エッジコンピューティングと5Gがビジネスアプリケーションを推進する方法

過去 10 年間、クラウド コンピューティングの進歩により、システムの運用と管理に対する集中型のアプローチが採用されるようになり、モバイル コンピューティング、モノのインターネット (IoT)、SaaS の発展により、コンピューティングは分散アーキテクチャへと移行しました。エッジ コンピューティングと 5G テクノロジーの導入により、企業は現在、両方のアプローチを活用し、同時にアプリケーションのパフォーマンスを向上させようとしています。

エッジと 5G をめぐる誇大宣伝は、イノベーションに重点を置く傾向があります。専門家によると、自動運転車、仮想現実または拡張現実 (VR/AR)、ロボット工学などの最先端のアプリケーションは、これらのアプリケーションだけにとどまらず、IT プロフェッショナルに無数のチャンスを提供します。

エッジコンピューティングがレイテンシを処理する方法
過去数年間、企業はクラウド プロバイダーが所有するデータ センターにリソースを集中化することで、クラウド コンピューティングのメリットを享受してきました。社内データセンターは、設備投資を回避し、管理コストを節約することに重点を置いています。しかし、集中化により、IoT センサー/デバイスやモバイル デバイスなど、インターネット エッジのエンドポイントの処理においてパフォーマンスの問題が発生しています。
スマートフォンは今でもポケットにぴったり収まるスマートコンピューターですが、クラウドで多くの処理を行う能力はまだありません。 「なぜすべてのインテリジェンスを最後に置けないのでしょうか？言い換えれば、スマートフォンで同じことができないのはなぜでしょうか？」カーネギーメロン大学のコンピュータサイエンス教授、マハデフ・サティアナラヤン氏はこう尋ねた。
その質問に答えて、彼はこう言いました。「答えは、やりたい計算をすることです。スマートフォンに搭載できるよりもはるかに多くの計算リソースが必要です。」同氏はさらに、「スマートフォンのビデオカメラは非常に軽量です。しかし、リアルタイムのビデオ分析を行いたい場合、現在のスマートフォンのコンピューターではそれができません。データをクラウドに送信する必要があり、それが問題なのです」と付け加えた。
Satyanarayanan 氏が共同執筆した、2009 年の IEEE パーベイシブ コンピューティングに関する影響力のある論文では、モバイル コンピューティングに仮想マシン ベースの「クラウドレット」を使用するソリューションの概要が説明されました。言い換えれば、小さなデータ セットは、処理能力が必要とされる場所に近いネットワークのエッジに集中します。
サティアナラヤナン氏は、4G LTE ネットワークではスマートフォンと携帯電話基地局間の往復時間は約 12 ～ 15 ミリ秒だが、従来のシステムやその他の要因によってはさらに長くなる可能性があると説明した。ただし、スマートフォンをデータセンターに接続しようとすると、100 ～ 500 ミリ秒かかる場合があります。場合によっては、丸々 1 秒かかることもあります。
エッジ コンピューティングの魅力は、分布の末端を削減できることです。
5Gネットワ​​ークのデータ転送速度
「モバイルインテリジェンス」という概念は、4年前までは普及していませんでした。そのとき、通信会社は 5G の速度の必要性を認識し、5G ワイヤレスの計画を立て始めました。
4G ネットワーク上のデータ伝送時間は 12 ～ 15 ミリ秒ですが、ベンダーは 5G の遅延レベルを 2 ～ 3 ミリ秒と宣伝していますが、遠方のデータセンターからの往復時間は依然として 100 ～ 500 ミリ秒ほどかかることがあります。 「たとえ数ミリ秒の問題だとしても、国内や世界の別の場所にあるデータセンターに戻らなければならないのであれば意味がありません」とサティアナラヤナン氏は語った。
Dave McCarthy 氏は、IDC Edge Strategies のリサーチ ディレクターである Satyanarayanan 氏の意見に同意しています。「5G 自体は、モバイル タワーとエンドポイント間のネットワーク遅延を削減しますが、データ センターへの近接性を促進しないため、遅延に敏感なアプリケーションでは問題が発生する可能性があります。」
同氏はさらに、「エッジコンピューティングを5Gネットワ​​ークに導入することで、物理的な距離が短縮され、応答時間が大幅に改善されます」と付け加えた。このため、エッジ コンピューティングは、新しいモバイル エッジ コンピューティング (MEC) サービスと 5G ネットワークの展開に不可欠なものとなります。
専門家は、5Gとエッジコンピューティングは密接に結びついていないことを理解することが重要だと言います。 5G ネットワークが成功するにはエッジ コンピューティング テクノロジーが必要です。エッジ コンピューティングは、4G LTE、Wi-Fi、その他のネットワーク タイプなどのさまざまなネットワーク上で実行されます。
5G とエッジはビジネス アプリケーションをどのように推進するのでしょうか?
5G の速度とエッジ コンピューティングの処理能力を組み合わせると、低遅延を必要とするアプリケーションに重点を置くのは当然です。そのため、初期のユースケースには、数秒以内に意思決定を行うためのコンピューティング リソースを必要とする VR/AR、ロボット工学、AI が含まれる傾向があります。ただし、さまざまなビジネス アプリケーションが 5G とエッジの恩恵を受ける可能性があります。
STL Partners のエッジ コンピューティング プラクティス リーダーである Dalib Adib 氏は次のように述べています。「ローカル エッジにすでに存在する多くのアプリケーションは、基本的にモバイル エッジ コンピューティングを「移動」したり、そのメリットを活用したりできます。」
「ビデオ、AI、IoTを活用したユースケースは非常に多くあります」と彼は付け加えた。
専門家は、企業におけるエッジ コンピューティングのユースケースとして、次のような多数の例を挙げています。

• 生産設備のリアルタイムプロセス最適化。スマート接続機器によって生成されるデータは、キャリブレーション設定を動的に調整できるだけでなく、歩留まりを向上させ、欠陥を減らすこともできます。

• 状態ベースの監視 – IoT デバイス/センサーを使用してマシンの特定のパラメータをチェックし、マシンが適切に機能していることを確認します。

• 製造業や石油・ガス業などの業界で資本集約型の資産を持つ企業は、修理やメンテナンスにエッジと 5G を使用しています。これには、技術者の修理作業をガイドする AR/VR アプリケーション、潜在的な欠陥やメンテナンスが必要な製品を特定するための高度な分析の使用、橋梁、建物、鉄道の目視検査を実行するドローンなどが含まれます。

• 監視ビデオ分析。たとえば、リアルタイム処理を使用して、建物に入る人物が従業員か訪問者かを判断し、従業員の身元を確認します。

• 緊急事態の際に法執行機関の意思決定者にリアルタイムの推奨事項を提供するビデオ分析。

• 医療における遠隔医療アプリケーション – 患者の診断時や遠隔患者モニタリング時にビデオと分析を使用します。
Satyanarayanan 氏は、帯域幅のスケーラビリティや低レイテンシなど、エッジ コンピューティングの利点を活用するエッジ ネイティブ アプリケーションの開発を予測しています。これらのアプリケーションは、エッジ コンピューティングと 5G ネットワークの成長を促進する可能性があります。