インテリジェントエッジの3つの「C」 接続、コンピューティング、制御

図1: インテリジェントエッジの3つの「C」

3つの「C」の実例

小売店では、清涼飲料水と商品棚にデジタル表示された価格がネットワークに接続されています。小売業者は、在庫をその場で追跡し、各飲料が売れるまでの時間を確認できます。この情報は、外気温や他の場所での販売データと組み合わされ、飲料の価格のリアルタイムによる調整および管理に使用できます。このIoTの用途において、飲料と価格表示はネットワークに接続された「モノ」です。これらが接続されていることによって、小売業者は売上を最大化して出荷コストを最小化しながら、新しいカスタマーエクスペリエンスを実現できるのです。

次は、スマートフォンアプリを持った従業員がワイヤレスロケーションサービスのある大規模なオフィスビルまたはキャンパスに入り、場所を尋ねることなく会議室、プリンター、他の従業員を見つける方法を考えてみましょう。従業員の居場所についての情報が接続された他の「モノ」との関連として即座に提供されることで、このスマートビルディングにおけるエクスペリエンスが大きく向上します。これは、多くの大手小売業者が提供する、店舗での買い物体験に非常によく似ています。お客様は携帯電話で詳しい場所の案内にアクセスして商品を見つけ、セール品を確認し、トイレの場所も分かります。

ビデオの解像度の向上、新しいフォーマット、帯域幅の拡大、より優れたセキュリティおよび信頼性への要求によって、メディアおよび通信業界が直面する配信に対する重圧はますます大きくなっています。その結果、通信サービス業者は、高度なコンピューティングおよび制御システムを企業や家庭に設置しつつあります。これらの分散型インテリジェントエッジにより、サービスの競争力を高め、カスタマーエクスペリエンスを向上できます。

このような様々なエッジにおけるインテリジェンスは成長を続けていますが、これを支援する新たな業界標準とソフトウェアスタックは、これまではデータセンターに向けられていたものに似ています。この分散型コンピューティングのトレンドは、消費現場でより優れたサービスを提供する必要性と、リモートのデータセンターまたはクラウドによって発生する制限を回避する必要性によって勢いを増しています。

 

異なるエッジのタイプ

インテリジェントエッジには、大きく分けて3つのカテゴリがあります。運用テクノロジー (OT) エッジ、IoTエッジ、情報テクノロジー (IT) エッジです。OTエッジにはインテリジェンスと制御機能が搭載されていますが、以前から接続性とコンピューティング能力が限定されているという経緯があります。

OTエッジの例には、発電所や海上石油プラットフォームなどがあります。ITエッジはテレコミュニケーションおよびメディア業界における分散型のデータ転送および処理や、ブランチオフィスおよびキャンパスの分散型コンピューティングで一般的に使用されています。

多くの異なるエッジのタイプがあります

図2: 異なるエッジのタイプ

IoTが大人気となった現在、IoTエッジへの関心は非常に高まっています。多くの場合、IoTはOTとITの組み合わせです。IoTについて考える場合、まずは図3に示す、一般化されたIoTソリューションアーキテクチャの4つのステージについて理解することをお勧めします。「モノ」は有線または無線により、データ取得のためにセンサーに接続されているか、制御のためにアクチュエーターに接続されています。これらのセンサーとアクチュエーターはステージ2のゲートウェイ、スイッチ、データ取得システムに接続されます。ステージ3はエッジのITシステムで構成されており、ステージ4はリモートのデータセンターとクラウドです。すべてのIoTソリューションに4つすべてのステージが含まれているわけではありませんが (センサーからクラウドに接続されるソリューションもあります)、大部分のIoTソリューションをこのアーキテクチャに分類できます。

IoTソリューションアーキテクチャの4ステージ

図3: IoTソリューションアーキテクチャの4ステージ

センサーを発電所内のタービンなどの回転機械に接続する場合、産業IoT (IIoT) は大きなビジネス価値を生み出す可能性があります。温度、湿度、振動など、タービンから抽出される物理的データは、機械の健全性に関する有益な情報となります。予測分析プログラムはこのデータを処理し、すぐにタービンの状態に関する情報を提供します。これによって保守ルーティンの管理が改善され、電圧低下や停電につながる故障を防ぐことができます。

 

エッジでコンピューティングを実行する7つの理由

3つすべてのC (接続、コンピューティング、制御) がエッジのインテリジェンスに貢献しています。エッジのデータから比較的低コストで情報をすぐに引き出せるため、コンピューティングの改善は特に重要です。エッジコンピューティングは、エンタープライズ規模のコンピューティング、ストレージ、管理をデータセンターからエッジに移行することで改善できます。組織はエッジでのコンピューティングを活用して以下が可能です。

1. レイテンシの最小化。多くのアプリケーションが、瞬時の情報と制御を必要とします。一部のミッションクリティカルな機能ではいかなる遅延も許容できないため、エッジでのコンピューティングが必須となります。製品の品質を維持するために精密な調整とキャリブレーションを必要とする工場プロセスにおける、ロボットアームを想像してみてください。工場が1分間に50個の製品を量産している場合、不具合を最小限にするために、キャリブレーションをリアルタイムで行うことが重要です。

