Ubuntuのボスへのインタビュー：ロボット工学と自動化システムのための豊富なエコシステム

CanonicalのMikeBellへの独占インタビュー 、Ubuntuの背後にある会社

ロボットオペレーティングシステムについては多くの話があります。当然のことながらそうです。しかし、ロボット工学および自動化システムの開発で最も広く使用されているオペレーティングシステムは、実際にはUbuntuです。

実際、ROSは実際にはオペレーティングシステムではありません。Ubuntuなどのオペレーティングシステムにインストールされる一連のソフトウェアフレームワークまたはソフトウェア開発キットです。

CanonicalのモノのインターネットおよびデバイスのエグゼクティブバイスプレジデントであるMikeBellは、独占インタビューで次のように説明しています。「ロボットオペレーティングシステムと呼ばれるため、少し混乱しますが、その理由は、ロボットアプリケーションを開発している場合は、 Ubuntuで実行されていることを心配する必要はありません。

「ROSSDKにインターフェイスするアプリケーションを作成してから、Ubuntuにデプロイするだけです。」

ROSはさまざまなシステムにインストールできますが、Ubuntuがおそらく最高のプラットフォームです。UbuntuはとにかくROSダウンロードページのリストの一番上にあります。

Ubuntuは、オープンソースのオペレーティングシステムであるLinuxの最も広く使用されているディストリビューション（またはバージョン）の1つであり、それ自体がUnixに基づいています。

また、Ubuntu Linuxは無料のオープンソースオペレーティングシステムですが、Canonicalのような多くの企業は、その周りに構築したサービスから収益を上げています。

ただし、Canonicalは他の企業とは異なり、その多くは実際にUbuntuLinuxでかなりの金額を稼いでいます。Canonicalは実際にはUbuntuLinuxを管理している企業です。

昔ながらの言葉で言えば、CanonicalはUbuntu Linuxを所有していますが、Ubuntu Linuxのようなオープンソースソフトウェアを実際に所有している人はいないと言わなければなりません。そのため、オープンソースと呼ばれています。

オープンソース運動全体は、おそらく、LinusTorvaldsがフィンランドのヘルシンキにある大学にいたときにLinuxカーネルを最初に作成したときに始まりました。

カーネルはオペレーティングシステムの中心、コア、または最も重要な部分であり、LinuxカーネルはTorvaldsの趣味として始まりました。

長い間Linuxコアの主要な開発者であった後、Torvaldsは他のプログラマーを招待して開発を支援し、多くの人がその招待を受け入れました。

そのため、Linux開発が加速されただけでなく、グローバルなソフトウェアムーブメント全体が確立され、多くの分野で大量のソフトウェア開発が行われ、その成果の1つがLinuxベースのAndroidオペレーティングシステムです。

>

Linuxは本質的に、多種多様なスマートフォン、タブレット、ラップトップコンピューター、および今日世界で見られる他の多くのデバイスのエコシステムです。

古いシステムが存続する場合、私たちが持っているのはmacOSthisとWindowsthat、そしておそらく1つか2つの他のものであり、これは限られた範囲のデバイスを意味し、はるかに少数の人々が独自のソフトウェアとハ​​ードウェアを開発する機会を持っています、単独で、または他の開発者と一緒に。

Torvaldsは、ソフトウェア開発で使用されるリビジョン管理のgitシステムの発明でも評価されています。また、間接的ではありますが、彼はROSのファシリテーターでもあると考えられるかもしれません。

Linuxは1991年に最初にリリースされ、最新バージョンは2017年9月17日の週末にリリースされました。

いずれにせよ、ベルが言うように、「ROSはUbuntuで実行されるツールキットのセットであり、別個のオペレーティングシステムではありません。」

Canonicalのオーディエンス

Canonicalは自分自身をUbuntuの背後にある会社と呼んでいます。これは、OSがより広い市場に到達するために必要なサポートを提供するために、Ubuntuと同時に設立されました。この市場には、現在、多くの政府、業界、メーカーコミュニティが含まれています。

Ubuntu Linuxの柔軟性と適応性は、おそらく成功の鍵です。熱狂的なメーカーによって構築された小さなデバイスから、大規模なデータセンターやパブリッククラウドのサーバーまで、あらゆるシステムに対応するバージョンがあります。

