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エッジコンピューティングについて(その1)

皆さん、こんにちは レノボ・エンタープライズ・ソリューションズ 小宮です。本日はエッジコンピューティングについてご説明したいと思います。

よく聞きにするIoT(Internet of Things)で登場する内容で、クラウドおよびデータセンターではなく、エッジ(ユーザーもしくはユーザーの近くの端末)で分散配置することで、通信の遅延を抑制することがメリットとされています。

では実際に、どのような内容なのかを2編に分けてご紹介したいと思います。

 

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モノのインターネット(IoT)とは、インターネットに接続されている世界中の数十億の物理デバイスを指します。これらのデバイスには、データの収集と共有のみを行うものと、インターネット上で制御できるものがあります。

プロセッサとワイヤレスネットワークはどちらも非常に安価になり、この低コストにより、インターネットに接続されたさまざまなデバイスを製造できるようになりました。これらは、航空機や自動運転車に搭載可能な錠剤サイズのカメラです。

プロセッサは、以前のダム端末にインテリジェンスを追加し、人間の介入なしにリアルタイムでデータを通信できるようにします。これにより、デジタルと物理の世界が効果的に融合します。

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コンシューマ向けIoTデバイスは、特にAmazonやGoogleなどの有名企業に採用されて以来、より人気が高まっています。

・スマートホーム

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家庭用のIoTデバイスの例をこちらのイメージに示します。 GoogleやAmazonなどのスマートアシスタントは、大量のデータをキャプチャして処理します。サーモスタットは在宅者のパターンを学習し、インターネットで制御できます。他のデバイスも、よりインテリジェントになる方法で動作します。

・ウェアラブル

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コンシューマの領域では、よりインテリジェントなデバイスも見られます。カメラは顔を認識し、その情報に基づいて行動します。スマートウォッチは、着用者の活動を追跡し、健康とフィットネスの提案を行います。拡張現実と仮想現実の眼鏡は、空間での着用者の方向を追跡し、それに基づいて行動を起こします。

・スマートカー

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自動車の世界では、スマートデバイスは駐車および衝突の回避、慣れていない道路の移動(ナビゲーション)に役立ちます。

リアルタイム更新により自動車のトラフィックを追跡し、代替ルートを提案します。

自動運転車は、業界の最先端の取り組みです

障害物を避けながら車を路上で運転させるために必要なセンサーの数を考える必要があります。

意思決定は非常に迅速に行われる必要があるため、データをある程度離れた集中管理されているポイントに送信して処理した後、車に送り返すことはできません。

ローカルで処理する必要があります。

車外で処理を行う重要なデータ(車両運行管理など)のみを他の場所に送信する必要があります。IoTネットワークのエッジは車内になります。

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ビジネスの世界では、IoTデバイスは効率の改善に役立ちます。

・スマートリテール

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店舗のセンサーは、製品に対する顧客の関心を追跡し、顧客が最も時間を費やしている場所を確認し、チェックアウトプロセスを支援できます。商品を追跡でき、在庫が在庫状況の変化に応じて管理されます。特定のアイテムが販売されている場合など、価格はリアルタイムで調整できます。

・スマートシティ/キャンパス

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IoTデバイスを使用して、キャンパス、町、都市などのより大きなスペースの設計と運用を最適化できます。

交通量のビデオ分析は、市民の移動時間を最適化し、混雑を制限し、渋滞を減らすために、信号のタイミングに取り込むことができます。

オープンパーキングスポットのリアルタイム情報は、コマンドセンターおよび都市の訪問者に提供され、緊急時の出入りを制御できます。

設備および利用者の使用状況データを建物の制御システムと組み合わせると、エネルギー消費を削減できます。

モーションセンサーと赤外線センサーは、動きと存在を監視し、エネルギーを削減し、公共の安全を維持できます。ビデオフィードはリアルタイムで犯罪を分析し、当局が犯罪者を見つけるのに役立ちます。

関心のある地点で汚染レベルを監視すると、水質の問題や汚染物質を早期に検出して、環境と水の供給への影響を減らすことができます。

大気汚染データを分析することにより、交通と産業を調整して、高度に汚染された地域の有害レベルを削減し、市民に外部活動を制限するよう通知することができます。 センサーが組み込まれたスマートメーターは、水とガスの消費量を測定し、漏れを検出できます。

住宅および産業施設でのエネルギーのピーク時消費の追跡と管理により、グリッドの信頼性を確保できます。

屋内ナビゲーションは、ユーザーが関心のある場所、最適なルート、非常口を見つけるのに役立ちます。

コネクテッドカーのい追跡により、大規模車両の管理を改善し、コストを削減し、資産の使用を最適化し、問題が発生した場合に規定のサービスを提供し、損失を防ぐことができます。

ライブビデオストリーム、ライブバストラッキング、WiFiサービスの有効化により、公共交通機関のユーザーエクスペリエンスが向上します。

・スマートマニュファクチュアリング

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センサーは、機械または機械部品が障害に近づいていることを判断でき、障害が発生する前に修理措置を講じることができます。

カメラは、マシンビジョンとAIソフトウェアと組み合わせて、製造された部品を検査し、欠陥のある部品をリジェクトできます。

コンポーネントは製造プロセスで使用されるため、追跡され、新しい在庫を注文できます。

製造機械自体(多くの場合ロボット)は、適切なソフトウェアによって監視および制御できます。

たとえば、工具が磨耗すると、製造された部品が許容範囲内に収まるように機械を調整できます。

・IoTのアーキテクチャ

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この新しい環境のアーキテクチャをイメージに示します。

特にエッジコンピューティングが配置されている場所(センサーと他のIoTデバイス、およびコアITインフラストラクチャの間)に注意してください。

エッジのデバイスはデータを収集し、初期処理を実行して、結果をコア/クラウドに転送します。 

・なぜエッジコンピューティングなのか?

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エッジでのコンピューティングが必要な理由をいくつか示します。

センサーが非常に多いため、ネットワーク帯域幅の制限と処理の制限のために、データをリアルタイムでコアに送信できません。

多くの場合、リアルタイムでの制御が必要であり、常に利用可能である必要があるため、処理はデータが生成される場所の近くで実行する必要があります。

場合によっては、規制によりデータの送信先が制限され、暗号化が必要になり、レイテンシが増える可能性があります。

 

続きはその2でお伝えいたします。

 

以上、よろしくお願い致します。