エッジコンピューティングが商用 IoT ソリューションの構築にもたらす意味

ガートナーによると、2023年末までに、大企業の50%以上がIoT向けにインストールされた少なくとも6つのエッジコンピューティングアプリケーションを導入することになる見込みで、これは2019年の1%未満から増加している。

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過去には、多くの技術専門家が、モノのインターネット (IoT) は完全にクラウド上で実行されるだろうと推測していました。彼らの仮定は、消費者に接続されたモノのインターネットに関しては正確であることが証明されました。ただし、エンタープライズ グレードの IoT ソリューションを構築および設計するための重要な基盤の 1 つは、クラウドの使用とエッジ コンピューティングのバランスをとることです。

クラウドベースのソリューションとは異なり、ハイブリッド ソリューションは、中央コンピューターとエッジ コンピューターへの接続を集約する小型デバイスとセンサーの混合ベースです。すべてのセンサーをクラウドに直接接続すると、コストがかかりすぎてエネルギー効率が悪くなります。エッジ コンピューティングは、ネットワークの遅延を軽減し、回復力を高め、情報へのアクセスを改善することで、組織の俊敏性を高め、洞察に富んだ結論をより早く導き出すことを可能にします。

この記事では、商用 IoT システムを構築するためのクラウドおよびエッジ コンピューティングの実装に関する包括的かつ専門的なレビューとして Perry Lea 氏が提供したアドバイスと、彼の有名な著書『Internet of Things and Edge Computing for Architects』の第 2 版について説明します。

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

エッジコンピューティングは新しいものではありません。リモートデバイスを実行する組み込みシステムは 1970 年代から存在しています。今日の世界では、エッジ コンピューティングはクラウド コンピューティングの自然な拡張、または IoT クラウド システムがもたらす課題に対処するために必要なものと考えられています。

モノのインターネット (IoT) 向けのエッジ コンピューティングにより、データ処理がエンド デバイスに近づき、IoT の展開が強化されます。また、データ転送効率を向上させ、遅延を減らすこともできます。エッジ コンピュータには、データ センターのブレードから、スクール バスや緊急車両に搭載できる小型の堅牢なコンピュータまで、さまざまな形やサイズがあります。これらはすべて、データが生成される場所の近く、つまり IoT デバイスの近くに配置されています。

IoTにおけるエッジコンピューティングの利点

ネットワーク遅延の解決

安全性を確保するために必須の高速応答時間を必要とする、安全性が極めて重要な IoT アプリケーションは数多くあります。クラウドにリクエストを送信して応答を待つというアプローチは、残念な結果を招く可能性があります。センサー データの処理をエッジ ゲートウェイにオフロードすると、ネットワークの遅延が軽減され、期待される応答時間を達成できます。

自律性の提供

エッジ コンピューティングにより、デジタル製品にローカル コンピューティング機能とローカル ストレージ機能を持たせることができるため、ネットワークに接続されていない場合でも動作を継続できます。

高い計算効率

エッジ コンピューティングは、小規模なデータ セットを処理するためのより高速なコンピューティング効率を提供します。エッジ ゲートウェイは、処理を容易にするために機械学習モデルとともに導入できます。

経済的に実行可能

センサーとアクチュエータは、IoT アプリケーションには関係のない大量のテレメトリ データを生成します。エッジ コンピューティングは、データをクラウドに送信する前にフィルタリングおよび処理することで、データ転送のネットワーク費用を削減します。

エッジ コンピューティングの重要性を考慮して、この本ではそのトピックを深く掘り下げています。この第 1 版ではモノのインターネットに重点が置かれていますが、エッジ システムは非常に普及しているため、優れた IoT アプリケーション開発者になるには、エッジ システムのアプリケーション、設計、フレームワークをしっかりと理解することが必要です。

さらに第2版は、5G通信やテクノロジーなどの新しいテクノロジーに関する権威あるガイドと取扱説明書です。新しい Bluetooth 5.1。エッジからクラウドまでの安全で効率的な通信を実現する MQTT 5。 EdgeX および OpenFog コンピューティング フレームワーク。アンビエント コンピューティングと統合センシング、そして IoT とエッジ コンピューティングの数多くの新しい実際の使用例。

エンタープライズIoTアプリケーション開発

この本を読むと、エッジからクラウドまで、そして再びエッジに戻るまでのあらゆることについて、包括的かつ専門的なレビューが得られます。この本では、センサーから短距離および長距離通信、エッジ コンピュータ アーキテクチャ、エッジからクラウドまでのデータ分析とディープラーニング、セキュリティまで、あらゆることが取り上げられています。

実際の商用およびエンタープライズ IoT およびエッジ システムの構築に関する視点を読者に提供することを目的としています。これは、無線通信、組み込み設計、ネットワーク プロトコル、センサー物理、エネルギーおよび電力エレクトロニクス、クラウドおよびフォグ ソフトウェア フレームワーク、クラウド コンピューティング、分析などの複数のドメインにまたがります。

潜在的なセキュリティリスク

この本では、センサーからクラウドまでのセキュリティについて取り上げています。デバイスレベルから通信レベルまですべてのセキュリティをカバーします。さらに、各トピックに関連する特定のセキュリティの側面が、各関連章で説明されています。

この新版では、IoT システムの成功に対する歴史的かつ世界的な脅威についても議論が拡張されています。この本では、これらの攻撃がどのように広がり、それに対抗するために何が行われているのかを分析しています。さらに、この本では、デバイスの強化からソフトウェアの緩和、ネットワーク暗号化標準に至るまで、セキュリティのすべての段階について説明します。

つまり、『IoT and Edge Computing for Architects』第 2 版では、読者がエッジ コンピューティングに関する包括的な知識を習得し、効率的なエンタープライズ グレードの IoT アプリケーションの構築に習熟するのに役立つ、完全に実用的な洞察と現実のシナリオが提供されます。