り多くのエッジ展開における継続的な配信と統合を活用することが含まれます。

釘とハンマーが出会う

テクノロジープロバイダーの観点から言えば、刃先が釘だとすれば、私が今販売しているのはハンマーです。インフラストラクチャ OEM は、エッジを地域またはローカル データ センター内のサーバー ラックと見なし、現場ではより小型の PC のような「ゲートウェイ」デバイスに分割される可能性があると考えています。通信会社は、エッジを中央オフィスと携帯電話基地局の拠点と考えています。産業ソリューションプロバイダーは、長年サービスを提供してきた製造現場、石油掘削装置、サプライチェーンなどの環境におけるエッジを思い描いています。

実際には、エッジは、現場の制約の厳しいデバイスから地域のデータ センターまで、本質的にさまざまなハンマーと多数の釘で構成される連続体です。これは、従来は運用技術 (OT) によって提供されてきた、高度に分散された物理世界の固有の制約と IT 技術を融合するものです。

組織は、エッジ戦略を策定する際に、エッジをコンピューティング パラダイムの集合として捉え、オープン テクノロジーを優先し (オープン ソースの活用を含む)、柔軟性を組み込むなど、総合的に考える必要があります。

このプロセスでは、パイプラインの再構築に費やす時間を減らし、意味のある差別化の創出に多くの時間を費やすことが重要です。最終的には、パフォーマンスとコストのバランス、およびセキュリティとプライバシーのニーズを考慮して、エッジからクラウドまでの連続体のどこにでもアプリケーションを動的に展開することになります。

モノリシックからモジュラーへ

初期のサーバー アプリケーションはモノリシックであり、開発と更新が困難でした。長年にわたり、仮想マシン、Docker、最近では Kubernetes などのテクノロジーによって、データ センター ソフトウェア アーキテクチャがよりモジュール化され、構成可能で、動的になってきています。

過去数年間、IT プレーヤーはこれらのツールとクラウド ネイティブ開発の原則を、コンピューティング フットプリントの縮小を含むエッジ コンティニュアムのさらに広範囲に拡張し、大きな進歩を遂げてきました。ただし、これらの手法を適用するには、使用可能なシステム メモリの最小量と Linux を実行する機能が必要であるため、適用できる範囲には実際上の制限があります。

最大エッジと最小エッジ

一方、エッジ フットプリント全体の最大部分は、IoT センサー、カメラ、コントローラー、接続製品など、マイクロコントローラー (MCU) を搭載した小型でリソースが限られたデバイスで構成されています。実際、Armは2020年に、パートナーがこれまでに1600億個のチップを販売し、2019年の出荷の3分の2がMCUであると報告しました。これらのチップを活用するデバイスは、私が「最大かつ最小の利点」と呼ぶものを表しています。

それにもかかわらず、MCU の世界は依然として、開発が困難で時間がかかり、更新が不安定で、革新が困難な組み込みソフトウェアのモノリシックな構築を特徴としています。これまで、アプリケーションは特定の機能を提供するためにハードコードされており、多くの場合、より重い処理を実行するためにクラウドなどの上流のリソースに依存していました。

しかし、これらのデバイスはますます強力になり、より多くのローカル処理が可能になり、時間の経過とともに機能が拡張されます。テクノロジー ドライバーの一例としては、より高度なデバイス上のデータ フィルタリング、オブジェクト検出、音声認識、その他の分析を可能にする TinyML があります。

ABI Research は、TinyML デバイスの出荷台数が 2020 年の 1,500 万台から 2030 年までに 25 億台に増加すると予測しています。これらのデバイス上の ML モデルは、進化し、接続性、セキュリティ、プライバシーなどの他の機能を提供するにつれて、継続的に更新する必要があります。

デバイスがよりスマートになるにつれて、エッジ コンティニュアムでいつどこで処理が行われるかのダイナミクスが変化し、中間の「IoT ゲートウェイ」レイヤーがますますスキップされ、スマート デバイスがローカルで動作し、データを事前にフィルタリングして、ローカル データ センター、5G MEC、クラウドなどの場所で上流でさらに処理するという傾向が見られるようになります。要約すると、物理的な世界における MCU ベースの大きなフットプリントを見逃さないことが重要であり、エッジ コンピューティング ソリューションへの貢献度がますます高まっています。

キロバイトを取り出す

問題は、最新のアプリケーション開発、クラウドネイティブの原則、人工知能、IoT プラットフォームなどを理解している開発者が、制約の厳しいデバイス向けにプログラミングするために必要な組み込み開発スキルを持っていないことが多いことです。

異なるコンピューティングパラダイムの人々が「小さな」のような曖昧な言葉を使うと、私は笑ってしまいます。データ センターの専門家は、128 GB のメモリ フットプリントに収まるソフトウェアを「小さい」と考えるかもしれませんが、組み込み開発者は 128 KB のメモリを持つことを贅沢だと考えるかもしれません。

組み込みの世界では、クラウド ネイティブの原則の利点と制約のある MCU 固有の課題とのバランスをとる新しい開発パラダイムが求められています。組み込みファームウェアの複雑さを上記のアプリケーションから分離できたらどうなるでしょうか?

これにより、クラウド、AI、IoT アプリケーションの開発者が、現在のデータ センターと同様に、この抽象化の上にコンテナ化された交換可能な機能を作成できるようになったとしたらどうなるでしょうか。これにより、市場投入までの時間が大幅に短縮され、大規模なデバイス エッジ フットプリントを活用できる開発者ベースが拡大します。コンテナ化により、懸念事項の分離を通じてセキュリティも向上し、さまざまな開発者によるアプリケーションのエコシステムを共通のマイクロインフラストラクチャ上で実行できるようになります。

1990 社から電話があり、組み込み開発ツールを取り戻したいと申し出がありました。今こそ、MCU ベースのソリューションの開発に新たなアプローチを採用し、最大かつ最小のエッジ フットプリントを活用し、ソフトウェア定義のイノベーションをさらに加速する時です。