ホワイトペーパー

エッジでの変革

パフォーマンスと信頼性のためのインフラストラクチャーの構築

エッジ コンピューティング の進化と、それが最も恩恵をもたらす様々な例、産業、ユースケースを詳しく見てみましょう。

多くの運用技術（OT）専門家にとって、エッジ コンピューティング の進化は、動く標的のように見えるかもしれません。このホワイトペーパーでは、エッジ コンピューティング が最も利益をもたらす使用例、事例、および業界を明らかにするとともに、 が最も利益をもたらす業界を明らかにします。

  • エッジ コンピューティングのメリット
  • 要求事項の変更
  • エッジ コンピューティングの新しいトレンド、複雑さ、そしてチャンス

ビジネスとテクノロジーのトレンドが、エッジ におけるコンピューティングのあり方を変え続ける中、エッジ コンピューティング の機会を選択し、導入し、活用するための最良の方法を知ることが不可欠となっています。

ホワイトペーパー「エッジでの変革: パフォーマンスと信頼性のためのインフラストラクチャのアーキテクチャー」を今すぐダウンロードしましょう。

エグゼクティブサマリー

多くの企業が、インターネットに接続されたデバイスの爆発的な増加から生じるデータの収集・処理方法の改善を求めて、エッジ コンピューティング プラットフォームに注目しています。しかし、組織内のエッジ ベースのコンピューティングシステムを長年担当してきた多くの運用技術 (OT) 専門家にとって、エッジ の進化は移動する対象のように見えるかもしれません。

ビジネスとテクノロジーのトレンドがコンピューティングのあり方を再構築し続ける中、エッジ 、多くの企業が、将来を見据えたエッジ コンピューティング 戦略を選択、導入し、その機会を活用するための最良の方法を模索しているのが現状です。

このホワイトペーパーでは、エッジ コンピューティング を詳しく見て、それが最も利益をもたらすさまざまな例、業界、使用事例を紹介しています。また、エッジ コンピューティング で現在起きている進化について説明し、次世代ソリューションが、エッジ の変革によってもたらされる新たな機会に、組織がどのように対応できるかを示しています。

ようこそ、新しいエッジ

今日、無人機械、公共安全システム、交通システム、電力・エネルギー生産など、多くの重要な業務やプロセスが、組織のネットワーク（エッジ ）で行われています。これらの業務とそれに依存する機器は、急速に増加するモノのインターネット（IoT）デバイスに接続されており、その数は20301年に290億個を超えると予測されています。これらのセンサーやデバイスは、生産サイクルの合理化、製品やサービスの品質向上、応答時間の短縮に利用できるデータをリアルタイムに収集します。その結果、エッジ のデータをより適切に管理することで、ビジネス全体が重要なプロセスを改善し、コストを削減し、大きな競争優位性を獲得することができるようになります。 

しかし、このようなメリットを享受することは、特にクラウドベースのアプリケーションやオンプレミスのデータセンターでエッジ のデータを処理・管理しようとする場合、見た目以上に困難なことです。これらのコンピューティングモデルには利点がありますが、ITスタッフが限られていたり、接続性が悪かったり、コストが高かったり、業務が特に時間的制約を受けるような環境のサポートには特に適しているとは言えません。このような条件はすべて、通常、エッジ に見られます。

エッジ コンピューティング は大きな変化を遂げ、新たなプレッシャーと新たな機会をもたらし、それらが一体となってエッジ で起きていることの急速な変化を促しています。

の可能性を秘めています。エッジ

このような固有の課題を克服するために、多くの組織がエッジ コンピューティング インフラの見直しを始めています。一般に、リモートデータセンターや クラウドへの接続性は限られているか、全くありません。エッジ データは発生地点で直接処理されるか、ゲートウェイネットワーク機器や仲介サーバーに送信されます。しかし、いずれにせよ、データの有用性は、エッジ インフラストラクチャを構成する、時には30年前のハードウェアの規模と容量の制限によって制約を受けることが多いのです。

エッジ コンピューティング は、利用者の増加に始まり、大きな変化を遂げつつあります。このことは、新たなプレッシャーであると同時に、新たなチャンスでもあり、これらが一体となって、エッジ で起こっていることの急速な変化を促しています。

