ゲスト投稿：Arctos Labs
エッジコンピューティングは、ライブ映像処理、5G、AI、VR、ロボティクス、IoT、サイバー物理システムの直接監視・制御などのデジタルサービスの進化をサポートするために提案されています。これらのアプリケーションは、レイテンシ、プライバシー、高性能コンピューティングで必要とされる能力の観点で、デジタルインフラストラクチャに高い要件を課すことが想定されます。
エッジコンピューティングは、通常、ネットワークに送信されるデータ量を削減し、消費されるエネルギーを抑えることを可能にします。しかし、小規模で分散した異種のエッジインフラストラクチャは、利用率が低く、変化するため、効率が低下するリスクがあります。
これらのテーマをより深く理解するために、Arctos Labs、Wind River、RISE（Research Institutes of Sweden）は調査を進めてきました。
エッジからクラウドへのダイナミックな連続体において、特定のワークロードを特定の時間に配置するための最もリソース効率の良い場所はどこでしょうか？
資源効率は、エネルギー効率や環境フットプリントなど、より広い意味で使われており、次の 2 つの側面に関連しています。
1）エッジとクラウドのインフラストラクチャのフリートが、任意の時間に最小のエネルギーでコンピューティング作業を完了するようなタスクの最適な配置
2）能力に関連する、エッジクラウドデータセンターインフラストラクチャの投資決定と設計
この調査により、ネットワーク内のデータセンターノード（クラウドとエッジ）上のすべてのワークロードの総コストと、データ転送によって消費されるエネルギーを考慮したモデルを開発しました。各ノードが処理するワークロードの量に関係なく、単純なPUE係数を使用する代わりに、エネルギー効率は利用率に依存するようになります。
このモデルでは、エッジデータセンターのノードには運用上のスイートスポットがあり、コンピューティング負荷が60～80%程度の利用率のときにデータセンター全体の効率が最も高くなることがわかりました。これは、冷却効率とコンピューティング効率が、実行されるコンピューティング作業に比例しないことに起因します。また、サーバの種類やその構成、周囲温度によって異なります。今回の調査で使用したモデルは、大規模なクラウドデータセンターがスイートスポットに近い状態で常に稼働していると仮定します。
このモデルの調査は、数百のエッジデータセンターノードと（エラスティック）クラウド データセンターのフリートでローカルおよびグローバルの最適化戦略を比較し、コンピューティング負荷をエッジに再分散してハードウェアをスイートスポットに近づける方法を説明することを目的としました。
調査では、エッジDCに必ず配置しなければならないワークロードと、柔軟に配置できるワークロードの2種類を使用しました。ワークロードのリクエストは、ある一定の強度で届くこととし、2つの配置戦略を比較。1つは、エッジに置かなければならないワークロードのみをエッジに置き、それ以外のワークロードはセントラルクラウドに置くという基本戦略。もう1つは、「柔軟なワークロード」もエッジに配置し、エッジデータセンターの運用をスイートスポットに近づけることで、運用効率を高める戦略です。
結果： エッジに柔軟なワークロードを多く配置するローカルおよびグローバル最適化戦略では、以下の結果が得られました。
(a) 4～6％の運用エネルギーを削減
これは、運用上のスイートスポットの近くで実行されるようになったサーバーの使用率が向上したことによる、クラウドノードとエッジ ノードの両方での節約によるものです。
(b) クラウドDCのハードウェア要件を平均50％削減
クラウドDCではコンピューティングリソースが少なくて済むため、ハードウェアの節約(b)が可能です。100台のエッジデータセンターで、ノードあたり24台のサーバを使用するシミュレーション例では、クラウドの容量の要件は840サーバから360サーバに減少しました。
レポートの詳細はこちらからご覧ください。
備考：
データ転送に消費されるエネルギーをこの種のシミュレーションに含めるには、さまざまな方法があります。上記の調査結果は、「わずかな増加」、つまり、ある量のデータを送信することで消費される追加エネルギーに基づいています。固定データ転送ネットワークはエネルギー比例性（データ転送量に対するエネルギー消費量）が非常に低いため、エネルギー転送による貢献度は低く、最適配置にほとんど影響を与えません。
