IoT Edgeとは?
IoTエッジコンピューティングがクラウドに関連するレイテンシーの問題を解決する方法をご紹介します。
フォーティネット グローバル脅威レポート 2023年下半期版 セキュリティ対策のエキスパートに相談するIoT(モノのインターネット)エッジは、センサーとデバイスがリアルタイムデータをネットワークに通信する場所です。IoTエッジコンピューティングは、データが起点の近くで処理されるため、クラウドに関連するレイテンシの問題を解決します。IoTエッジアーキテクチャは、レイテンシの低減に加えて、安全性の向上とエンドユーザーエクスペリエンスの円滑化を実現します。
5Gなどの高スループットネットワークでは、IoTエッジを使用して大量のデータをほぼ瞬時に処理できるため、ユーザーにとってより没入型の包括的なエクスペリエンスが実現します。同時に、比較的少量のデータが送信されても、IoTエッジは人間の安全作業に影響を与えるマシンやその他のデバイスを高速化し、オペレータやその他の安全を維持します。
エッジコンピューティングには、リモートサーバーが処理する長距離を送信するのではなく、ソースの近くでデータを処理することが含まれます。これにより、いくつかの重要な問題が解決され、その多くが、データが長距離を移動しなければならない場合に発生するレイテンシに関連付けられます。
たとえば、工場が組立ラインで機械を使用し、その入力がクラウドベースのリモートサーバーを使用して処理された場合、重大な安全上の問題が発生する可能性があります。デバイスが入力を受信し、クラウドのサーバーに送信して処理し、対応するコマンドをマシンに送り返すのに要する時間が長すぎる可能性があります。コマンドで人手が邪魔になっているために機械に機能を停止するように指示すると、重傷を負う可能性があります。
IoTエッジでは、データは距離ではなく距離を移動するだけで済むため、貴重な時間が節約され、安全性が向上します。
IoTエッジコンピューティングは、IoTデータを受信、処理、出力するデバイスに依存します。これには、デバイスやセンサーに依存する接続システムが含まれます。データはメッセージングシステムを介して送信され、コンピュータによって処理され、その後保存されます。IoTデバイスは大量のデータを生成、処理、実装するため、コンピューティングプロセスをエッジの近くに維持することで、レイテンシや運用上の問題を回避できます。
IoTエッジデバイスはインターネット対応で、通常はセンサーで構成されています。これらのセンサーはデータを収集し、処理ユニットに渡します。ここでは、クラウドへの送信やクラウドへの返送に時間がかかるシーケンスではなく、ローカルで処理されます。IoTデバイスは、分散した方法でデータを収集して処理することで、ネットワークリソースを節約できます。このようにして、ワークロードが利用可能なデバイスに拡散し、過労や十分に活用されないようにします。
一般的なIoTエッジデバイスには、エッジでデータを処理するIoTサーバーや、IoTハブとして機能し、必要な受信者にデータを送信するIoTルーターなどがあります。自動運転車は、少なくとも一部のプロセスで、クラウドを必要とせずにデータを生成、処理、使用するIoTデバイスでもあります。
機械学習(ML)は、IoTエッジランタイムとIoTアプリケーションにおいて重要な役割を果たしており、多くのDevOpsチームがアプリケーションを設計する際に機械学習を取り入れています。MLは、特定のIoTエッジデバイスが保存および処理するデータに基づいて理解し、予測するのに役立ちます。
MLアプリケーションプログラミングインタフェース(API)は、IoTエッジデバイスからデータを収集し、入力、ユーザーの振る舞い、大気の状態などのパターンを認識できます。そして、次の入力が何であるかを予測し、それを処理する適切なリソースを割り当てることで、データの処理と返却に要する時間を短縮できます。
IoTエッジデバイスを搭載した工場の例を振り返ると、MLは、ある人が特定のしきい値を超えたときに次に何が起こるかを予測するのに役立ちます。たとえば、マシンの危険ゾーンが半径3フィートで構成されているとします。マシンから8フィート以内でセンサーを常時通過するが、危険ゾーンに進入しない場合、MLはそのパターンを認識し、それらの条件が満たされてもマシンが正常に動作し続けることができます。
ただし、センサーを4フィートに設置し、アルゴリズムが4フィート以内を通過する人の80%が3フィートのバリアを通過することを知った場合、このデータを使用してマシンをオフラインにする準備ができます。同じ入力を使用して、アラートを設定したり、さまざまな距離でトリガーされる一連の安全アラートを設定したりすることもできます。
IoTゲートウェイは、デバイス間だけでなく、デバイスとクラウド間の通信を可能にします。主な機能には、データのフィルタリングと分析が含まれます。また、クラウドサービスに送信すべきデータの認証を処理するようにプログラムできるため、データの安全性をリアルタイムで強化し、IoTセキュリティを向上させることができます。
エッジエージェントが別のデバイスやクラウドと通信する必要がある場合、IoTゲートウェイは要求を処理し、クリアして、その情報を宛先に送信します。送信されるデータを分析でき、分析結果を使用してシステムの効率を向上させる方法を特定できます。
エッジコンピューティングには、リモートサーバーで処理される長距離を送信するのではなく、ソースの近くでデータを処理することが含まれます。これにより、いくつかの重要な問題が解決され、その多くが、データが長距離を移動しなければならない場合に発生するレイテンシに関連付けられます。
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