クラウドに依存しないハードウェアがIoTの未来となる理由

私たちはますますつながりが深まる世界に住んでいます。人類の歴史上、これほど簡単に情報にアクセスできるようになったことはかつてありませんでした。今日、より多くつながっているのは人々だけではありません。デバイスが人々やプロセスに接続され、人々がデバイスに接続され、さらに他の人々、プロセス、デバイスに接続されています。それは真に繋がった世界です。

モノのインターネット (IoT) は接続性において重要な役割を果たしており、今日は IoT におけるクラウドに依存しないハードウェアの役割について見ていきます。現在 IoT 業界が提起している重要な問題について議論します。これには、クラウドに依存しないハードウェアの利点、クラウドに依存しないハードウェアが IoT の将来に与える影響、クラウドに依存しないハードウェアに代わるものがあるかどうかなどが含まれます。

Cloud Agnostic という用語には、まだ適切な中国語訳がありません。これを「クラウドとは無関係」と翻訳する人もいれば、「クラウドに依存しない」と翻訳する人もいます。その本来の意味は、どのクラウド サービス プラットフォームにも依存せず、他のプラットフォームに移行できるということです。一般的なレベルでは、「クラウドに依存しない」とは、アプリケーションとワークロードがどのクラウド プラットフォームでも実行できることを意味します。アプリケーションは、1 つのプラットフォームに固執するのではなく、ニーズに適した他のオプションにシームレスに移行できます。基本的に、サービス、アプリケーション、またはワークロードは、特定のオペレーティング システムまたはインフラストラクチャに依存しません。ツールを Microsoft Azure などのプラットフォームで強制的に実行するのではなく、AWS、Google Cloud、またはニーズを満たすその他のプラットフォームから実行できます。多くの場合、クラウドに依存しないアプリケーションを複数のプラットフォームで同時に使用することも可能です。この定義はパブリック クラウド プラットフォームにのみ適用されるわけではありません。クラウド関連ではないサービスをローカルサーバーに移動することも可能です。​

モノのインターネット (IoT) とは何ですか?

モノのインターネット (IoT) は、センサーやその他の接続テクノロジーが組み込まれた物理的なオブジェクトのネットワークであり、インターネットを介して他のシステムやデバイスに接続してデータを交換し合います。

スマートフォンを使って、睡眠パターン、心拍数、最近の運動中に消費したカロリーに関する最新レポートを確認するとき、これらすべての情報がどのように収集されるのか疑問に思ったことはありませんか?小型ながらも強力なセンサーとソフトウェアは、さまざまなウェアラブル デバイスに搭載されています。これらは、すべてのフィットネス情報を管理し、分析し、スマートフォンにレポートとして送信するように設計されています。

ますますつながりが深まる世界では、接続されたデバイスは、家族、健康、財務、さらにはニュースに関する重要な情報にアクセスし、共有するためのツールとなります。スマート家電やウェアラブル機器は、日常のタスクを完了するための単一のテクノロジーとしてよく使用されます。専門家は、ネットワーク デバイス エコシステムの一部として接続デバイスの使用が増加すると予測しています。

医療から電力・エネルギー、製造業まで、あらゆる業界が業務効率と生産性を向上させ、新たなビジネスチャンスを創出するために IoT を活用しています。業界全体で使用されている IoT ハードウェアには、加速度計、温度、画像、光、音響、圧力センサーなどがあります。

あらゆる業界で、データを効果的に使用し、さまざまなシステムを統合して可視性を高め、より優れた洞察を得ることの重要性がますます認識されています。

モノのインターネットにはクラウドが必要ですか?

技術的に言えば、モノのインターネットにはクラウドは必要ありません。さまざまな形式のデータ処理とコマンドを、単純なインターネット接続を介してローカルで実行できます。

クラウドに依存しないハードウェア - センサーとデバイスは、接続 (衛星、携帯電話、Wi-Fi、LPWAN、さらには Bluetooth) を介してクラウドと通信します。クラウドで収集されたデータは、どのようなアクションを実行する必要があるかを決定するソフトウェアによって処理されます。たとえば、データをアラートとして送信する必要があるのか​​、あるいは場合によっては人間の介入なしにセンサー/デバイスを調整するために使用するのかなどです。

今日のIoTにおけるクラウドに依存しないハードウェアの利点

産業界では、多数のセンサーを使用してデータを収集および処理し、そのデータに基づいてインテリジェントな意思決定を行っています。大量の重要なデータを保存する場合、クラウドは非常に重要です。

たとえば、NCD では、SDI 土壌プローブを備えたワイヤレス メッシュ ネットワーク アーキテクチャを使用する IoT SDI 土壌水分温度 EC トランスミッターを開発しました。プローブは複数の場所で土壌水分温度 EC レベルをサンプリングし、リモート モデムとゲートウェイにワイヤレス送信します。農業会社はこの技術を使用して、同じ種を植えた後にさまざまな場所のセンサーが受信した土壌水分データを比較します。クラウドがなければ、複数のドメイン間でデータを比較することは困難です。

クラウドなしで何千ものセンサーを使用する場合、各センサーにかなりの計算能力が必要になり、コストとエネルギーの両方がかかります。クラウド ソリューションを使用すると、データはセンサーからクラウドにシームレスに渡され、そこで集約されたすべてのデータが処理、分析され、処理されます。