しかし、この問題をよりマクロな視点で捉えると、エッジコンピューティングを活用することで、今後予想されるデータの膨大な波によるデータネットワークの容量拡大を抑えるという側面が、エッジでの配置を左右する最適配置に大きな影響を与えることになります。
このプロジェクトは、ルレオ工科大学LTUのDatacenter Innovation Region - Tillväxt och Export、 https://datacenterinnovationregion.se の助成を受けています。
著者：Studio Linux Servicesディレクター、Seth Cramer
ウインドリバーのライフサイクルセキュリティサービスにより、既存のLinuxプラットフォームのセキュリティを確保
ソフトウェアのメンテナンス、普段、イノベーションと最先端技術に注力している開発チームにとっても、脆弱性の特定と修正は重要なタスクです。
多くの開発チームがソフトウェアのメンテナンス作業を後回しにしているのは、驚くことではありません。なぜなら、彼らは新しい機能を作成してデプロイするというプレッシャーにさらされており、また、イノベーションに集中したいと考えているため、メンテナンスの作業は後回しにするしかありません。
しかし、ソフトウェアメンテナンスは後回しにして放っておけるものではありません。怪物のように成長し、腐敗していくのです。新たな脆弱性が出現し、技術的負債が蓄積され、改善されないセキュリティ問題は、最終的にコンプライアンス、エンドユーザとのサービスレベル契約（SLA）、システムやデバイスに新しいソフトウェアを予定通りにでデプロイする能力にまで影響を及ぼす可能性があります。
そのような場合に、既存のソフトウェアのメンテナンスを、開発チームが簡単に後回しにできる方法があります。
それはWind River Studio Linux Servicesを使うことです。Wind River Studio Linux Servicesは、既存のLinuxやYocto プロジェクトプラットフォームのフルライフサイクルセキュリティを提供します。
ウインドリバーのお客様の最新の事例では、Wind River Studio Linux Servicesがセキュリティの脆弱性を迅速に特定して修正する一方で、コスト削減、技術的な遅れの追従、イノベーションを可能にしました。
世界でネットワーク分野をリードするある会社では、イノベーションに重点を置いていたため、Linux プラットフォームの定期的なメンテナンスが後回しになり、関連するすべての重要なセキュリティリスクを迅速に見つけて修正しない限り、新しいソフトウェアのリリースが困難になっていました。
この会社は、ウインドリバーの以下の重要なサービスを含む、ライフサイクルセキュリティサービスを活用しました。
・ CVE の特定：CVEスキャンツールであるWind River Studio セキュリティスキャンにより、既存のLinuxプラットフォーム上の1500以上のCVEが特定され、そのうち80以上が重要なものであることが分かりました。SBOMやマニフェストの無料セキュリティスキャンが提供されています。
・ CVE の優先順位付け：CVEの影響を分析し、エンジニアと協力して、早急な対応が必要な脆弱性の優先順位を決定しました。
・ セキュリティライフサイクルマネージメント：CVEを修復し、プラットフォームが安定した後、継続的なメンテナンスと管理を提供します。
・ お客様のハードウェア上での品質チェックとテスト：4時間ビルドを行える環境で、OSプラットフォームとBSPの継続的で高品質な修正を保証します。
・ 追跡とレポート：Wind River Studio Linux Servicesは、脆弱性の修正と進捗状況を追跡するためのオンラインリリースダッシュボードとレポート、リリースで修正された 共通脆弱性識別子（CVE）、不具合を把握するためのリリースノートと成果物も提供しました。
結論：後回しにしているソフトウェアメンテナンスは、もはや開発チームを悩ませたり、技術革新の妨げになったりすることはありません。Wind River Studio セキュリティ・ライフサイクル・アシュアランスサービスを使用してCVEの特定、優先順位付け、修正を行うことで、自社で行うよりもはるかに迅速でコスト効率の良い作業が可能になります。
