ホワイトペーパー

エッジのトランスフォーメーション

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構築

ビジネスとテクノロジーのトレンドがエッジ でのコンピューティングのあり方を変え続ける中、多くの企業が、将来性のあるエッジ コンピューティング 戦略を選択、導入、活用するための最良の方法を模索しています。

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、現在エッジ コンピューティング で起こっている進化を定義し、次世代ソリューションがどのようにして産業界がエッジ の変革によってもたらされる新たな機会を実行するのに役立つかを示しています。

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に伴うデータの収集と処理の方法を改善するために、エッジ コンピューティング システムに注目しています。しかし、長い間、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担当してきたオペレーショナルテクノロジー(OT)の専門家にとって、エッジ の進化は、まるで動く標的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エッジ でのコンピューティングのあり方を変え続ける中、多くの企業が、将来性のあるエッジ コンピューティング 戦略が今日提供する機会を選択、導入、活用するための最良の方法を模索しています。

このホワイトペーパーでは、エッジ コンピューティング について詳しく説明し、最も効果を発揮するさまざまな事例、業界、ユースケースを紹介しています。また、今日のエッジ コンピューティング で起きている進化について説明するとともに、次世代のソリューションが、今日と明日のエッジ の変革によってもたらされる新たな機会に企業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、多くの重要な業務やプロセスが、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、組織のネットワークのエッジ 、行われています。これらの業務やそれらが依存している機器は、急速に増加しているIoT(Internet of Things)デバイスに接続されており、2020年までに204億個のエンドポイントを超えると予測されています1

これらのセンサーやデバイスが収集するリアルタイムデータは、生産サイクルの合理化、製品やサービスの品質向上、応答時間の短縮などに利用できます。その結果、エッジ データの管理を改善することで、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、大きな競争力を得ることができます。 

1ガートナー「The Need for Real-Time Insights Offers Market Opportunities inエッジ コンピューティング 」「Forecast:Internet of Things - Endpoints and sociated Services Worldwide, 2016」(2017年2月24日付)。

しかし、これらのメリットを享受することは意外と難しく、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 のデータを集中的に処理・管理しようとする場合には、その効果は絶大です。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、操作が特に時間に敏感だったりする環境をサポートするのには適していません。これらの条件は、通常、エッジ に見られます。

エッジ コンピューティング 今日、大きな変化が起きており、新たな圧力と新たな機会がもたらされ、それらが相まって、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、多くの企業がエッジ コンピューティング インフラの見直しを始めています。これらのインフラは一般的に、遠隔地のデータセンターやクラウドへの接続性が限られているか、あるいは全くない状態です。エッジ データは、送信元で直接処理される場合もあれば、ゲートウェイネットワークデバイスや中間サーバーに送信される場合もあります。しかし、いずれにしても、データの有用性は、エッジ インフラのほとんどを構成する、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。

今日、エッジ コンピューティング は、利用者の増加を皮切りに大きな変化を遂げています。これは新たなプレッシャーと同時に新たなチャンスでもあり、これらが相まって、エッジ で起きていることの急速な変化を促しています。

このような機会を生かすことができれば、企業の利益は非常に大きなものとなります。例えば、アナリティクス、スマートトラフィックライト、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 インフラの改善によって恩恵を受けます。このような場合、これらのアプリケーションは、交通を迂回させたり、欠陥を防ぐための予知保全を改善したり、生産を最適化したりすることができます。

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。  

ニーズの変化エッジ 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配備されます。つまり、定義上は、コンピュータネットワークのエッジ までが対象となります。エッジ ではシンプルであることが重要ですが、サービス性や使いやすさなどの要素も重要です。優秀な人材がますます不足する中、エッジ 環境は、 ITではなくOTの専門家にしか頼ることができない場合が多く、何か問題が発生した場合、修理のために誰かを派遣するという考えは、時間的にもコスト的にも実現不可能なのです。OTスタッフはITを専門としていないかもしれませんが、それでも製品の修理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

現在、エッジ でコンピューティングを行っている組織は、これまで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)。しかし、テクノロジーには多くのトレンドやシフトが生じており、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 部門はすでに手狭になっており、エッジ は最優先事項ではないため、OT の役割は今後も進化していくでしょう。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、より多くの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 アルタイム分析や人工知能などの新たなテクノロジーにより、エッジ データの重要性が高まります。自動化はますます高速化し、人間の能力の限界を超えるほどの能力を持つようになります。例えば、鉄道では、時速300kmの走行を安全にサポートするために、エッジ データを処理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。

エッジ での活動には、今後も新しい考え方や行動様式が必要になることは明らかである。エッジ コンピューティング 戦略を展開する組織は、これらのトレンドを慎重に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。
  • VMware の vSphere などの高可用性ソリューションは、仮想化に依存しており、より高いレベルの可用性を許容可能なコストで実現していますが、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は、リアルタイムのデータ合成と分析に必要な計算能力とパフォーマンスを欠いています。

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。

さらに、すべての企業がエッジ のcontinuum に沿ってすべての作業を行う必要はありません。どの程度のエッジ の変革が必要かは、企業のビジネスニーズによって決まります。しかし、進化するエッジ が自社のビジネスにもたらすメリットを最大限に享受するためには、どのような企業であっても、新しいテクノロジーのアプローチが必要です。

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
  • エッジ コンピューティング システムを構成する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および外部との通信に対するビルトインの保護を含む、サイバーセキュリティ

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。

Stratus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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