モノのインターネットにおけるフォグコンピューティングの応用

フォグ コンピューティングとは、分散型コンピューティング構造を指します。データやアプリケーションなどのリソースは、データ ソースとクラウド間の論理的な場所に配置されます。フォグ コンピューティングの利点の 1 つは、複数のユーザー接続を同時に維持できることです。本質的には、クラウドベースのソリューションと同じネットワークとサービスを提供しますが、分散型ネットワークのセキュリティが追加されています。

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1. クラウドコンピューティングとフォグコンピューティングの違い

（１）クラウドコンピューティング

クラウド コンピューティングは、分散コンピューティングおよびストレージ リソースを提供するネットワークです。コンピューティングは、パブリック クラウドやプライベート クラウドなど、さまざまなプラットフォームで実行できます。

クラウド コンピューティング プラットフォームは、スケーラブルなシステム上でユーザー間でワークロードを共有および混在させる機会を提供します。クラウド コンピューティングとは、本質的にはデータをオフサイトで保存および回復する機能です。

クラウド コンピューティングは、従来の携帯電話が「スマート」になっている主な理由の 1 つです。携帯電話には、アプリやサービスにアクセスするために必要なデータを保存するための十分な内蔵スペースがありません。必要なサービスを提供するために、すべてのデータはクラウドとクラウド間で転送されます。それにもかかわらず、クラウド コンピューティング テクノロジには、帯域幅の制限という課題が依然として残っています。

（２）フォグコンピューティング

フォグ コンピューティングでは、データ、(データ) 処理、およびアプリケーションはネットワークのエッジにあるデバイスに集中します。フォグ コンピューティングの優位性は、モバイル フォンをデータ ソース (ユーザー デバイス) に近づける必要性によって推進されます。デバイスはクラウドで必要な処理を実行する必要がなく、物理的な制約（低電力、小型）の対象となります。

フォグ コンピューティングによってデータのセキュリティが向上するため、データをローカルで処理する機能は以前よりも重要になっています。モノのインターネットが発展するにつれて、ネットワークに追加されるデバイスはますます増えていきます。各デバイスはワイヤレスで接続され、データの送受信が行われます。

フォグ コンピューティングは、データを効率的に保存し、アクセスする方法に関するものです。フォグ コンピューティングとは、ネットワーク全体に分散されたエッジ コンピューティング ノードをネットワーク化して、さまざまな場所に分散しながらも、これらのノード間で組織化された通信を提供することを指します。

フォグ コンピューティングの使用には、エッジ デバイスを相互接続する複雑なプロセスが伴います。エッジ デバイスには、データのキャプチャと配信を連携して行うセンサー、ストレージ システム、ネットワーク インフラストラクチャが含まれます。

しかし、フォグ コンピューティングの柔軟性と、集中型クラウドとネットワーク エッジ デバイスの両方からデータを収集して処理する機能により、フォグ コンピューティングは、今日直面している情報過多に対処する最も有用な方法の 1 つとなっています。

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フォグコンピューティングとエッジコンピューティングは同じですか?

フォグ コンピューティングはエッジ コンピューティングとも呼ばれます。エッジ コンピューティングの目的は、データを「地面」に近い場所に保存することで問題を解決することです。つまり、エッジ コンピューティングでは、すべてのデータをクラウド内の集中型 DC 経由で実行するのではなく、ストレージ デバイスとローカル コンピューターにデータを保存します。

本質的に、フォグ コンピューティングは、応答時間を短縮し、ネットワークの遅延とトラフィックを削減し、バックボーン ネットワークの帯域幅を節約してサービス品質を向上させる役割を果たします。また、関連データをクラウドに転送する役割も担います。

IDC は、2025 年末までに世界のデータの約 45% がネットワークのエッジに移動するだろうと予測しています。フォグコンピューティングは、人工知能、5G、モノのインターネットとともに、今後数年間で変革をもたらす可能性のある技術であると言われています。

IDC による別の調査では、2020 年までにエッジ デバイスが世界のデータの 10% を生成すると予測されています。エッジ デバイスにより、フォグ コンピューティングに対するより効率的なソリューションの必要性が高まり、遅延の発生が減少します。

エッジコンピューティング

エッジ コンピューティングは、本質的にはフォグ コンピューティングのサブセットであり、その近くに現れるデータを処理します。フォグ コンピューティングにより、より効率的なデータ処理が可能になり、データ遅延の可能性が低減します。

フォグ コンピューティングは、データが生成された場所から保存される場所までデータを処理する方法と考えてください。エッジ コンピューティングとは、データが生成された場所の近くでデータを処理することを意味します。フォグ コンピューティングは、エッジ処理と、エッジからエンドポイントにデータを送信するために必要なネットワーク接続をカプセル化します。

エッジ コンピューティングを通じて、IoT デバイスはプログラム可能な自動化制御などの機器に接続されます。オートメーション コントローラーは、データ処理、通信、およびその他のコマンドを実行します。フォグ コンピューティングでは、データはエンドポイントからゲートウェイに送信され、ゲートウェイはデータをデータ ソースに送信して処理し、返送します。さまざまな場所に分散されたインフラストラクチャとクラウド サービスを組み合わせることで、最小限の遅延でデータ分析が可能になります。

