エッジコンピューティングとフォグコンピューティングの説明

データのソースまたはその近くでデータを処理することにより、ラップトップ、スマートフォン、タブレット、センサーなど、ネットワークに継続的に接続されていないリソースを使用して、クラウド コンピューティング システムを最適化できます。

クラウド コンピューティングは、10 年前には想像もできなかった方法でコンピューティングを変えました。音声制御から自動化まで、大量のデータをデバイス外で数秒で処理できることは大きなメリットをもたらします。しかし、時間がなかったり、接続を確立できなかったりするとどうなるでしょうか?エッジへようこそ。

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接続デバイスの数が急増するにつれ、私たちが直面しなければならない大きな課題の 1 つは、大量のデータをクラウドに送信して処理することです。最近のクラウド接続は十分に信頼できますが、すべてを常にクラウドに依存するのは現実的ではありません。

ここでエッジ コンピューティングが登場します。簡単に言うと、エッジとは、データが生成され、最初に集約される場所、つまり静的ゲートウェイ、センサー、コンピューター、スマートフォンなどのことです。エッジはデータを収集し、可能な限り処理するため、クラウドの機能が本当に必要なものだけが送信されます。

雲の下の霧

地上ベースの技術はクラウドと並行して発展してきました。今日では、デバイスはより複雑なデータを処理できるようになりました。また、Bluetooth Mesh ネットワークなどのネットワーク テクノロジーにより、複数のデバイスを同時に使用して、より多くのことが可能になります。

フォグ コンピューティングはシスコが作った造語で、クラウド下にあるデータ処理、ストレージ、ネットワーク テクノロジーを指します。 OpenFog コンソーシアムは、この分野の発展を促進するために存在します。

エッジ コンピューティングとフォグ コンピューティングは若干異なりますが、同じ意味で使われることがよくあります。エッジ コンピューティングでは、処理はデバイス自体によって行われますが、フォグ コンピューティングでは、収集されたデータは別のデバイスにプッシュされて処理されます。

インターネットはありませんか？問題ない

自動運転車は膨大な量のデータを生成します。車両が安全に走行していることを確認するために、何百万もの読み取り値を取得する数百個のセンサーが搭載されています。これはクラウドの理想的な使用例だと思うかもしれません。データが収集され、処理のためにクラウドに送信され、その後、運転を停止するか継続するかが決定されます。

ここで主な問題がお分かりいただけると思います。収集するデータの量は、タイムリーな意思決定を行うのに十分な速さでクラウドに転送することができません。自動運転車がサーバーからの応答を待ってじっとしているわけにはいきません。

すべての自動運転車が公道を走るわけではない。鉱業においては、自動化は作業員の安全に多大なメリットをもたらし、地下数百フィートで信頼性の高いネットワーク接続を確立することは大きな成果です。

クラウド コンピューティングに頼るのではなく、データ処理の大部分は車両上で行われるため、真の自律運転が可能になります。そして、必要に応じて、他の自動運転車に役立つ可能性のある最も重要なデータのみをクラウドに送信します。たとえば、道路上に予期せぬ障害物があった場合、クラウドは他の車両に通知することができます。

より安全な IoT とは?

エッジ コンピューティングを活用すると、ネットワークの露出を最小限に抑え、攻撃対象領域と攻撃ベクトルを減らすことで、IoT デバイスのセキュリティを向上させることができます。

ハッカーが自動運転車に侵入できれば、大混乱を引き起こす可能性がある。すべてのセンサーがクラウドと直接通信して必要な処理を決定する場合、すべてのセンサーを保護する必要があります。ただし、データが機内で処理され、クラウドと交換されるデータが少量だけであれば、攻撃の可能性は大幅に減少します。

コスト削減に役立ちます

エッジ コンピューティングのもう 1 つの大きな利点は、コストの削減です。ネットワーク帯域幅とクラウド コンピューティングは比較的安価かもしれませんが、テラバイト単位のデータをクラウドに転送するコストはすぐに膨れ上がる可能性があります。使用量が少ないほど支払う金額も少なくなるため、データの 90% がローカルで処理される場合はコストを 90% 節約できます。

各センサーにはインターネットに独立して接続する機能が装備されている必要があり、コストが増加し、消費電力も増加します。 Bluetooth Mesh ネットワークでデバイスを接続し、そのネットワークをクラウドに接続すると、より経済的で低電力のソリューションが実現します。

エッジ コンピューティングでは、既存のリソースをより有効に活用することもできます。社内の全員がスマートフォンを持っている場合、クラウドに依存して貴重な処理能力を無駄にすることなく、スマートフォンを使用してできるだけ多くのアクションを実行できます。

新たな可能性

現在、チップ上のワイヤレス システムの統合レベルが向上し、コストが削減されているため、刺激的な新しい可能性が生まれています。

Nordic Semiconductor nRF52840 は、1MB のメモリと 64MHz で動作する Cortex M4F CPU を搭載したマルチプロトコル デバイスです。このデバイスは、収集したデータに対してローカライズされた計算やロジックルールを実行する能力が非常に高いです。

このようなデバイスをメッシュ ネットワーク上で増やすと、マイクロ分散コンピューティング シナリオが可能になります。将来的には、必要に応じてデバイス同士が互いのコンピューティング リソースを共有できるようになるかもしれません。

エッジコンピューティングとフォグコンピューティングの使用が増えると、IoT を導入するすべての人に大きなメリットがもたらされます。