このような機会を活用する企業にとって、その見返りは計り知れないものがあります。例えば、分析、スマート信号、車車間通信、電力生産、製造装置に関連するアプリケーションは、IoTデバイスやセンサーからのストリーミングデータをより効果的に処理・利用するエッジ コンピューティング インフラの改善から利益を得ます。このような場合、これらのアプリケーションは、交通経路の変更、不具合を防止するための予知保全の改善、生産の最適化などを実現します。

OT専門家のメリット

OT の専門家は多くの課題を抱えています。組立ラインを稼働させたり、水道を流したり、電車を時間通りに走らせたりすることに加えて、進化するエッジ を活用するためにIAシステムを更新することも求められています。

エッジ インフラを最適化するテクノロジー・プラス・サービスのアプローチは、この課題を大幅に簡素化し、OT担当者とその組織に大きなメリットをもたらします。これらのメリットは以下の通りです。

  • リスクの軽減。IAシステムに計画外のダウンタイムが発生しないようにすることで、短期間のシステム障害による混乱を回避することができます。
  • 運用の効率化。プロアクティブな監視、自動化、IAシステムの各コンポーネントの可視性の向上により、OTの専門家は迅速に運用改善を行い、時間とコストを節約することができます。
  • TCOの削減： IAアプリケーションの管理に必要なすべてのハードウェア、ソフトウェア、サービスを単一の統一されたソリューションに統合することで、高可用性を備えたエッジ ソリューションの総所有コストを最小限に抑えることができます。
  • OTのエンパワーメント。 エッジ アーキテクチャの管理を簡素化することで、OT担当者のIT部門への依存度を低減し、IIoTやそれ以上の影響力を持つテクノロジーの導入を主導できるようになります。  

の要求の変化エッジ コンピューティング

エッジ システムは通常、一般的なデータセンターを超えた遠隔地に、あるいは定義上、コンピューティングネットワークのまさにエッジ にまで配備されます。

エッジ では、シンプルであることが重要ですが、保守性や使いやすさといった要素も重要です。一般的に、エッジ 環境では、IT の専門家ではなく、OT の専門家に頼ることが多いため、何か問題が発生した場合、修理のために誰かを派遣することは、時間やコストの観点から実行不可能です。OTのスタッフはITの専門家ではないにしても、製品のサービスや稼働を迅速に行うことができます。

多くの新しいエッジ アプリケーションは、大量のデータを保持するか、データを他の場所にストリーミングするため、データの整合性が非常に重要になります。何らかの障害が発生すると、データの流れが途絶え、既存のプロセスやコンプライアンスの取り組みにいくつかの問題が生じます。例えば、酪農場では、牛乳が生産ラインを流れている最中にシステムが故障すると、コンプライアンスに必要なデータを収集することができず、リコールの可能性がある場合にはリスクが高まります。

エッジ のアプリケーションは、一般的にあまり頻繁には更新されません。そのため、企業はシステムを導入して長期間放置することができるサービスモデルとツールを備えたテクノロジーを必要としています。

新しいトレンド、合併症、機会

今日、エッジ でコンピューティングしている組織は、既存のアプローチで十分だと考えているかもしれません - 今のところは。しかし、テクノロジーには多くのトレンドとシフトが発生しており、エッジ コンピューティング についての考え方や行動を変える必要があります。

  • デバイスの進化。数量の増加によりユニットコストが低下し、IoTデバイスがより安く、より高性能で、標準化されるようになります。たとえば、プログラマブル・ロジック・コントローラ（PLC）はすでに、よりインテリジェントになり、オープンスタンダードベースになり、コスト効率が大幅に向上しています。
  • OTは進化する。 IT 部門はすでに手薄になっており、エッジ は単に IT 部門にとって最優先事項ではないため、OT の役割は今後も進化し続けるでしょう。OTは、エッジ コンピューティング のような、彼らにとって重要なテクノロジーに対して、より大きな責任を負うことになるでしょう。
  • 機械による自動化の増加。リ アルタイムアナリティクスや人工知能などの新興技術により、エッジ データの重要性が高まる。2025年までに、新しい産業用制御システムの30％が、アナリティクスとAI-エッジ 推論機能を含むことになります2。自動化はますます高速化し、人間の能力の限界さえも凌駕するようになるでしょう。例えば、鉄道では、エッジ データを処理して、時速300kmの走行を安全にサポートできるようになりました。
  • 新しいベンダーと新しいビジネスモデル。AI、機械学習、高度なアナリティクスなどの新しい技術ソリューションは、今後もイノベーション、敏捷性、資本効率を促進していくでしょう。企業は、長期的な戦略に最も適したベンダー、テクノロジー、ソリューションとの提携を検討しなければなりません。

