핵 주위를 회전하는 다양한 궤도의 원자를 포함하고 있는 분자를 생각해 보세요. 이제 분자가 컴퓨팅 환경이라고 가정해 보겠습니다. 일반적인 기업의 경우 컴퓨팅 파워는 중앙 데이터 센터(핵)로 분산됩니다. 핵 주위의 외곽 궤도에 있는 원자는 데이터 센터에서 방향을 잡는 엣지 디바이스를 의미합니다.

그러나 엣지 컴퓨팅 아키텍처에서 이러한 엣지 디바이스는 데이터 센터와 직접 상호 작용하지 않습니다. 대신 이러한 궤도를 도는 데이터 소스 간의 상호 작용은 데이터 소스가 물리적으로 위치한 위치, 즉 액세스 네트워크 경계 또는 경계 내, 네트워크 엣지에서 또는 그 근처에서 발생합니다. 해당 데이터의 이동 거리가 대폭 단축되었기 때문에 지연 시간도 크게 단축되었습니다.

엣지 컴퓨팅 인프라는 일반적으로 액세스 네트워크의 경계에 있는 실행 계층 또는 그 내에 컴퓨팅 리소스를 배치하는 다양한 서비스 공급업체에 의해 관리됩니다. 실행 계층은 컴퓨팅 환경의 외부 가장자리 근처에 위치한 밴드로, 컴퓨팅 작업의 할당, 성능 및 완료를 관리합니다. 실행 계층 근처에 자산을 배치하면 엣지 컴퓨팅이 더 빠른 작업 성능을 제공할 수 있습니다.

디지털 에코시스템을 형성하는 다양한 서비스 제공업체에는 공급업체, 앱 및 타사 데이터 서비스 제공업체가 포함될 수 있습니다. 엣지 디바이스는 온프레미스 상황에서도 사용할 수 있습니다.

자율 주행 차량(AV)은 엣지 컴퓨팅을 사용하여 자동차 내비게이션 시스템이 다양한 센서 입력(예: 레이더, LiDAR 및 교통 카메라)에서 제공하는 끝없는 데이터 스트림을 수집하고 해석할 수 있도록 지원하는 자율 주행 자동차 및 트럭입니다. 그리고 교통 상황은 시시각각 변하기 때문에 내비게이션 시스템이 이 데이터를 실시간으로 해석하고 이에 따라 조치를 취할 수 있어야 합니다.

미국 에너지부는 자율 주행 차량을 운전자가 직접 제어하지 않고도 차량을 운행할 수 있는 기술이 탑재된 차량으로 정의합니다. 현재 최소 25개 이상의 자동차 제조업체가 이미 어떤 형태로든 AV 구현을 시작했습니다. 이 그룹에는 BMW, Ford, Mercedes-Benz Group AG, Tesla 및 Cadillac과 같은 주요 제조업체가 포함됩니다.

이제 제조업체가 프로토타입을 테스트하는 구현 단계에 접어들었습니다. 이 개발 단계에는 특히 까다로운 측면이 많습니다.

우선, 자율 주행 차량은 주행 환경이 거의 순식간에 바뀔 수 있는 실제 교통 상황에서 테스트되고 있습니다. 또한 자동차 제조업체들은 일부 운전자가 실제 운전 자체에 주의를 덜 기울이게 만드는 기술을 통합하고 있기 때문에 AV 운전자가 너무 산만해지지 않도록 하는 기능도 추가하려고 노력하고 있습니다.

예를 들어, Mercedes Drive Pilot 시스템은 운전자의 얼굴을 학습한 대시보드 카메라를 유지합니다. 따라서 운전자가 대시보드에서 실제 비디오 게임을 즐기며 즐거운 시간을 보낼 수는 있지만, 운전자가 운전석을 떠났거나(실수로 잠을 자는 등) 무력한 상태임을 카메라가 감지하면 시스템이 종료됩니다. 이 시스템은 네바다주에서 스타트업 프로그램으로 테스트 중이며, 해당 차량은 시속 40마일 미만의 속도로만 주행할 수 있습니다.