ベルは次のように説明しています。「Canonicalは、UbuntuLinuxオペレーティングシステムを中心に2004年に設立された会社です。

「それ以来、私たちは会社を2つの部門に分割しました。1つは私が運営するもので、これはIoTの焦点です。もう1つは、私の同僚であるAnand Krishnanが運営しており、ビジネスのクラウド部分です。

「ビジネスのクライアントサービス側はここ数年で加速しており、大きな勢いがあります。」

「たとえば、パブリッククラウド内（たとえば、AWS、Google、Azureなど）では、これらのパブリッククラウドで実行されているすべてのオペレーティングシステムで60％以上を使用しています。

「現在、これらの大企業が持つ内部データセンター内での牽引力が見られているため、大企業を獲得し始めています。」

Ubuntuは、クラウドコンピューティングインフラストラクチャを管理するためのオープンソースソフトウェアプラットフォームであるOpenStackのリファレンスOSです。最近、OpenStackが更新され、企業がクラウドサービスとインフラストラクチャプロバイダーをより簡単に変更できるようになりました。これにより、Canonicalのビジネスの成長が加速する可能性があります。

Canonicalで利用できる主なダウンロードは次のとおりです。

• Ubuntuデスクトップ
• Ubuntuサーバー
• Ubuntu Cloud;および
• Ubuntu Core

次に、特に中国のユーザー向けに作成されたUbuntuKylinがあります。また、さまざまなアプリケーションや設定のさまざまな「フレーバー」があります。

サポートサービスも利用できます。オペレーティングシステムが無料であることを考えると、そこにお金があります。

デスクトップは成長のためのプラットフォームです

ベルは、「データセンター内にない」すべてのコンピューティングを処理するCanonicalの部門を管理していると述べています。これには、同社がモノのインターネットの下で分類するUbuntuロボティクスプラットフォームが含まれます。

メイン画像のRobotisヒューマノイドのOSであるなど、他の多くの注目すべき成功に加えて、Ubuntuは前回のDarpaRoboticsChallengeに参加したロボットの大部分で使用されました。

Canonicalの主な製品の1つであり、Bellの責任範囲内にあるのは、WindowsOSまたはmacOSの無料のオープンソース代替手段であるUbuntuデスクトップです。

Ubuntuデスクトップは現在、Canonicalの成長の主な推進力の1つです。 「多くの点で、クラウドとIoTスペースで見られる成長の両方で成功した理由のひとつは、世界中の開発者やイノベーターの多くがUbuntuLinuxデスクトップを使用しているという事実に本当に集中しています。開発者プラットフォーム」とベルは言います。

「現在、Ubuntuベースのプラットフォームで開発している人は少なくとも300万人いると推定しています。つまり、私たちが今見始めているのは、埋め込まれたスペース内での採用です。

「私たちはIoTという用語を使用しています。多くの点で少し怠惰であり、包括的な用語です。しかし、実際には組み込みコンピュータ向けです。

「そして、コンピューティングは、ロボット、ドローンから、ホームゲートウェイ、製造サイトのアプライアンス、エッジゲートウェイなど、あらゆるものに及びます。私たちが取り組むさまざまなユースケースがあります。

「そしてそのために、Ubuntuオペレーティングシステムを使用してターゲットバージョンを作成しました。人々はコストに敏感であり、コンピューティングは一般にデスクトップやサーバーよりもはるかに少ないことを知っています。そのため、Ubuntu Coreと呼ばれるUbuntuの最小バージョンがあり、これらの組み込みデバイスを対象としています。」

「コスト」は最終的にはお金を指す場合がありますが、タスクを実行するために必要な処理の量はますます重要になっています。コンピューティング操作の効率が高いほど、データの保存、転送、処理のコストが低くなり、最終的にはより小型でエネルギー効率の高いデバイスにつながる可能性があります。

