クラウドコンピューティングIoTプラットフォームの選び方

クラウド IoT プラットフォームは、IoT エンドポイントとイベント ストリームを監視し、エッジとクラウドでデータを分析し、アプリケーションの開発と展開を可能にする必要があります。

モノのインターネット (IoT) は、現在、コンピューティングの世界で最も注目されているコンセプトの 1 つです。クラウド コンピューティング IoT プラットフォームは、宣伝効果や誇大宣伝の点ではモノのインターネットを上回る可能性もあります。ただし、どちらも実際のアプリケーションがあり、ビジネスにとって重要である可能性があります。この記事では、あまり技術的な詳細には立ち入らずに IoT とクラウド IoT プラットフォームを定義し、クラウド IoT プラットフォームに何が必要か、またその選択方法について説明します。

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彼が語るモノのインターネットの簡単な説明は、インターネットに接続された物体であるということです。これらのアイテムには、さまざまなパラメータを測定し、そのデータをグローバル インターネット経由で、通常は同じ地理的位置にあるリモート サーバーまたは「エッジ」 サーバーに送信できるセンサーが搭載されています。 IoT デバイスは、グローバル インターネットを通じて指示を送信し、それに基づいてアクションを実行することもできます。最も便利なのは、IoT デバイスが測定データを送信し、同時に指示を受信できることです。

たとえば、インターネットに接続された「スマート」な土壌水分センサーは定期的に測定値を報告し、インターネットに接続された給水バルブは土壌が乾燥しすぎると開くことができます。土壌の水分が十分になると、バルブが閉じます。

水分センサーと水バルブは、グローバル インターネットと通信する同じ「エッジ コンピューティング」デバイスまたはノードに接続される場合もあれば、異なるノードに接続される場合もあります。多くの土壌水分センサーが農場の管理に使用され、1 つの畑に必要な集中灌漑システムは 1 つだけになる可能性があるからです。

IoT はクラウド コンピューティングとどのように関係していますか?

もちろん、モノのインターネットはエンドポイントではなく、データを伝送する相互接続されたネットワークの集合です。 IoT の場合、リモート エンドポイントは通常、企業のオンプレミス データ センターにあるサーバーではなく、クラウド プラットフォーム サーバーに配置されます。複数の場所で土壌水分を測定するだけであれば、クラウドに展開することは必ずしも必要ではありませんが、非常に便利です。

センサーが土壌水分だけでなく、土壌温度、気温、空気湿度も測定できるとします。サーバーが何千ものセンサーからデータを取得し、気象サービスから天気予報も読み取るとします。クラウドでサーバーを実行することで、同社はすべてのデータをクラウドにパイプして保存し、それを使用して機械学習による予測を実行して最適な水の流れを実現できます。モデルは、ビジネスの必要に応じて複雑かつスケーラブルにすることができます。

さらに、クラウドで実行することで経済的なメリットも得られます。センサーレポートが 1 時間に 1 回発生する場合、サーバーはその時間の残り時間アクティブである必要はありません。 「サーバーレス」クラウド コンピューティング構成では、受信データによって関数が起動し、データを保存してからリソースを解放します。遅延後に別の機能が起動し、新しいデータを集約して処理し、必要に応じて灌漑用水流量の設定値を変更します。その後、自身のリソースも解放されます。

ローカルとリモートの IoT フィードバック ループ

上記の灌漑の例では、クラウド コンピューティング サーバーからの応答時間が 1 時間であっても、システムは正常に機能します。他のシステムでは、遅延に対する許容度がはるかに低くなります。

たとえば、自動運転車は常に道路状況を観察し、障害物を識別し、その位置を測定することができます。データは引き続きクラウドに継続的に送信されているかもしれませんが、スロットル、ブレーキ、ステアリングの調整をリモート サーバーに頼ることはできません。これらはすべてローカルで実行する必要があります。

これは、制御システム エンジニアリング入門コースの重要なレッスンの 1 つで、制御フィードバック ループを最小限のレベルにまで減らすことです。リモート監視では目標設定ポイントやルート計画を変更できますが、時間に敏感なすべてのアクションは車両自体が処理する必要があります。