2. 帯域幅の削減。モノとクラウドの間で大きなデータをやり取りする場合、大量の帯域幅を消費します。エッジコンピューティングは、この問題の最も簡単なソリューションです。

3. コストの削減。帯域幅に空きがあっても、コストが高くなる可能性があります。あらゆる企業のIoT戦略において、効率性は重要な要素です。

4. 脅威の軽減。キャンパス、州、国、海を越えてデータを転送する場合、どうしても攻撃や侵害を受けやすくなります。エッジでデータを処理することで、セキュリティの脆弱性を軽減できます。

5. 重複の回避。すべてのデータを収集してクラウドに送信する場合、メモリ、ストレージ、ネットワーキング機器、ソフトウェアなどの設備が重複する可能性が高くなります。この重複が必須でないなら、関連する設備コストや運用コストの増加も不要であるはずです。

6. 信頼性の向上。ハッカーからの悪質な攻撃がなくても、データが自ら崩壊する場合もあります。接続の再試行、中断、失敗によって、エッジとデータセンターの通信に障害が発生します。携帯電話の通話が途切れたり中断されたりすることがあるのは、まだ昔話にはなっていません。

7. コンプライアンスの維持。データのリモート転送は法律や企業ポリシーによって管理されます。例えば、特定の国では、企業が国境を越えて国民の個人データを送信することが禁じられています。

エッジでコンピューティングを実行する7つの理由

図4. エッジでコンピューティングを実行する7つの理由

インテリジェントIoTを始める

エッジでアクションを実行し、情報を取得する価値を理解したら、特定のエッジ展開による投資利益率 (ROI) の定量化に焦点を移すことが重要です。これを達成するには正式な、適切に管理されたIoTの概念実証プロジェクトを開始し、あまり馴染みのない最新テクノロジーに取り組む懸念や、ネットワークとデータの保護に関連するセキュリティ問題の懸念を解消します。ビジネスにとってROIは通常、運用コストの削減、より詳細な顧客情報による売上の向上、生産量の増加による財務パフォーマンスの改善を意味します。サイエンスおよびエンジニアリング企業の場合は、ROIはイノベーションと人材成長の加速に関連している場合もあります。

最初に、プロジェクトによって達成できるビジネス、エンジニアリング、科学的な利点を特定します。成功した場合に企業にどのような影響があるかを評価します。企業アセットまたは製品など、いくつかのモノを接続します。

これらの新しく接続したモノからのデータを分析またはコンピューティング処理し、期待していた情報が得られるかどうかを評価します。モノを制御して運用を改善したり、在庫の移転、人員の追加、製品価格の見直しによってビジネスプロセスを調整したりします。小規模なプロジェクトで成功を見込むことができた場合は、接続するモノや取得するデータを増やして徐々にスケールアップし、その都度価値を再評価します。

また、OTとITの統合と連携も促進する必要があります。エンジニアリングとOTのプロフェッショナルは、ITプロフェッショナルと協力する方法を考え、ITプロフェッショナルはそれに応える必要があります。例えば、OTのエグゼクティブはシニアエンジニアをITからIoT展開チームに追加できます。このような協力体制が不可欠です。優れたエンドツーエンドのIoTソリューションではOTのセンサー、アクチュエーション、データ、制御システムと収集システムをITのコンピューティング、ストレージ、ネットワーキングと統合する必要があるためです。

 

未来を予測

インテリジェントエッジとIoTのエクスペリエンスの大部分は、モノ、人、環境の接続性が不変であることを土台としています。これによって大量の、幅広いエッジデータが生成されます。ビッグデータが好きな人は、インテリジェントエッジとIoTも気に入るはずです。エッジのデータソースは光、音、電波、位置、時間、圧力、速度など、主に宇宙に起源をもつ自然データであるため、古いデータソースです。また、これらのデータはより速く取得され、他のすべてのタイプのビッグデータを合わせたよりも大きくなります。

インテリジェントエッジにおけるデータの多様性 (主に物理世界のデータ)

図5. インテリジェントエッジにおけるデータの多様性 (主に物理世界のデータ)

大規模で多様なデータセットによって予測と結論の統計精度が改善されるため、より信頼性の高い医療診断、設備の故障が起こる時期の特定、消費者が購入する商品、選挙結果、休暇時の人々の旅行先の正確な予測が可能になります。

将来は、より正確な未来予測が可能になります。データサイエンティストがある人の行動および消費パターンと、ブログ、コメント、投稿、ツイートを観察できれば、その人の次の行動を予測できます。データセットがより大量に、多様になるにつれて、データサイエンティストの仕事はもっと楽になるでしょう。

インテリジェントエッジはすばらしい場所です。IoTプロジェクトに乗り出した組織は、コストの削減、効率の改善、顧客満足度の向上といった形で利益を得ています。まだIoT戦略を立てていない場合は、インテリジェントエッジによって組織が得られる利点について検討してみてください。