データに近づくエッジコンピューティングは、より効率的で成熟したIoTアプリケーションを促進します。

クラウド コンピューティングの普及に伴い、エッジ コンピューティングがますます頻繁に言及されるようになりました。かつて、三国志演義の「天下の事物は久しく集まればやがて離れ、久しく離れればやがて集まる」という一節を引用して、クラウド コンピューティングとエッジ コンピューティングの関係を説明していた人がいました。しかし、実際のところ、エッジ コンピューティングは新しいものではありません。 2012 年に IBM がリリースした IoT エコシステム マップにより、エッジ コンピューティングが人々の視野に入りました。

IBM IoT エコシステム マップ

1. エッジ コンピューティング: 誇大広告かトレンドか?

科学技術が急速に発展し、あらゆるものがつながる今日の世界において、モノのインターネットの普及は、多数の IoT 端末機器がネットワークに接続されることを意味します。ガートナーの予測によると、2020年までにネットワークデバイスと端末接続の数は260億に達すると予想されています。デバイスが大規模に IoT に接続されるようになると、端末デバイスで生成される膨大な量のデータは商業的価値をもたらすだけでなく、データ処理に課題も生じます。

ネットワーク エッジ デバイスによって生成されるデータは膨大なレベルに達しており、クラウド コンピューティング センターのコンピューティング能力の負担が間違いなく増加していることがわかっています。クラウド コンピューティングはもはや大量のデータの処理に対応できず、クラウド コンピューティング モデルはクラウド センターの負荷、伝送帯域幅、データ プライバシー保護などの問題を効果的に解決できなくなりました。インターネットデータ会社IDCによれば、2020年までに世界のデータ総量は40ZBを超えると予想されています。ネットワーク帯域幅が限られており、リアルタイムの応答要件を満たす必要があるため、エッジ コンピューティングは IoT の開発トレンドの 1 つになっています。

2. エッジ側にも大きなアプリケーションがある

ビッグデータ処理 2.0 の時代では、データの種類はより複雑かつ多様化しています。エッジ コンピューティングの登場により、データのネットワーク伝送パフォーマンスが向上し、データのリアルタイム処理が保証され、ユーザーにはよりスマートで高速なユーザー エクスペリエンスが提供されるようになりました。多額の資金の流入により、エッジでのアプリケーションの普及も進みました。

1) スマートホーム

現在のスマートホームデバイスの多くは、WiFi モジュールを介して現在のクラウドコンピューティングセンターに接続していますが、これではスマートホームデバイス間の通信のニーズを満たすことができません。スマートホームのさまざまなインタラクティブなシナリオにはエッジ コンピューティングが必要です。このエッジ コンピューティングは、ゲートウェイや中央制御システムなどのデバイスに反映されます。

2) スマート交通

交通データの量が増加するにつれて、リアルタイムの大量の交通情報に対するユーザーの需要も高まります。すべてのデータがクラウド コンピューティング センターに送り返されると、帯域幅リソースの浪費や遅延などの問題が発生します。ただし、エッジ サーバーでデータをリアルタイムに分析および処理すると、リアルタイムの道路状況と利用可能なリソースに基づいて、ユーザーに適切な指示を与えることができます。スマート交通におけるエッジコンピューティングの応用は、インテリジェント交通の制御システムや車両ネットワークだけでなく、自動運転車にも反映されています。

3) スマートシティ

交通機関や施設管理などの位置情報ベースのアプリケーションの場合、位置識別テクノロジーには、エッジ コンピューティング モデルの方がクラウド コンピューティング モデルよりも優れています。エッジ コンピューティング モデルでは、地理的位置に基づくデータをクラウド コンピューティング センターに送信することなく、リアルタイムで処理および収集できます。

3. ジャイアンツのレイアウト、未来はここにある

1) 中国聯通

ITU-T SG20 WP1総会において、中国聯通が主導する「エッジコンピューティングのIoT要件」国際標準プロジェクトが成功裏に開始されました。これは、ITU-T が IoT 分野で立ち上げた最初のエッジ コンピューティング プロジェクトです。今後、中国聯通はITU-T IoTエッジコンピューティングの国際標準化作業を主導し、エッジコンピューティング業界の健全で持続可能な発展を促進していきます。