基本的なクラウドコンピューティングIoT機能

クラウド IoT プラットフォームは、IoT エンドポイントとイベント ストリームを監視し、エッジとクラウドでデータを分析し、アプリケーションの開発と展開を可能にする必要があります。これらは、ほぼすべての IoT 実装に必要な基本機能です。

クラウド コンピューティングのデータ分析とアプリケーション開発をサポートするには、IoT プラットフォームがクラウド ストレージにアクセスする必要があります。 IIoT デバイスや車両の場合、長期分析のためにフィルタリングしたり集約したりできるだけでなく、大量のデータを保存または蓄積できます。 IIoT は、ネットワークやプロトコル変換の面でも課題を生み出す可能性があります。従来の産業用プログラマブル コントローラは、イーサネットおよび TCP/IP 用に設計されていません。

もう 1 つの課題は、エッジ デバイスからクラウドにデータを転送することです。屋内アプリケーションの場合、企業では通常、有線イーサネットまたは Wi-Fi を使用できます。農業などの屋外アプリケーションでは、コストがはるかに高いモバイル通信プランの代わりに、セルラー M2M (マシンツーマシン) プランを使用してセルラー データを使用するのが一般的です。

マネージド IoT 接続サービスは、この取り組みに役立ちます。これらのサービスの一部は、主に SIM カードと関連データの管理に関連しています。より広範な IoT 接続プラットフォームは、エッジ デバイスのオペレーティング システムとエージェントも処理します。成熟した M2M サービスの中には、実際の IoT 機能を追加せずに「モノのインターネット」をブランドに追加しているものがあることに注意することが重要です。

IoTプラットフォームの考慮事項

企業は、単に魅力的なクラウド IoT プラットフォームを採用するのではなく、まず自社のニーズを特定し、それを満たす可能性のある監視、分析、制御、アプリケーション アーキテクチャを策定する必要があります。テクノロジーを採用する前に、デザインの UX、データ、ビジネス上の意思決定の部分を把握します。

特定のデバイス、デバイスのオペレーティング システム、ゲートウェイ、エッジ プラットフォーム、ネットワーク、通信プロトコル、クラウド プラットフォーム、またはクラウド コンピューティング ブランド向けの設計は避けてください。代わりに、まず一般的な観点から設計します。アプリケーションにとって最も重要な機能を見つけ、そのリストを使用してプラットフォームを選択します。言い換えれば、それはプロセスです。

クラウド IoT のコストは予測が難しく、簡単に過小評価される可能性があります。 1 つの問題は、クラウド コンピューティングの価格設定が本質的に複雑であることです。 (多くの場合、クラウド アプリケーションのコストが実際にどれくらいになるかを知る唯一の方法は、それを 1 か月間実行して請求書を確認することです。) もう 1 つの問題は、クラウド IoT プラットフォームが割引を提供していることが多いことです。企業が割引に依存している場合、価格が上昇すると驚くかもしれません。最後に、データ保存のコストを見落としやすく、古くて重要でないデータを破棄するための長期戦略を実装することが困難です。

プロセスのもう一つの難しい部分は、企業が自社の能力を評価することです。組織にはデバイスとセンサーの管理に関する専門知識がありますか?通信プロトコルとネットワークでは?クラウド アプリケーションのアーキテクチャ、運用、管理についてはどうですか?組織のスタッフは IoT アプリケーションの構築に専念したり、重要な継続的な責任を引き受けたりできますか?組織には新しいスタッフが必要ですか?そして、新しいスタッフに適切なスキルを提供できるでしょうか?

これらの評価により、フル機能または基本的なクラウド IoT プラットフォームの選択が可能になります。一部のベンダーは、企業のアプリケーション ニーズに合わせて簡単にカスタマイズできる、堅牢でほぼ完全なプラットフォームを提供しています。他のベンダーは必要な製品の一部を提供していますが、社内またはコンサルタントを利用して、より多くの統合とカスタマイズを行う必要があります。

企業は、クラウド IoT 導入の概念実証を実行することの価値を理解する必要があります。ソフトウェア開発に関わる他のプロジェクトと同様に、組織は直面する可能性のある失敗に備え、失敗から学び、次回は正しく構築できるようにする必要があります。概念実証が成功した後にのみ、ビジネスを拡大し始めることができます。