モノのインターネットにおけるエッジコンピューティングについて話す

エッジ コンピューティング IoT ソリューションに基づいて、アーキテクチャは、センサー制御層、ネットワーク層、アジャイル コントローラー、アプリケーション層に分けられます。

センシングおよび制御層:多数のセンサー、制御コンポーネント (スイッチなど)、測定コンポーネント (電気メーターなど)、および通信コンポーネントが含まれます。これらの通信コンポーネントは独立して存在する場合もあれば、他のコンポーネントと組み合わされている場合もあります。

ネットワーク層:主に統合と相互接続を実現します。ネットワーク接続と管理に加えて、エッジコンピューティング、オンサイト処理、ローカルサービスの存続の確保などの機能も備えています。ローカルでの存続と現場での処理は、モノのインターネット、特に大規模な産業施設や民間施設にとって非常に重要です。さらに、プロトコル変換もこの層の重要な機能です。 IoT分野には多数のプロトコルが存在します。これらのプロトコルは、さまざまな業界の歴史的な蓄積から生まれたものであるため、外部に送信するデータを IP ネットワーク上で統一的に伝送するには、ゲートウェイでプロトコル変換を実行する必要があります。

アジャイル コントローラー:ゲートウェイから送信されたデータを統一された方法で処理し、アプリケーション層に送信します。また、基盤となるネットワーク、センサー、制御コンポーネント、測定コンポーネント、コンピューティング リソースを管理し、ネットワークの展開と構成のための自動化ツールも提供します。

ビジネス アプリケーション層:さまざまな業界アプリケーションを統合します。

エッジコンピューティングを実装するには？

モノのインターネット (IoT) に基づくエッジ コンピューティングの実装には、主に 2 つの主流の道があります。 1 つはマイクロサービス アップグレード モデルです。これは、ユーザーがエッジ プラットフォーム上でアプリケーションを実行できるようにし、オープンなプログラミング環境を提供するという単純な概念で、近年のソフトウェア定義のパスに似ています。もう 1 つは、エッジのクラウドへの浸透であり、エッジ機能を使用して、データベース、コンピューティング、ストレージ、セキュリティ エッジなど、クラウド分野のコア製品とサービスに浸透します。

ユーザーは、ビジネス ロジック コードの記述、操作モードの構成、メッセージ ルールの構成をクラウドで完了し、オンライン デバイスに送信するだけです。デバイス上では、システムが自動的にコードと構成の同期、クラウド機能の実行を完了し、デバイス上でのメッセージの送受信、キャッシュ、クラウドとのメッセージ同期などの機能を提供します。データが生成されると、基盤となる IoT デバイスはデータをスマート ゲートウェイ デバイスに報告し、クラウド機能の操作をトリガーし、データをオフラインで処理してから、オフラインで処理されたデータをローカル IoT ゲートウェイを介して基盤となる IoT デバイスに送信します。データ全体の中で最も重要な計算と処理の部分は、主にクラウド機能で実行されます。

たとえば、API ゲートウェイとの接続もイベント ソースとして機能します。ユーザーの HTTP リクエストがゲートウェイに到達すると、API ゲートウェイはリクエストをイベントとしてクラウド関数に転送し、クラウド関数の操作をトリガーします。リクエストを受信すると、クラウド関数はそれを処理し、ユーザーへの応答を生成します。

上図はクラウド関数の計算プロセスを示しています。ユーザーはまず、コードと構成をクラウド ファンクション プラットフォームに送信して保存します。実際のイベントが発生した後、トリガーされた操作を実現するために、イベントごとに関数インスタンスがプルアップされます。ユーザー関数は実際のイベントが発生したときにのみ実行され、クラウド関数コードはユーザーコードの実行中にのみデータ計算とコスト計算を実行します。

関数自体が管理されているため、ユーザーはインスタンスがどこで実行されているかを知ることができません。クラウド機能プラットフォームの背後には大規模なコンピューティング リソース プールがあります。ユーザーインスタンスがトリガーされた後、リソースプールから実行可能な場所がランダムに選択され、対応する場所でユーザーの機能インスタンスが操作されます。したがって、スケジューリング プロセス全体、またはイベント発生後の機能スケーリング プロセスは、プラットフォームによって実行されます。クラウド機能がもたらす価値には、主に次の 4 つの側面があります。

簡素化されたアーキテクチャ:機能粒度のマイクロサービス アーキテクチャは、システムのさまざまな機能を分離します。独自のサービスと外部のサービスをビルディング ブロックのように組み合わせて、表示される内容がそのまま提供されるバックグラウンド サービスを実現できます。

開発の簡素化:基盤となるハードウェア構成、OS、サービスの起動とシャットダウン、ネットワークの送受信、障害回復、サービスの拡張と縮小などについて心配する必要はありません。真のコード・アズ・ア・サービスを実現するには、コアとなるビジネス ロジックを記述するだけで済みます。

簡素化された運用と保守:サービスの展開、サーバーの運用と保守、セキュリティ管理、スケーリングの構成などを気にする必要がなく、アプリケーションをシームレスにアップグレードできるため、DevOps モードへのスムーズな切り替えが実現します。

支出を削減:無駄なコストはありません。関数のリソース サイズ、実行時間、実行回数のみがオンデマンドで課金されます。クラウドホストの平均使用率5%～15%と比較すると、価格優位性は明らかであり、最も徹底したオンデマンド課金が実現されます。

モノのインターネットは主にデバイスを扱い、クラウド機能はプラットフォームによってスケジュールされ、プラットフォームはクラウド機能をユーザーのデバイスにディスパッチできます。クラウド機能を通じて、ユーザーはエッジ プラットフォーム上でアプリケーションを実行し、デバイス上でエッジ コンピューティングを実現できます。開発者は、コアコードを記述し、コードを実行する条件を設定するだけで、リアルタイムのファイル処理とデータ処理を実行できます。