フォグ コンピューティング: クラウド コンピューティングを最前線に導入し、IoT の課題を解決するにはどうすればよいでしょうか?

この記事は、公開アカウント「Reading the Core」（ID: AI_Discovery）から転載したものです。

数百万台の IoT 接続デバイスの出現により、膨大な量のデータが急速に生成されています。データの爆発的な増加により、クラウド ストレージはデータのコンピューティング、ストレージ、管理の面でプレッシャーを受けています。

クラウド サーバーは、通常 IoT エンドポイントから遠く離れた集中ホストでデータを保存および計算するため、データの処理に時間がかかります。これにより、クラウド コンピューティング サービスへの負荷を分散するために使用されるフォグ コンピューティングが誕生しました。

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フォグコンピューティングの謎を解く

フォグ コンピューティングは、データ デバイスの周囲で処理、保存、インテリジェントな制御を実行する分散コンピューティング構造です。この柔軟な構造により、クラウド コンピューティング サービスがインターネットの隅々まで拡張されます。その結果、ネットワーク間の距離が短縮され、作業効率が向上し、処理、分析、保存のためにクラウドに送信する必要があるデータの量が増加します。

フォグコンピューティングの仕組み

フォグ コンピューティングは、データの収集と前処理、短期的なデータ保存のニーズ、状態監視、ルールベースの意思決定など、時間に敏感でリアルタイムの応答を必要とする重要な IoT アプリケーションに最適です。フォグ コンピューティングを使用できるデバイスの目標は、機器の状態、障害アラーム、警告状態など、厳しい時間要件を持つデータを分析することです。これにより、遅延が最小限に抑えられ、効率が向上し、重大な危険の発生を防ぐことができます。

フォグコンピューティングがモノのインターネットの課題にどのように対応するか

• レイテンシの制御: フォグ コンピューティングは、時間に敏感なすべてのアクションをエンド ユーザーの近くで完了し、IoT アプリケーションのレイテンシ制御を実現します。
• ネットワーク帯域幅の制限: フォグ コンピューティングはアプリケーション要件に基づいており、データ処理にネットワークとコンピューティング リソースを使用します。これにより、クラウドに送信する必要があるデータの量が削減され、実質的にネットワーク帯域幅が削減されます。
• 中断のないサービス: フォグ コンピューティングは独立して実行できるため、クラウドとのネットワーク接続が不安定な場合でも中断のないサービスが保証されます。
• IoT セキュリティの課題: フォグ コンピューティングは、リソースが制限されたデバイスをプロキシしてソフトウェアとそのセキュリティ資格情報を更新するために使用できます。また、周囲のデバイスのセキュリティ状態を監視することもできます。

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

IoT アプリケーションでは、テラバイト単位、あるいはそれ以上の規模でデータが生成され、高速かつ大規模なデータ処理が必要になりますが、クラウドに繰り返し送信することはできません。この場合、フォグコンピューティングは非常に適しています。フォグ コンピューティングは、次の IoT アプリケーションで重要な役割を果たします。

スマートホーム: スマートホームは、さまざまなデバイスと接続されたセンサーで構成されています。ただし、これらのデバイスはプラットフォームが異なるため、統合が困難です。フォグ コンピューティングは、さまざまな独立したデバイスをすべて統合する統合インターフェイスを提供し、ストレージ、リアルタイム処理、レイテンシの削減を実現するための柔軟なリソースをスマート ホーム アプリケーションに提供します。

医療活動の追跡: フォグ コンピューティングは、医療活動にとって非常に重要なリアルタイム処理とイベント応答機能を提供します。さらに、医療記録のリモート保存、処理、クラウド検索に必要なネットワーク接続とトラフィックに関連する問題も解決します。

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画像ソース: unsplash

フォグコンピューティングの主な利点

クラウド コンピューティングと比較して、フォグ コンピューティングにはいくつかの利点があります。

• フォグ ネットワークでのデータ保存により、データ転送の遅延が削減されます。
• フォグ コンピューティングは、スマート グリッド、スマート シティなどの産業用 IoT アプリケーションのデータを迅速に処理および分析できます。
• 端末デバイスとクラウド コンピューティング サーバー間の必要な相互作用を提供します。
• グローバルに分散されたネットワークはダウンタイムの削減に役立ちます。
• 遅延を減らすリアルタイム サービスをサポートします。

フォグ コンピューティングは、多数のスマート IoT デバイスにエネルギー効率が高く、効率的で管理しやすい通信を提供するための重要な要素です。低レイテンシ、セキュリティ、位置検出、複数のサーバーノード、リアルタイム接続、モビリティなどの優れた機能を備えたフォグ コンピューティングは、レイテンシに敏感な将来の産業用 IoT 自動化向けのソリューションを提供する上で重要なパラダイムです。フォグコンピューティングと IoT の統合は、IoT 関連のさまざまな問題の解決に役立ちます。