開発者が正しく機能するものを開発するのを支援する

ご想像のとおり、Ubuntuはメーカーコミュニティで重要な役割を果たしています。RaspberryPiと同じように、Arduinoに簡単にインストールできます。

しかし、Ubuntuの商業的成功はエンタープライズ市場であり、輸送、製造、ロジスティクス、およびその他の多くのセクターで高度なテクノロジーを開発している企業にとって、UbuntuはOSとして最適です。

「私たちにとって重要なことの1つは、開発者が簡単にできるようにすることです」とベルは言います。

「Linux用のデバイスドライバーなど、非常に難しいハードウェアの有効化の問題に巻き込まれる必要がないことを確認したいので、Intelなどの企業やSamsung、NvidiaなどのARMライセンシーと協力しています。 、Qualcommなど。

「そして私たちがしていることは、彼らと協力して、組み込みコンピューティングの主要なプラットフォームで…そこでUbuntuを有効にすることを確認することです。

「現在、実際にデバイスにUbuntuを搭載している製品がいくつかある可能性があります。

「場合によっては、誰かがダウンロードできるチップセットを有効にして、それが正常に機能することもあります。また、シングルボードコンピューターであるRaspberry Piの場合のように、すべてを実行できる場合は、すべてを有効にします。

「それで変化します。

「メーカーコミュニティはRaspberryPiのようなボードに焦点を当てる傾向があり、現在すでに見ているのは、CM3 [Raspberry Pi ComputeModule3]ボードでそれを市場に出そうとしている人々です。

「しかし、RealSenseカメラを搭載している[Intel] Euclidや、それにUbuntuをインストールしている[Intel] Euclidなど、ロボット工学アプリケーション向けのさまざまなIntelプラットフォームも使用しています。

「それで、私たちが可能にするさまざまな方法があります。

「私たちの主な目的は、シリコン自体であろうと、メーカーがシングルボードコンピューターに導入したシステムであろうと、できるだけ多くのハードウェアを搭載することです。そうすれば、誰かが購入したときに、文字通り配線するだけで済みます。たくさんのディスプレイなどに接続すると、突然実行されます。何もインストールする必要はありません。」

industryOS 4.0

Canonicalは、印象的な多数の企業クライアントを誇ることができます。その中で最も注目に値するのは、おそらくNvidia、Dell、Boschです。

産業大手のボッシュは、同社が独自に構築したLinuxのカスタムバージョンを使用するか、CanonicalのUbuntuディストリビューションを使用しています。さらに、Boschの一部門であるMayfield Roboticsは、Ubuntuプラットフォーム上にKuri家庭用ロボットを構築しました。

チップメーカーのNvidiaを通じて、Ubuntuは自動運転機能を備えた新車の大多数で見つけることができます。自動車メーカーはNvidiaのチップセットを購入し、その上にNvidiaがUbuntuをベースとして独自のツールセットを構築しています。

ベルは次のように説明しています。「現在、ボルボ、ダイムラー、テスラなどのほとんどのメーカーが市場に出回っている主要なプラットフォームはNvidia Drive PXであり、Ubuntuによって実現されています。

「つまり、彼らのWebサイトにアクセスすると、それが実際には私たちのディストリビューションであることがわかります。

「私たちはNvidiaと協力し、わずかに変更を加えました。基本的には、自動運転車の開発を可能にするUbuntuオペレーティングシステムをサポートしています。

「また、Nvidiaの場合、DGXワークステーションと呼ばれるものもあります。これは人工知能の機械学習プラットフォームです。オペレーティングシステムは1つだけで、それがUbuntuです。

「つまり、自動運転車、AI、機械学習に関して、興味深いユースケースがいくつかあります。

「最近、NvidiaはMITによって最も革新的なテクノロジー企業の1つに選ばれたと思います。そのため、Nvidiaのような企業と提携できることは素晴らしいことです。

「産業用アプリケーションに行くと、デルにはDell EdgeGateway5000および3000と呼ばれる製品があります。

「これらの製品は、一般的な種類のデルのPCまたはサーバーではありません。これらは、ユーティリティの監視環境であれ、製造現場であれ、建設管理であれ、過酷な環境に入るように設計されています。

