エッジコンピューティングがモノのインターネットにもたらす革命的な影響

エッジ コンピューティングがモノのインターネットに与える影響を理解するために、私たちの周囲にある多数のセンサーとウェアラブル デバイス、そしてそれらが収集しているデータの種類について考えてみましょう。エッジ コンピューティングにより、あらゆる IoT ネットワークのエッジにあるデバイスに近い膨大な量のデータを理解できるようになります。これにより、混雑したネットワークに負担をかけずに、リアルタイムで分析と応答がトリガーされます。

ガートナーの調査では、2025 年までに少なくとも 75% の企業がエッジ コンピューティングを実装し、従来の集中型データ センターやクラウドの外部でデータを処理すると予測されています。現在、10％の企業がそうしています。 IDC の別の調査では、世界のエッジ コンピューティングの支出は 2024 年までに 2,500 億ドルに達すると予測されています。テクノロジーの観点から見ると、エッジ サービスは IT 支出の 21.6% を占めることになります。エッジ コンピューティングがデジタル変革戦略の不可欠な要素になることは明らかです。

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IoTにおけるエッジコンピューティング – クラウドから離れて

基本的な分析をデータキャプチャポイントまたはエッジの近くで実行することで、大量のデータを集中管理された場所に転送する必要性が軽減されます。

したがって、エッジ コンピューティングは、遅延とネットワークの輻輳の問題を克服するのに役立ちます。

クラウド コンピューティングは集中型システムですが、エッジ コンピューティングはより分散化されたモデルです。場合によってはクラウドが不要になり、また別の場合にはエッジ デバイスとクラウド間の中間層として機能して基本的なリアルタイム分析をエッジで実行できるようになり、クラウド上のより複雑な分析では関連データのみをネットワーク経由で転送する必要があります。

毎日何時間ものビデオを撮影するセキュリティ カメラによって節約される帯域幅を考えてみましょう。エッジ コンピューティングを利用して実行される分析は、帯域幅を節約するだけでなく、クラウド サーバーと通信することなく IoT デバイスがユーザーと有意義にやり取りできるようにします。

エッジ コンピューティングとクラウドを組み合わせたハイブリッド ソリューションにより、純粋なクラウドベースのシステムに固有の効率性の問題、特にコストのかかる帯域幅の追加、応答の遅れ、セキュリティなどのほとんどの問題が解消されます。これらの問題はすべて、IoT 環境では無限に拡大します。

エッジにおけるIoTデバイスの拡張

IoT デバイスとサービスは 5G の波に乗って急速に成長し、私たちの日常生活のあらゆる側面を支配しています。あらゆるネットワークのエッジに膨大な数の IoT デバイスが存在することを認識すると、エッジ コンピューティングの必要性とそれが IoT に与える影響が明確になります。 Google Home や Alexa などのパーソナル アシスタント、ノートパソコン、スマート ウォッチ、スマート カー、スマート ロックやドアベル、清掃用具、スマート スイッチ、煙探知機、スマート暖房システム、健康モニター、汚染モニター、フィットネス トラッカーなどは、今日の家庭でインターネットに接続されている IoT デバイスのほんの一部です。調査によると、数年後には米国の国民全員が少なくとも 10 台の IoT デバイスを所有するようになるだろうと推定されています。

製造業に目を向けると、インダストリアル インターネットとも呼ばれる、インダストリアル IoT のまったく新しい世界が見えてきます。重機のメンテナンス用の AR アプリケーション、倉庫用の AI 制御ドローン、予知保全用のロボット、エネルギーと水の無駄を削減するための機械センサー、温度センサーなどは、産業界における IoT の一般的なアプリケーションの一部です。産業用 IoT は家庭用 IoT よりも複雑であり、収集されたデータはリアルタイムで処理する必要があることは明らかです。

IoT ネットワークにおけるエッジ コンピューティングの実装

エッジ コンピューティングにより、IoT 分析の略語である Analytics of Things (AoT) を実装できるようになります。しかし、現実の世界では、IoT デバイスは非常に軽量で、ストレージとコンピューティング機能が限られています。

そのため、IoT におけるエッジ コンピューティングについて話すとき、エッジ デバイスにはセンサーやその他の IoT デバイスだけでなく、ルーターやゲートウェイも含まれます。実際には、ルーターとゲートウェイは、Linux またはその他の同様のオペレーティング システム上で実行される実際のコンピューティング デバイスです。これらのデバイスには、エッジ コンピューティング ミドルウェアをインストールして、IoT デバイスからデータを安全に受信できます。したがって、実際にエッジにあるデバイスでは軽量のソリューションを実行でき、実際の分析はそれらのデバイスに近いゲートウェイとルーターで実行されます。

IoTにおけるエッジコンピューティングのユースケース

ネットワーク遅延がコンピューティング能力よりも重要な状況では、エッジ コンピューティングがクラウド コンピューティングよりも優れています。

具体的な例をいくつか見てみましょう。

• スマートホーム: 前述したように、セキュリティカメラはキャプチャしたすべてのビデオをクラウドに送信する必要はありません。代わりに、一般的な脅威の概要を検出できる場合は、そのスニペットのみをクラウド サーバーにストリーミングして、さらに処理することができます。それでも、一度検知されるとすぐに警報が鳴ります。
• 自動運転車: 自動運転車のようなシナリオでは、数ミリ秒の遅延が生命を脅かす可能性があります。このため、接続が失われると壊滅的な結果を招く可能性があるクラウドでは、計算時間と応答時間を信頼することはできません。
• 患者の健康状態の監視: 医療用 IoT エッジ デバイスによって生成されたデータを分析し、健康に関する推奨事項をリアルタイムで提供する必要があります。適切な分析のために中央のクラウドベースのサーバーに送信すると、場合によっては手遅れになる可能性があります。ヘルスケアにおけるエッジ コンピューティングにより、緊急の健康状況への対応が可能になります。
• 工場労働者の安全: ヘルメットやリストバンドなどのスマート ウェアラブル デバイスを使用すると、重工業の現場で労働者の安全を追跡し、事故を防ぐことができます。また、体温や脈拍などの健康指標を追跡し、労働者が休憩を取る必要があるタイミングを知らせることもできます。工場環境における毒性と放射線レベルを監視し、すべてのデータをクラウドに送信せずに是正措置を講じることができます。

デジタルビデオ、マルチメディアコンテンツ、温度、動き、燃料レベル、圧力などのセンサー、および生産ラインの機械やその他のソースからのデータにより、想像を絶する速度で膨大な量のデータが生成されています。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の役割は、ネットワーク遅延を排除し、帯域幅要件を解放しながら、このデータを活用することです。