明らかに、エッジ で活動するためには、今後も新しい考え方や行動が必要とされるでしょう。エッジ コンピューティング 戦略を展開する組織は、これらの傾向を注意深く評価しなければならない。

今日のソリューションは不足している

今日のエッジ ベースのシステムには、変化する需要に対応するための新しい実現技術が必要であるという認識が広まっています。しかし、そのような技術の供給は、必要性に比べて遅れています。

産業用オートメーション（IA）分野に対応したコンピューティング／通信技術はあります。しかし、これらの技術は、今日のIA分野を牽引しているエッジ 特有の圧力（予知保全の実行やビッグデータ分析との統合の必要性など）ではなく、IAエンドユーザーのお客様が何十年も前から持っているニーズに焦点を当てている傾向があります。そのため、これらの製品は、能力と欠陥の最適な組み合わせではありません。

これらの技術の例としては、以下のようなものがあります。

  • デルのエッジ Gateways for IoT のような、従来のデータセンターベンダーが提供するIA ネットワークコンピュータ は、エッジ 上のセンサーやデバイスからデータを収集し、データセンターやパブリッククラウドに送信することができます。これらの製品は、他のクラスのエッジ ソリューションに比べて安価ですが、（外に向かって拡張するのではなく）うまく拡張できず、エッジ に不可欠な継続的な可用性や運用の簡素化も提供しません。
  • Hewlett Packard Enterprise の Convergedエッジ Systems に代表されるハイパーコンバージドプラットフォームは、データの取得、制御、コンピュート、ストレー ジの各機能を単一のハードウェアデバイスに統合したものです。これらのプラットフォームは、運用の簡素化を重視し、エッジ でリアルタイム分析を行うことができますが、継続的な可用性と手頃な価格が犠牲になっています。
  • 高可用性ソリューションは、許容できるコストでより高いレベルの可用性を実現するために仮想化に依存していますが、ITレベルのスキルセットを必要とするため、運用の簡素化を犠牲にしています。また、多くのソリューションでは、リアルタイムのデータ合成や分析に必要な計算能力と性能が不足しています。

多くの製造業やIAの現場では、いまだに30年前の産業用制御システムが主流となっており、産業用モノのインターネット、パーベイシブ・クラウド、フォグ・コンピューティングに移行するためには、大幅なアップグレードが必要であることは明らかです。しかし、このような企業では、ただ単にシステムを交換するだけではうまくいきません。エッジ への移行時にこれらの企業が直面する課題は、レガシーシステムからのデータ収集の継続、可能な限りシステムのライフサイクルの延長、段階的な機能追加などです。

エッジさらに、すべての企業がcontinuum の全行程を進める必要があるわけではありません。エッジ の変革がどの程度必要かは、その企業のビジネスニーズによって決定されます。しかし、進化するエッジ がビジネスにもたらす利益を最大限に享受するためには、どのような組織であっても、新しいテクノロジーアプローチが必要です。

多くの製造業やIAで現在も主流となっている30年前の産業用制御システムは、Industrial Internet of Things、Pervasive Cloud、フォグコンピューティングに移行するため、大幅なアップグレードが必要です。しかし、「壊して取り替える」というアプローチはうまくいきません。

理想的な解決策

これらの欠点を克服するために、理想的なソリューションは、信頼性が高く、スケーラブルで、ハイパフォーマンスなコンピューティングに対する企業エッジ のニーズを満たすものです。さらに、近未来の利益をもたらし、現在の要求を満たし、進化するエッジ のインフラにも対応することができます。