「つまり、エッジゲートウェイは、情報技術とOTの間のオペレーショナルテクノロジー環境を橋渡しするためのものです。

「通常、この種の産業用アプリケーションでは、ネットワークを分離することができます。つまり、非常に運用しやすいものを通常のITネットワークから分離します。

「エッジゲートウェイは、膨大な量のデータを取得し、運用環境内で一定レベルの処理を実行してから、クラウドに直接送信するか、エンタープライズITネットワークに戻すための非常に優れた方法です。

「デルは、そのエッジゲートウェイの産業市場を特にターゲットにしてきました。これは非常に堅牢な製品です。大きなヒートシンクが側面に沈みますが、通常のデータセンターアプリケーションではなく、工場や機械室に配置できる形になっています。

「産業分野のもう1つの例は、ボッシュです」とベルは続けます。

「子会社の1つであるBoschRexrothには、PLC製品（プログラマブルロジックコントローラー）があり、一般的なプラントの機械間の低レベルの入出力を制御しています。それらは製造工場である可能性があり、公益事業である可能性があり、または石油およびガス設備である可能性があります。

「そして、そのPLCは、DellEdgeゲートウェイと同様にUbuntuCoreを実行しています。

「したがって、どちらの製品も、UbuntuCoreを産業用アプリケーションを制御する安全な組み込みオペレーティングシステムとして実行できるようになりました。」

自動運転車は新しいものであり、比較的ニッチな市場ですが、製造業、ロジスティクスなどの産業部門は最も古いものの1つであり、これが最も保守的な車の1つである理由を説明している可能性があります。

過去数年まで、ほとんどの工場はインターネットに接続されていませんでした。そして、多くの工場はまだ接続されていません。インターネットゲートウェイなどに接続されたセンサーを搭載したマシンはありませんでした。現在、インダストリー4.0とインダストリアルインターネットにより、マシンは通信し、クラウドに移行しています。

「従来は、製造工場、公益事業、石油およびガス設備で通常見られるオペレーショナルテクノロジーの世界は、非常にロックされており、多くのファイアウォールがあり、変更されていません。

>

「これらの環境では、資産の寿命は非常に長くなります。工場を設置し、製造ラインを設置すると、7年から10年以上の寿命が期待できます。

「したがって、彼らはそれらを監視するデバイスにも長寿命があることを期待しています。つまり、消費者について話しているのではなく、最大3年間の寿命について話しているのです。つまり、はるかに長い寿命について話しているのです。

「これらの環境はクラウドベースのサービスを利用し始めているため、インターネットとそれらのネットワークに到達するエンタープライズITネットワークがあることも意味します。つまり、セキュリティは、最優先のOT環境を実行している人々にとって最優先事項になります。」 P>

「そして、実行するすべてのプラットフォームでUbuntuを使用して行うことの1つは、セキュリティパッチの観点からオペレーティングシステムを最新の状態に保つことに非常に熟練していることです。

「その時点ですべてが安全です。

「その後、数日または数週間後に、誰かが脆弱性を発見し、それを修正する必要があります。いつまでも完全に安全であると言えるオペレーティングシステムはありません。重要なのは、オペレーティングシステムをどれだけ迅速に更新してパッチを適用し、次にどのように更新を現場に公開するかです。

「UbuntuCoreで行ったことは、オペレーティングシステムのすべての側面を無線でアップグレードできるようにしたことです。これにより、デバイスは、提供されたらすぐに更新を取得できます。

「そのため、デバイスは新しいバージョンがあることを確認し、すぐにダウンロードできます。

「それが私たちがセキュリティに取り組む方法です。人々がセキュリティに関心を持っており、Ubuntu Coreがセキュリティに重点を置いているため、私たちは産業分野で注目を集めています。」

クラウドロボティクス用のOS

かなり長い間、多くの専門家がクラウドロボティクスとサイバーフィジカルシステムについて話してきました。ここでは、人間とロボティクスおよび自動化システムがすべて統合環境で連携しています。

工場全体、または世界中の一連の工場全体で人間、ロボット工学、自動化システムを接続できるという考えは、多くの企業、特に大企業にとって魅力的です。

現時点では、これを行う簡単な方法はありません。これを行うほとんどの産業企業は、Canonicalなどのコンピューターテクノロジー企業と協力して独自のソリューションを開発しています。