고려해야 할 또 다른 중요한 점은 어려운 교통 관리 문제입니다. 엣지 컴퓨팅은 교차로에서 수집된 데이터를 로컬에서 처리하여 교통 관리 문제를 해결합니다. 이를 통해 보행자의 안전을 강화하고, 교통 상황을 개선하며, 긴급 차량의 경로 조정을 원활하게 하는 등 여러 가지 이점을 얻을 수 있습니다.

엣지 컴퓨팅은 심지어 트럭 호송대의 '군집 주행'을 지원합니다. 이 방식은 인간 운영자가 선두 트럭을 운전하는 동안, 뒤의 트럭은 무선 신호 제어를 통해 가상 데이지 체인으로 연결된 상태를 유지하며 완전한 잠금 상태를 유지합니다.

자율 주행 차량은 경로를 탐색할 수 있는 능력과 함께 도로를 공유하고 인간 운전자와 다른 자율 주행 차량의 잘못된 운전을 일시적으로 용인할 수 있도록 교육을 받아야 합니다. 또한 이 기술에는 지나가는 AV와 즉시 통신하고 변화하는 교통 패턴, 건설 업데이트 또는 기상 경보에 맞게 업데이트하기 위해 IoT 센서와 같은 엣지 디바이스로 교통 기능을 업데이트하는 데 드는 비용과 같은 기타 인프라 비용이 수반된다는 점에 유의해야 합니다.

엣지 컴퓨팅은 Content Delivery Network에 새로운 방향을 제시하여 공연자와 그들의 재능이 더 광범위한 청중에게 다가갈 수 있도록 도와줍니다. 이는 캐시를 사용하여 웹 페이지, 음악 및 스트리밍 비디오 스트림 콘텐츠를 엣지에 유지함으로써 이를 수행합니다. 따라서 엣지 컴퓨팅은 소비자가 콘텐츠를 스트리밍할 때 지연 시간을 낮추고 비디오와 오디오의 품질이 향상되도록 보장할 수 있습니다.

클라우드 기반 게임 경험을 제공하는 퍼블리셔도 동일한 기본 원칙을 사용하고 있으며, 게임 액션을 플레이어의 화면으로 라우팅하는 원격 서버에서 게임을 플레이합니다. 이러한 퍼블리셔와 게임도 엣지 컴퓨팅의 지연 시간 단축을 통해 가상 현실(VR) 애플리케이션에 큰 도움을 받을 수 있습니다.

엣지 컴퓨팅의 가장 중요한 사용처는 말 그대로 정보의 속도가 생사를 가를 수 있는 병원과 기타 의료 시설일 것입니다. 엣지 컴퓨팅은 로컬 기반 데이터 처리를 통해 지연을 방지하므로 주요 환자 데이터를 의료 전문가에게 즉시 전달하여 이들이 건강 정보를 실시간으로 분석할 수 있도록 해줍니다.

엣지 컴퓨팅을 통해 의사는 필요한 실시간 정보를 얻을 수 있고, 간호 직원은 개별 환자를 위한 완벽한 대시보드를 만들 수 있습니다. 이러한 데이터 액세스는 수술의 심각도에 따라 더욱 중요해지며, 병원은 로봇 보조 수술과 같은 원격 제어 수술 시 엣지 컴퓨팅에 의존하고 있습니다.

엣지 컴퓨팅은 다른 건강상의 이점도 제공합니다. 현재로서는 병원에서 다양한 모니터링 장치와 기타 진단 장비가 연결되지 않은 상황이 셀 수 없이 많습니다. 의료 서비스 제공업체가 유용한 데이터를 꾸준히 확보하기 위해 사용할 수 있는 대안은 일반적으로 타사 클라우드에 데이터를 저장하는 것입니다.