フォグ コンピューティングとエッジ コンピューティングはどちらも、データをより迅速に実用的な洞察に変換し、ユーザーがより迅速かつ情報に基づいた意思決定を行えるようにします。フォグ コンピューティングとエッジ コンピューティングにより、企業はセキュリティを強化し、プライバシーの懸念に対処しながら、ブロードバンドをより効率的に使用できるようになります。フォグ コンピューティング ノードはネットワーク接続があればどこにでもインストールできるため、フォグ コンピューティングは産業用 IoT アプリケーションでますます人気が高まっています。

モノのインターネットにおけるフォグコンピューティングの応用

デバイスやアプリケーションが大量の情報を生成または収集すると、データの保存はますます複雑になります。このデータを処理する際には、ネットワーク帯域幅も高価になり、情報を保存して共有するために多数のデータセンターが必要になります。

フォグ コンピューティングは、従来のデータ処理方法の代替として登場しました。フォグ コンピューティングは、コンピューティング、ストレージ、ネットワーク接続のリソースとサービスを収集して配布します。エネルギー消費を大幅に削減し、スペースと時間の複雑さを最小限に抑え、データの有用性とパフォーマンスを最大化します。

（１）スマートシティ

スマートシティを例にとると、データセンターの構築はスマートシティアプリケーションのニーズを満たすものではありません。都市内のすべての IoT デバイスによって送信、保存、アクセスされるデータの量は増え続けており、この量を処理するための新しい種類のインフラストラクチャが必要です。モノのインターネットに必要なアプリケーション価値を実現するためにフォグ コンピューティングが必要なのは、これらのアプリケーションです。

（２）公共事業

スマート シティの水道、病院、法執行、交通、緊急管理アプリケーションでは、運用をサポートする情報とサービスを提供するために最新のデータとテクノロジが必要です。

水漏れ、二酸化炭素排出量、道路の穴や損傷に関する情報は、請求情報の更新、業務の改善、人命救助、効率向上に利用できます。このデータのキャプチャと分析は、スマート シティ アプリケーションに直接適用できます。

フォグ コンピューティングは IoT ネットワークを展開する方法であり、最高の投資収益率を実現できます。

フォグコンピューティングを使用する利点

フォグ コンピューティングは、大量のデータ、ネットワーク トランザクション、高速処理を処理するアプリケーションに使用できます。フォグ コンピューティングを使用する利点には、運用効率とセキュリティを向上できるリアルタイム、ハイブリッド、自律型データ センターなどがあります。さらに、フォグ コンピューティングは、電力、データ センターのセキュリティ、信頼性に投資することなく、システムの可用性と最適化を維持するのに役立ちます。

フォグ コンピューティングは、コンピューティング リソースを複数のノードに集中させることでオーバーヘッド コストを削減します。ノードの位置と効率に基づいて光ファイバー ジャイロスコープを選択します。また、組織のデータセンターの負担も軽減されます。データ トラフィックの削減は、フォグ コンピューティングのもう 1 つの大きな利点です。

多くの企業がフォグ コンピューティングを使用して、多くの場所に分散されたソフトウェア アプリケーションを展開しています。企業は効率性とアクセス性を向上させるために、1 つのネットワーク上に多くのシステムを展開します。

基本的に、フォグ コンピューティングにより、組織は最も必要とされる場所でデータを処理するための柔軟性を高めることができます。一部のアプリケーションでは、データ処理を可能な限り高速にする必要があります。たとえば、製造業では、接続されたマシンがインシデントに可能な限り迅速に対応する必要があります。

フォグ コンピューティングにより、企業は顧客や従業員の行動をリアルタイムで簡単に把握できるようになります。フォグ コンピューティングを導入することで、企業は IoT テクノロジーを活用して新たな機会を獲得し、利益を増大させることが期待できます。しかし、それ以上に、この技術は政府、企業、さらには個人ユーザーに多大な費用を節約する可能性を秘めています。

やっと

クラウド テクノロジーが企業環境に浸透し続けるにつれて、フォグ コンピューティングの使用は増加し続けるでしょう。クラウド コンピューティングは、コンピューティング ワークロードを柔軟なコンピューティング インフラストラクチャ全体に分散し、クラウド内でのリアルタイムのデータ処理を可能にします。

エッジ コンピューティングは、IoT 向けフォグ コンピューティングの分野における主要な焦点領域です。エッジ コンピューティングは、クラウド外のネットワークのエッジにコンピューティング リソースを展開するテクノロジーです。これにより、ネットワーク エッジのコンピューティング リソースにアクセスして分析し、ネットワーク エッジに送り返すことが可能になります。これにより、データをリアルタイムで処理できるようになります。

フォグ コンピューティング ソリューションにより、企業はモノのインターネットでリアルタイム コンピューティングを実現できるようになります。したがって、IoT フォグ コンピューティング市場は、クラウド コンピューティング市場への大きな貢献者となるでしょう。