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에지(Edge) 컴퓨팅은 말단 기기에서 컴퓨팅을 수행하는 것을 말한다. 쉽게는 공유기 또는 기지국 같은 네트워크 말단부에 컴퓨팅 능력을 부여하는 것이다. 일각에서는 “클라우드 컴퓨팅 시대가 끝나고 에지 컴퓨팅 시대가 올 것이다”라며 에지 컴퓨팅의 중요성을 강조하고 있지만, 오히려 클라우드와 에지의 유기적 결합을 통해 차세대 클라우드 컴퓨팅을 이룩할 것으로 기대한다.
에지 컴퓨팅은 네트워크 에지(예, 기지국과 같이 네트워크 단말 역할을 하는 장치)에 컴퓨팅 능력과 스토리지 자원을 부여하는 기술이다. 기존의 클라우드 컴퓨팅과 달리 네트워크 에지에 위치한 에지 컴퓨팅은 모바일 기기와 가까이 위치하기 때문에 네트워크 지연시간을 줄이는 것이 가능하다.
Mobile Edge Computing는 Edge Computing, Fog Computing 등의 이름으로 연구가 진행되어 왔으며 5G 네트워크의 중요한 기술로 관심을 받고 있다. MEC는 사용자 단말기와 근접한 AP 및 무선 기지국에 클라우드 컴퓨팅 등의 기술을 적용하여 메시지 교환 시 낮은 지연시간을 보장하고 코어 망의 혼잡을 완화해주는 기술이다.
전기 자동차 충전을 위해서는 결제정보, 가격정보, 전력상태 등을 정보들이 필요하며 이를 위해 네트워크를 활용하여 충전 인프라에 다수의 메시지 교환 동작을 수행해야한다. 하지만 기존의 충전 인프라는 중앙 집중식 구조를 택하고 있기 때문에 다수의 차량이 충전을 위해 인프라에 메시지 교환을 시도하면 코어 망에 부하가 발생하고 이로 인하여 메시지 교환 시에 높은 지연시간을 가지게 되므로 효율적으로 충전 인프라를 운영하지 못하는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 MEC을 활용한 충전 인프라를 제시한다. 이 방식은 전기자동차와 충전기에 가까운 에지에 MEC 서버를 위치시켜 빠른 응답을 보장하는 방식으로 동작한다. 기존의 중앙 서버에 메시지를 전송하는 방식이 아닌 에지에 위치하고 있는 MEC서버에 메시지를 전송하므로 빠른 응답시간을 보장받을 수 있다. 또한 다수의 충전관련 메시지로 인하여 코어망이 혼잡해질 경우 MEC단에서 메시지를 처리하고 처리결과만을 전력 제공자에 전송하는 방식으로 동작하기 때문에 코어 망의 혼잡에 효율적으로 대응가능하다. 즉, 제시하는 방식은 전력 제공자에게 모든 메시지를 전송하여 처리하는 구조가 아닌 에지 단에 존재하는 MEC 서버에서 처리한 결과만을 전력 제공자에 전송하면 되기 때문에 빠른 응답시간을 가지며 효율적으로 혼잡상황의 관리를 가능하게 하므로 기존 충전 인프라에 비해 효율적인 운영이 가능하다.
자료 : Hu, Y. C., Patel, M., Sabella, D., Sprecher, N., and Young, V. “Mobile edge computing—A key technology towards 5G.,” ETSI White Paper, 11, 2015.
 

IoT 및 5G시대가 도래하면서
모든 네트워크가 항상 인터넷과 연결이 안 되어도 작동을 해야하고,  기존 클라우드가 많은 정보를 다루는데 있어서 처리 속도가 만족스럽지 못한 것 등에 대한 대안으로 엣지 컴퓨팅이 제시되었고, 현재 활용이 되고 있습니다.

이런 내용을 바탕으로 "엣지 컴퓨팅 사례"로 구글링 해 보시면
많은 내용을 접하실 수 있고 원하는 정보를 찾을 수 있을 것 같습니다.

 

모바일에지컴퓨팅(MEC)는 데이터 트래픽 폭증을 어느 정도 해소할 수 있는 기술로 꼽힌다. 소비자와 맞닿는 모든 기기에서 일정 양의 연산을 맡아 클라우드로 보내는 이른바 '연산되지 않은' 데이터를 줄인다. 다양한 인텔 칩이 이 같은 연산을 맡는다. 자율주행차에도 이 같은 인텔 MEC 기술이 활용될 수 있다.

스마트공장에서도 마찬가지입니다. 공장 주변과 내부에 보안에 특화된 5G 기지국을 설치, 공장에서 생산하는 제조물 목적에 최적화해 기기 제어에 필요한 데이터 등을 미리 저장해 놓고 효율 높은 서비스가 가능

 

에지 컴퓨팅은 안전성, 즉시성, 효율성 측면에서 클라우드 컴퓨팅의 단점에 대한 대안으로 사용될 수 있다. 특히, 안전성, 즉시성, 효율성이 필요한 산업 분야에 에지 컴퓨팅이 활용될 수 있다.
효율적인 데이터 처리를 위해서 스마트 팩토리는 에지 컴퓨팅이 필요하다. 센서에서 발생한 막대한 데이터가 에지 컴퓨팅을 활용하면 중앙 클라우드까지 보내지 않아도 된다. 에지 컴퓨팅에서 줄어든 데이터만 송신하게 되므로 네트워크와 스토리지 비용이 절감되고 전송 단계에서 데이터 보안과 데이터 오염에 대한 위험이 줄어든다.
두 번째로 증강현실과 가상현실에 에지 컴퓨팅이 사용되면 적합하다. 종단 단말에서 대용량 데이터가 필요하기 때문에 클라우드 컴퓨팅 처리만으로는 즉시적으로 보는데 문제가 발생할 수 있다. 에지 컴퓨팅으로 데이터 처리 시간을 단축시켜서 민감 정보를 처리함으로서 증강현실과 가상현실에 몰입감을 높여 줄 수 있다.
세 번째로 항공엔진과 드론처럼 기계 자체가 중앙 클라우드에 서 멀리 떨어진 곳에 위치해 있으면 클라우드 컴퓨팅에 대한 끊김이 잦아서 신뢰성이 낮고 실시간성 데이터 처리에 어려움이 있다. 이 경우에 에지 컴퓨팅에서 상당 부분 처리해 줌으로써 안정성과 즉시성을 보장 받을 수 있다.
마지막으로 자율주행 자동차 경우이다. 보통 자율 주행 자동차는 다양한 센서와 복잡한 프로세싱 처리를 한다. 이런 상황에서 순간적인 네트워크 지연이나 데이터 전송오류가 발생했을 경우에 큰 사고가 발생할 수 있다. 클라우드 컴퓨팅 환경에서는 자동차에서 수집된 데이터를 원격에 떨어진 클라우드에게 보내고 분석결과를 받아서 처리해야 한다. 만약, 자율주행 자동차가 클라우드 컴퓨팅으로 대부분 처리하게 된다면, 돌발 상황에 대해 순간적인 대응 능력이 현저하게 떨어질 것이다. 그래서, 안전성과 즉시성을 위해 자율주행 자동차는 에지 컴퓨팅 적용이 필요하다.
자료 : 김귀훈, 홍용근, 표철식(2017). IoT와 AI를 위한 에지 컴퓨팅 표준화 및 기술 동향. 한국통신학회지(정보와통신), 34(12), 49-56.