그러나 최근 몇 년 동안 주목을 받은 또 다른 핵심 영역은 환자 개인정보 보호입니다. 건강 보험 양도 및 책임에 관한 법률(HIPAA)(ibm.com 외부 링크) 프로토콜을 통해 시행되는 법률 및 표준은 부분적으로 미국 시민의 데이터 프라이버시 권리를 보장하는 데 도움이 되도록 설계되었습니다. 엣지 컴퓨팅은 보안 위험이 있는 타사 클라우드가 아닌 로컬에서 데이터를 처리할 수 있도록 함으로써 이러한 표준을 지원합니다.

공장에는 엣지 컴퓨팅을 사용할 수 있는 기회가 넘쳐납니다. 엣지 컴퓨팅은 자동화 작업을 조정하고 제조에 필요한 원시 자산을 충분히 공급할 수 있도록 지원합니다.

엣지 컴퓨팅이 제조 작업을 지원하는 한 가지 유용한 방법은 제조 이상 징후를 찾아 예측 유지보수 관행을 지원하는 소형 머신 러닝(tinyML)을 사용하는 것입니다. tinyML의 긍정적인 결과로는 필요한 유지 관리 절차의 조기 감지, 가동 중지 시간 단축, 대기 시간 제한 및 운영 비용 절감 등이 있습니다.

웨어러블 기술은 최종 사용자에게 전자 기기 충전 도크가 포함된 재킷과 같은 기술 기능을 수행하는 최첨단 의류를 제공하기 위해 엣지 컴퓨팅에 의존합니다.

농업은 지속가능성의 맥락에서 자주 논의되지만 농업의 제조 측면도 엣지 컴퓨팅을 활용합니다. 엣지 컴퓨팅은 시골 지역의 농장이 첨단 농업 앱을 활용하기 위해 절실히 필요로 하는 고속 연결에 지속적으로 액세스할 수 있도록 지원합니다. 엣지 컴퓨팅을 통해 농부들은 농촌 지역에서 사설 무선 네트워크를 사용할 수 있으며, 이를 통해 자동화 및 데이터 분석을 사용할 수 있습니다. 이는 농부들에게 실시간 정보에 대한 액세스를 제공함으로써 작물 수확량을 극대화하고 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

만족스러운 고객 경험을 제공하기 위해 소매업체는 항상 경쟁 우위를 확보하고자 합니다. 엣지 컴퓨팅은 소매업체가 잊을 수 없는 사용자 경험을 구축할 수 있는 여러 가지 방법을 제공합니다. 많은 소매업체에게 그리드 컴퓨팅은 특히 전자 상거래 분야에서 경쟁사보다 한 발 앞서 나갈 수 있는 또 다른 방법을 제공합니다. 그리드 컴퓨팅은 기계 및/또는 네트워크 그룹이 공통 컴퓨팅 목적을 위해 함께 작동하는 분산 컴퓨팅 유형입니다.

또한 고객에게 얼굴 인식 기술을 사용할 수 있는 새로운 기술도 있습니다. 이 기술이 완전히 통합되면 매장에서는 계산대 대기줄을 더 원활하게 운영할 수 있습니다.

엣지 컴퓨팅을 사용해야 하는 또 다른 강력한 이유는 재고가 매장 수요를 따라잡을 수 있도록 재입고 노력을 기울이는 것입니다. 이는 카메라와 RFID 태그를 사용하고 기존 제품 정보와 함께 객체 인식 소프트웨어를 배포하여 달성할 수 있습니다.

또한 이러한 소비자는 매장에서 검색할 때 과거 구매에 대한 유용한 알림과 제품 추천을 받을 수 있습니다. 이러한 세부 사항에 대한 관심은 더욱 풍부하고 개인화된 쇼핑 경험을 만드는 데 도움이 됩니다.

컴퓨팅을 둘러싼 문제 중에서 데이터 보안보다 더 중요한 문제는 없으며, 엣지 컴퓨팅은 보안을 강화하기 위해 특별히 설계되었습니다. 이는 맬웨어가 시스템 내에서 의도한 엔드포인트 목표에 도달하지 못하도록 하는 사이버 보안 프로토콜을 구현하여 맬웨어가 조직의 컴퓨터 시스템을 감염시키는 것을 막는 '프론트 게이트'에서 시작합니다.

