夢の組み合わせ: IoTとエッジコンピューティング

モノのインターネット (IoT) デバイスの普及はエッジ コンピューティングの最大の推進力です。一方、エッジ テクノロジーは IoT フレームワーク内で新しいアプリケーションを生み出しています。

モノのインターネットが機能するには、IoT デバイスに統合され、いつでもどこでも大量の情報を生成し、それを可能な限りリアルタイムで処理するさまざまなセンサーとマイクロプロセッサが必要です。

しかし、従来のネットワーク アーキテクチャでは、データを長距離にわたって中央データ センターに送信する必要があるため、これはますます困難になります。これだけでも遅延が発生し、情報の増加が処理能力を上回るにつれて、データセンターはデータ処理の負担の増加にも直面します。また、処理後は処理結果を IoT デバイスに送信する必要があり、さらに時間がかかります。

さらに、IoT モバイル デバイスは、どこでも高性能なワイヤレス通信を実行できないことが多く (ドローンや無人車両など)、これによりさらなる遅延やダウンタイムが発生し、新しい要件に迅速に対応できなくなります。

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エッジコンピューティングの応用事例

自動運転車が良い例です。道路を走行中に、不注意な歩行者が車の前を歩いていきます。自動運転車の内蔵カメラはこの人物を認識できるが、ブレーキ制御が車に送信される前に、まず画像を中央データセンターに送信して処理する必要がある。この場合、対応が少し遅すぎました。

その結果、自動車業界では、カメラの画像を瞬時に処理し、予期せぬ危険にリアルタイムで対応できるプロセッサを車両に搭載しています。それがエッジ コンピューティングであり、データが発生する場所またはその近く、つまりコネクテッド カーでデータを処理します。現在、各自動運転車は毎日テラバイト単位の情報を生成し、消費しています。

もちろん、この分散型データ処理の利点は、他のさまざまな業界でも認識されています。たとえば、製造業では、ネットワーク化されたデバイスによって生成されたデータも、機械が新しい生産要件に即座に適応したり、故障したコンポーネントを事前に検出して修復したりできるように、できるだけ迅速に処理する必要があります。

さらに、この IoT によって生成されたデータをネットワーク経由で中央データセンターまたはクラウドに送信すると、時間がかかり、遅延やデータ損失が発生する可能性があります。対照的に、エッジ コンピューティングでは、すべてのデータをリアルタイムで処理および分析できるため、一貫性と応答時間が向上します。ガートナーのレポートによると、これらの利点により、集中型データセンターやクラウドシステムの外部で作成および処理されるデータの割合は、現在の 10% から 2022 年までに 50% に増加すると予想されています。

データセンターの拡張

ただし、エッジ コンピューティングはスタンドアロン ソリューションになることはめったになく、通常はデータ センターの拡張として使用されます。この技術は高速データ処理には優れていますが、大量のデータを保存できないため、長期的な傾向を特定したり、包括的な分析を実行したりすることはできません。

したがって、データはエッジで処理、集約、圧縮され、その後定期的に収集され、中央データセンターに送信されます。これにより情報が記録および保存され、ビッグデータ分析の一部として評価され、プロセスの最適化や新しいソリューションの開発に使用できます。

具体的な応用例としては、警察のボディカメラが挙げられます。ここでは、レコーダーまたはカメラ自体のポータブル マイクロコンピューターが、キャプチャしたビデオを圧縮およびエンコードし、ローカル エッジ センターに送信して、アップロード プロセスを高速化し、中央ネットワークの負荷を軽減できます。

小売業の POS (Point of Service) 端末もこのプロセスの恩恵を受けることができ、たとえば、顧客のショッピング データをエッジ コンピューターに送信して、必要なチェックやトランザクションを実行できます。これにより、プロセスが高速化されるだけでなく、機密情報をネットワーク経由で送信する可能性がなくなり、攻撃にさらされる可能性も減ります。

安全性

エッジ コンピューティングは従来のアーキテクチャよりも安全ではないため、企業はリスク分析を実行し、このアプローチの全体的なセキュリティ アーキテクチャを設計する必要もあります。

一方、エッジ コンピューティングは、データの送信元と送信先の透明性を向上させ、セキュリティ管理を簡素化します。中央データセンターやクラウド システムの場合、リソースが限られている組織では大量のトラフィックを監視することが困難になる可能性があり、サイバー犯罪者はこれを利用して密かにデータを傍受する可能性があります。その結果、エッジ コンピューティングでは、これらの接続とそのセキュリティをより強力に制御できるようになります。

一方、センサーの数が増えると攻撃対象領域も増えるため、保護する必要がある接続ポイントも増えます。その結果、企業は、データを収集して送信するさまざまなセンサーに迅速に複製して送信できる、より厳密なパッチ管理を必要としています。センサーが適切に保護されていない場合、ハッカーがセンサーを攻撃し、コネクテッドカーのブレーキを遠隔操作で無効にするなど、IoT システムに重大な損害を与える可能性があります。一方、ハッカーはパッチが適用されていない脆弱性を利用して企業ネットワークに侵入したり、IoT デバイスをボットネットに組み込んで DDoS 攻撃を実行したりする可能性があります。

つまり、包括的なセキュリティ アプローチを採用した場合にのみ、企業はモノのインターネットとエッジ コンピューティングのメリットを享受できるということです。さらに、安全なエッジ ソリューションにより、新しい IoT アプリケーションはより多くのデータをオンサイトで処理し、新しい複雑な要件に迅速に対応できるようになります。近い将来、真に知能の高いロボット、ドローン、機械、車が登場するでしょう。そしておそらくいつの日か、完全に自律的に学習する IoT エッジ システムも登場するでしょう。