長年にわたり、私たちはさまざまな業界の企業がクラウドに依存しないハードウェアの利点を獲得するのを目の当たりにしてきました。これらには以下が含まれます:

• 初期費用とインフラコストを削減
• 従量課金制のストレージとコンピューティング
• 高いシステム拡張性
• すぐに使用可能
• バッテリー駆動のデバイスやセンサーへの負荷を軽減し、耐用年数を延ばします。
• 膨大な量のデータを効率的に収集する能力。

クラウドに依存しないセンサーは、任意のクラウド サービスにデータを送信できるデバイスであり、ユーザーは最適なクラウド オプションを選択できます。また、クラウドを使用したくない場合は、センサーを引き続き使用できます。ユーザーはデータとその表示方法を完全に制御できます。

共生関係の共有

IoT は必ずしもクラウド コンピューティングに依存しているわけではありませんが、両者の間には否定できない共生関係があります。今後 8 年間 (2030 年まで) で、100 億台を超えるアクティブな IoT デバイスは 254 億台に増加します。同時に、クラウド コンピューティングも急増し、94% を超える企業がクラウド サービスに依存しています。今後 3 年間 (2025 年まで) で、IoT デバイスからのデータの総量は 73.1 ゼタバイトに達すると予想されています。 IoT アプリケーションは、大量のデータをホストおよび処理するために必要な膨大な容量を提供するために、クラウドに完全に依存できます。

今後の課題

IoT の導入が新たな高みに到達し続けるにつれて、開発者は間違いなくデータのホスティングと処理の課題に直面することになります。たとえば、NCD は、業界全体にわたる将来の IoT のトレンドと潜在的な問題を理解することに取り組んでおり、その一部を以下に示します。

1. 組織は、IT インフラストラクチャの設定に関連する課題に直面します。
2. IoT の導入が新たな高みに到達し続けるにつれて、遠隔患者モニタリング、環境モニタリング、コネクテッドカー、自律走行車、遠隔医療、ロボット工学などのミッションクリティカルなシナリオでは、スピードの必要性がますます高まります。
3. レイテンシとパフォーマンス、スケーラビリティ、コスト、セキュリティの問題は、業界全体で懸念事項となるでしょう。
4. IoT が普及するにつれて、IoT の導入はますます複雑になります。より包括的なセンサー、構成、ネットワーク テクノロジー、ソフトウェア プラットフォーム、プロトコルは、開発者にとって悪夢となるでしょう。
5. IoT データベースが飛躍的に増加するにつれて、スケーラビリティの必要性も飛躍的に増加します。ただし、スケーラビリティに関連する費用（運用コストや複数の拠点の管理に関連するコスト）は莫大なものになります。

これらすべての問題には、クラウド コンピューティングとクラウドに依存しないハードウェアという解決策があります。開発者は、少なくともほとんどの問題を解決するために、ハイブリッド、パブリック、プライベート、さらにはマルチクラウドなど、さまざまなクラウド アーキテクチャに目を向けるでしょう。その他すべての場合、エッジ コンピューティングが役立ちます。

エッジとそれが物事の体系の中でどこに当てはまるか

毎秒、ますます多くの新しいデバイスがインターネットに接続されています。 2025 年までに、毎分 152,200 台の新しいデバイスがインターネットに接続されることになります。これにより、将来、時間に敏感なデータに大きなパフォーマンスと遅延の問題が発生する可能性があります。

すべてのデータが時間に敏感というわけではありませんが、アクティビティ データ (リアルタイムの血糖値や心臓の健康指標など) は遅延を許容できません。医療機器またはセンサー対応の警報システムを介して直ちに配信する必要があります。ここでエッジ データ センターがコストを節約できます。重要な情報をほぼリアルタイムで配信するために、IoT 開発者は、エッジ デバイスに近いエッジ データ センターを使用してパフォーマンスを向上させるエッジ コンピューティング アーキテクチャへの移行を検討する必要があります。

エッジデバイス上でデータを直接処理することも 1 つの選択肢です。それでも、これらのデバイスは通常、コンピューティング リソースが最小限であり、機械学習、人工知能、ビデオ分析などのワークロードを処理することができません。

クラウドに戻る

私たちは、将来の問題に対する解決策として、再びクラウドに目を向けます。すべてのクラウドに明るい兆しがあるように、クラウド予測は、クラウドに依存しないハードウェアが間違いなく IoT の未来の鍵となることを私たちに信じさせてくれます。 NCD の経験に基づいて、私たちは次のことを期待しています。

• IoT 業界ではマルチクラウドの使用が急増しています。
• クラウド環境は、セキュリティリスクを排除するために、より高いセキュリティを提供します。
• クラウド コンピューティングは、エッジ コンピューティングと併用され、エッジ コンピューティングでは処理できない膨大なデータ負荷を担います。
• クラウド データ ストレージの需要が高まるにつれて、速度を犠牲にすることなく IoT デバイスのストレージ容量が拡大します。
• AIはクラウドコンピューティング（データ管理とデータインサイト）を支える柱として成長し続けます。

どのような観点から見ても、IoT におけるクラウドの重要性と、クラウドに依存しないハードウェアの必要性は否定できません。サイロ内で使用されるかエッジ デバイスで使用されるかにかかわらず、ビジネスおよび業界固有の IoT デバイスは、より大規模な IoT エコシステムをサポートするためにクラウドに依存します。クラウドに依存しないハードウェアこそが前進への道であり、急速に進化する IoT 業界に追いつく唯一の方法です。