マルチアクセス エッジ コンピューティング (MEC) は、ICT と OT の統合をサポートし実現するテクノロジーです。中国聯通は、混合所有制改革を機会として、エッジコンピューティングビジネスプラットフォームの構築を積極的に模索し、研究しています。現在、中国聯通は天津、上海、杭州、広州、重慶、成都の6つの都市でMECパイロットプロジェクトを立ち上げ、50社以上のエコシステムパートナーと共に世界最大のエッジクラウド仮想化プラットフォームテストベッドを構築しています。

2) アーム

2017年11月、IPメーカーARMはIoTセキュリティのユニバーサルフレームワークPSAとエッジ管理強化のためのMbed Edgeを発表し、IoT市場のインフラと推進力を統合・強化しました。 Mbed Edgeは主に、デバイスのオンボーディング、制御、管理などの領域を含む、IoTゲートウェイを介してMbed Cloudデバイス管理機能をさらに拡張できるようにするものと理解されています。

Mbed Edg には 3 つの大きな利点もあります。1 つ目はプロトコル変換です。これにより、非 IP プロトコルのネットワーク デバイス (LoRa、Modbus など) を IP ベースに変換し、Mbed Cloud でまとめて管理できます。 2 つ目はゲートウェイ管理です。これにより、IoT ゲートウェイの回復力が向上し、ダウンタイムが短縮され、アラーム通知、プログラム、リソース、診断、インターフェース管理の送信などの機能強化が追加されます。 3つ目はエッジコンピューティングです。ユーザーは必要に応じて、さまざまな複雑さのコンピューティングリソースや計算ルールをゲートウェイに配置でき、クラウドから切断された後でも独立して動作することができます。

3) ZTE

ZTE はエッジ コンピューティングのデバイス層にレイアウトを施しました。筆者は、ZTE がすでに完全なエッジ コンピューティング ソリューションを保有しているほか、仮想化技術、コンテナ技術、高精度測位技術、迂回技術、CDN シンクなどのコア技術と特許を保有していることを知りました。関連するソリューションは、ビジネスのローカリゼーション、ローカル キャッシング、車両のインターネット、モノのインターネットなど、6 つの主要なシナリオをカバーしています。これらは、ETSI 標準で定義された MEC ホスト アーキテクチャに準拠しており、エッジ コンピューティング管理システム、エッジ コンピューティング集中制御システム、およびその他のソリューションを考慮して、実際のアプリケーションのニーズに基づいてカスタマイズされます。

ZTEのチーフ製品企画エンジニアであるチュー・リンボ氏は、エッジコンピューティングは新たなバリューチェーンとエコシステムを生み出し、業界チェーン全体のすべてのプレーヤーが強化された協力の恩恵を受けることができると述べた。

4) マーベルとピクセオム

2018 年の Consumer Electronics Show (CES) で、Marvell と Pixeom のチームは、Marvell MACCHIATObin コミュニティ ボードと Pixeom のテクノロジーを組み合わせて、ネットワーク エッジで Google Cloud Platform™ サービスの機能を拡張する、非常に効果的でありながら手頃な価格のエッジ コンピューティング システムを実演しました。 Marvell MACCHIATObin コミュニティ開発ボードは、Pixeom Edge Platform ソフトウェアを実行します。このソフトウェアは、MACCHIATObin 上でコンテナベースの Docker マイクロサービスをオーケストレーションして実行することで、クラウド機能を拡張できます。

Pixeom は、Marvell の MACCHIATObin ハードウェアを基盤として使用し、ネットワークのエッジでビデオ分析機能を提供できるコンテナベースのエッジ コンピューティング ソリューションを実演しました。このハードウェアとソフトウェアの独自の組み合わせにより、ネットワークのエッジでより多くの処理およびストレージ リソースを有効にするための、高度に最適化された簡単な方法が提供されます。このテクノロジーにより、運用効率が大幅に向上し、待ち時間が短縮されます。

IV.結論

エッジコンピューティングは、ピアツーピア、グリッドコンピューティング、フォグコンピューティング、ブロックチェーン、コンテンツ配信ネットワーク (CDN) など、多くの IoT テクノロジをカバーしており、その応用分野は非常に広範囲にわたります。将来的には、コンピューティング機能はますます、あるいは完全にクラウドに移行され、モノのインターネットの急速な発展により、エッジ コンピューティングの爆発的な成長が間近に迫っています。