모든 산업에서 사이버 보안을 강화해야 할 필요성이 어느 정도는 있을 것입니다. 그러나 방위 계약업체와 같은 일부 산업에서는 보안이 다른 모든 고려 사항보다 우선시되는 특별한 필요성이 있습니다. 이러한 공간에서 운영되는 기업의 경우, 엣지 컴퓨팅은 로컬 데이터 처리를 사용하여 클라우드 컴퓨팅으로 인한 잠재적 노출로부터 민감한 정보를 보호함으로써 최고의 보안을 제공합니다.

물론 보안 강화는 금융 기관에게도 중요하며, 엣지 컴퓨팅이 핀테크 기업을 지원하는 한 가지 방법은 향상된 사기 탐지 기능을 제공하는 것입니다. 데이터 처리가 원래 소스에 더 가깝게 이루어지면 데이터 분석 속도가 빨라지고 사기 거래를 더 빠르게 포착할 수 있습니다.

엣지 컴퓨팅은 기업에 많은 잠재적 이점을 제공하기 때문에 환경에도 도움이 될 수 있다는 사실이 놀랍게 여겨질 수 있습니다. 한 가지 방법은 엣지 컴퓨팅을 사용하여 외딴 곳에 서식하는 보호 종 야생 동물을 모니터링하는 것입니다. 엣지 컴퓨팅은 야생 동물 관리 담당자와 공원 순찰대가 밀렵 활동을 파악하고 중단하는 데 도움이 될 수 있으며, 때로는 이러한 범죄가 발생하기도 전에 이를 해결할 수 있습니다.

엣지 컴퓨팅의 또 다른 중요한 용도는 에너지 관리입니다. 엣지 컴퓨팅은 스마트 그리드의 사용을 지원하여 에너지를 보다 효율적으로 제공하고 기업이 탄소 발자국을 줄이는 데 도움이 됩니다. 그리드 컴퓨팅은 기계 및/또는 네트워크 그룹이 공통 컴퓨팅 목적을 위해 함께 작동하는 분산 컴퓨팅 유형입니다. 자원이 최적화된 방식으로 활용되므로 많은 양의 전력을 소비할 때 발생할 수 있는 폐기물의 양을 줄일 수 있습니다.

에너지 관리와 관련하여 엣지 컴퓨팅은 석유 및 가스 자산의 원격 모니터링도 지원하며, 이는 석유가 시추되는 일부 험한 지역(예: 해저)을 고려할 때 결코 작은 일이 아닙니다. 엣지 컴퓨팅은 실시간 분석의 사용을 촉진하고 이를 특정 자산에서 더 가까운 곳에서 수행하여 클라우드 연결의 필요성을 제한합니다.

토목 엔지니어가 도시 설계를 만들 때 점점 더 많은 수의 엔지니어가 스마트 시티를 계획에 포함시켜 시민 혁신과 지속가능성을 높이는 데 도움을 주고 있습니다. 마찬가지로 도시 엔지니어들은 엣지 컴퓨팅을 사용하여 구조물의 예측 유지 관리와 관련된 측정값을 계산하고 전반적인 구조물 상태와 관련된 앱을 개발하고 있습니다.

지방 자치 단체의 경우, 엣지 컴퓨팅은 최신 실시간 상황을 모니터링하여 도시 차량의 차량 관리를 지원함으로써 지방 정부, 교통 기관 및 다양한 교통 기관을 지원합니다. 엣지 컴퓨팅 플랫폼은 교통 패턴을 분석하고 해당 지역의 혼잡을 완화하는 데에도 사용할 수 있습니다.

이러한 서비스 외에도 엣지 디바이스는 사용 데이터가 존재하는 곳이라면 어디에서든 현장에서 사용 데이터를 처리하는 데 사용할 수 있습니다. 지방 자치 단체 직원은 엣지 디바이스를 사용하여 공공 인프라, 전력망 및 기타 데이터 소스에서 긴급한 조치가 필요하다는 것을 나타내는 데이터를 캡처할 수 있습니다.