具体的には、エッジ への移行に必要な属性として、以下のようなものが挙げられます。

  • ロータッチからゼロタッチの操作性、サービス性、使いやすさを提供するオペレーションの簡素化 は、ITリソースが不足しているエッジ や工場の現場では非常に重要です。
  • 最近のエッジ アプリケーションでは、大量のデータを保持したり、クラウドなどの遠隔地にデータを送信したりするため、予定外のダウンタイムがなく 、データの完全性が保証されています。
  • メーカーやIA組織は、可用性が高く、かつ効率的なビジネスクリティカルなシステムやデータベースの導入を可能にする仮想化と信頼性の高い機能を備えています。
  • 現在の標準（オペレーティング・システムなど）だけでなく、デバイスやシステムが相互に動作することを可能にする新しい標準を活用した相互運用性の設計。
  • サイバーセキュリティ。 エッジ コンピューティング システムのすべてのコンポーネント、それらが扱うデータ、およびそれらの相互通信と外部との通信の保護を内蔵しています。

エッジ-最適化されたアーキテクチャと配信の一例

現在、業界をリードするテクノロジーベンダーは、上述の属性をすべて取り入れた革新的な新しいエッジ インフラストラクチャのアプローチを提供しています。さらに、このソリューションは包括的であり、IA企業が老朽化したシステムの更新、産業制御アプリケーションの仮想化、業務効率の向上を可能にする完全なターンキーコンピュートプラットフォームです。

この新しいエッジ のアプローチは、3つの重要な要素で構成されています。

  • ゼロタッチ・コンピューティング・プラットフォーム。自動化され、完全に統合され、自己保護された産業用コンピューティング・プラットフォームは、ITサポートの必要性を減らしながら、オペレータの効率を高め、ダウンタイム・リスクを低減します。
  • Software-Definedエッジ インフラストラクチャ。仮 想化されたコンピュート、ストレージ、ネットワーク、サイバーセキュリティ、IoTゲートウェイ、VPN、ルーター、アナリティクス、人工知能など、必要不可欠なアプリケーションのフルスタックへの単一のインターフェース。
  • プロアクティブなマネージドサービスです。 エッジ ソリューションやインフラの導入、監視、保守に対する画期的なアプローチです。昨日までのリアクティブなサービスとは異なり、このようなプロアクティブなマネージドサービスは、OTの専門家が簡単に監督し、システム自体が実行し、地域に根ざした単一のサービスプロバイダーによってサポートされます。

ゼロタッチ・コンピューティング・プラットフォーム、Software-Definedエッジ インフラストラクチャ、プロアクティブ・マネージド・サービスという3つの要素を組み合わせることで、組織に最適化された新しいインフラストラクチャ・ソリューションをエッジ で提供します。

最適化されたソリューションの主な利点は以下の通りです。

  • ビジネスに不可欠な産業用アプリケーションを、限られたITリソースまたはITリソースのないリモートの場所で、迅速かつ確実に実行するのに最適です。
  • プリインストールされた仮想化ソフトウェアと、直感的でユーザーフレンドリーな設定・管理ツールにより、運用効率を向上させます。
  • デプロイが簡単で、ユーザーがすぐにインストールできるため、重要なアプリケーションの起動にかかる時間を短縮することができます。
  • 無人施設に最適な自己監視機能と自己保護機能でITの負担を軽減します。
  • マネージドサービスクラウドにバックアップされた冗長なオンプレミスシステムを介して、計画外のダウンタイムを予測的に防止します。
  • 複数のエコシステム、つまり幅広いアーキテクチャやアプリケーションを、変更することなくサポートします。

このような包括的なエッジ プラットフォームは、今日のエッジ 環境（「今日のソリューションは不足している」の項を参照）に必要な、運用の簡素化、仮想化、生産の中断、相互運用性などの必須要件を満たしています。

1Statista、2019年から2030年までの世界のIoT（Internet of Things）接続デバイスの数、2022年6月8日。
2Gartner, Market Guide forエッジ コンピューティング Solutions for Industrial IoT, December 18, 2020.

ストラタステクノロジーについて

ストラタスは、ビジネスクリティカルなアプリケーションを24時間365日稼働させるための複雑さを解消します。ストラタスのテクノロジーは、データセンターとエッジ の両方で、計画外のダウンタイムを未然に防ぎ、ストラタスのサービスは、お客様が必要とする前に、あらゆる問題に対処することを保証します。ストラタスのサービスは、お客様が必要とする前に、あらゆる問題に対処することを可能にします。フォーチュン500のグローバル企業や、世界中のさまざまな業界の中小企業が、35年以上にわたり、シンプルな運用と継続的な可用性を求めてストラタスを利用しています。

詳細は、www.stratus.com、またはTwitter @StratusAlwaysOnでフォローしてください。

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