また、ウインドリバーの不具合の修正は、すでに複数のプラットフォームで検証されているため、エンドユーザーが望むプラットフォームへの迅速なデプロイが可能なため、SLAの未達やペナルティを防ぐことができます。
ケーススタディの全文はこちらからご覧いください。
ロボティクスデザイナーが身を置くテクノロジーの世界は急速に変化しており、スタック、ベンダー、および高度な機能が優先度を競い合うようになりました。クラウドとエッジコンピューティングは飛躍的に進化し、5Gは今や多くのインテリジェントシステムを支えており、モバイルロボット市場は軍事システムから病院運営まで、あらゆる用途に応用されています。
このような変化は、大きな課題とチャンスの両方をもたらします。
ロボティクスデバイスは、他のロボティクスデバイスや人間の動き、作業を妨げることなく、定義された物理空間を効率的に動作させる必要があります。また、信頼できるコボットワーカーとして作動し、5Gを含む既存の無線インフラストラクチャを安全な方法で使用して、シームレスに機能する必要もあります。
すべてのレベルでこれを実現するためには、重要なことが2つあります。
・ CI/CDをサポートするアジャイルなワークフロー
・ 3Dプランニングとテストをサポートするシミュレーション環境
デザイナーを支援する重要な要素
ロボティクスデザイナーが複雑な環境下で課題と機会に対応するためには、2つの重要な要素があります。そして、実際にその計画を開発の各段階に組み込む必要があります。
明確に定義されたワークフロー： テスト、保護、反復を運用するワークフローにより、エンジニアが環境問題やその他の課題に迅速に対応することができます。
セキュアなクラウド： セキュリティで保護されたクラウド上にすべてがあることは、非常に便利です。デザインと開発をクラウドで行うことで、デザイナーは世界のどこにいても、より効率的なコラボレーションや情報共有が可能になります。
クラウドベースのプラットフォームで定義されたワークフローは、ロボット開発者が、開発段階において物理的な空間にアクセスすることなく、特定の実環境やシナリオでデバイスが機能することをテストし、証明するのに役立ちます。このように、高度なシミュレーション環境は、大きな変革をもたらします。
テストを可能にする仮想シミュレーション環境
デバイスがテストされる場所 （病院、倉庫、工場フロアなど） は24時間365日稼働しており、停止することができないため、物理的な世界でロボットデバイスをテストすることは、しばしば困難です。
Open Roboticsの共同設立者兼CEOであるBrian Gerkey氏は、2022 Robotics Engineering Weekのウェビナーで、「物理テストを行うために施設の一角にアクセスすることでさえも、ほぼ不可能」と説明しました。
そのため、正確で詳細な仮想シミュレーションでテストを行うことが不可欠となります。
Wind River®Studio Virtual Labをカスタマイズして、デプロイ予定の場所にある物理的な環境と特定の条件をシミュレーションすることができます。例えば、他のロボットシステム（既存のコボットなど）や人間もシミュレーションに含めることで、両者とのインタラクションを安全かつセキュアにおこなうことができます。
徹底的なテストにより、必要な認定を取得し、必要な特定の環境でシステムが確実、安全に動作することをユーザに示すための文書と証明も作成されます。
シミュレーションにより、ロボティクスエンジニアが得意分野に集中することが可能
5G、エッジコンピューティング、人工知能、機械学習が世界にもたらすあらゆる可能性の中で、ロボティクスエンジニアやデザイナーは、シミュレーション技術を活用し、自身の技術の向上に集中することができます。
Robotics Weekのウェビナー「Cloud-Based Robotics Initiatives for Success」では、ウインドリバーのプリンシパルテクノロジスト、Andrei KholodnyiとOpen RoboticsのCEO兼共同設立者、Brian Gerkey氏が、これらの技術を活用する方法についてご紹介しています。ぜひご覧ください。
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