しかし、適応性があり、柔軟性があり、インストールが簡単なクラウドロボティクスシステムへの進歩は加速しており、Ubuntuはほぼ確実にそのようなインフラストラクチャの基本的なソフトウェアコンポーネントの1つになります。すでにかなりの程度になっています。

そして、そのようなサイバーフィジカルシステムを作成するコストは、中小企業の予算内でさえあるとベルは示唆しています。

「ムーアの法則について考えると、計算能力は向上していますが、価格は下がっており、デバイスやコンポーネントも小さくなっています。

「つまり、これら3つの要素すべてが、実際にハードウェアをデバイス内に配置することは、それがロボットであろうとなかろうと、より費用効果が高くなることを意味します。

「タブレットコンピューターでロボットを制御する理由の多くは、実行する必要のある作業が複雑なため、コンピューターをロボットに搭載するにはコストがかかりすぎるためです。

「今、あなたが目にしているのは、適切な物理的サイズと適切な価格で、デバイスに取り付けることができるハードウェアです。

「この傾向はますます重要になると思います。

「わずか3年前には手が届かなかったものが、今日では完全に手ごろな価格になっています。つまり、デバイスによって異なりますが、それでもです。

「これが、IoT組み込みデバイスでUbuntuを実行する本当の機会があると考える理由です。これは、デバイスをプラットフォームとして扱い、複数のアプリケーションを分離された安全な方法で実行できるためです。」

ベルは、産業用ロボットがPLCまたはコンピューターの機能をますます統合する可能性について語っています。 「従来の産業用ロボットのスペースは保守的ですが、PLCに少し似ているこれらすべてのスペースで起こっていることは、人々が独自のまたは高価な組み込みオペレーティングシステムを実行し、非常に特注の開発を実行することです。

「私たちが見ることができるのは、クラウドやデバイスでアクセスできる、はるかに多くのオープンプラットフォームを展開している人々です。したがって、同じツールキットを使用できます。そして、私たちはこれがたくさん起こっているのを見ています。」

Siri、自動運転車にガレージを出て家の前で会うように言ってください

おそらく、新しいイノベーションの多くをもたらすロボット工学の分野は、サービスロボット工学、またはパーソナルロボット工学です。これは、クリなど、家庭向けの小さなおもちゃのようなものです。

このセクターには、AmazonのAlexa対応EchoやApple Siri対応HomePodなどのスマートホームデバイスを含めることもできます。これらは仮想ロボットを含むデバイスであるためですが、デバイス自体は移動しません。

重要なのはクラウドへの接続です。クラウドでは、これらのロボットやデバイスが大量のコンピューティングにアクセスできます。これは、最も重要な機能の1つである自然言語処理に必要です。

音声認識と自然言語処理には、雄弁に、正しい文法で、つぶやかない人でも、膨大なコンピューティングリソースが必要です。これはまだ完全には解決されていない課題ですが、ベルは解決策がまだ遠くないことを考えていますが、まだやるべきことがあると認めています。

「さらに多くの開発が必要です」と彼は言います。 「しかし、何が起こるかというと、それは加速するでしょう。人々は突然、自分たちが何かを行うことができる市場機会があることに気付くでしょう。そうすれば、人々は非常に迅速にイノベーションを起こすでしょう。

「現時点では機能が制限されていますが、音声認識に少し似ています。今考えれば、どれだけ速く進んでいるか。以前は、ローカルデバイスですべての音声認識を行っていましたが、PCであろうと他の何かであろうと、それは決して素晴らしいものではありませんでした。

「現在、すべての大手テクノロジー企業で起こっていることは、すべての音声認識アプリケーションがクラウドで実行されていることです。これにより、開発者はクラウドで処理を行うことができ、そこで大量の機械学習を実行して音声認識を向上させることができます。

「私が話すことができるロボットを持っていて、それと話し続けると、音声認識と理解がどんどん良くなっていきます。ハードウェアはクラウドと通信し続け、クラウドが何を言い、何をする必要があるかを理解します。」

ベルは、典型的な携帯電話は過去にはレンガのサイズであり、今日のはるかに小さなスマートフォンができることのほんの一部を行うことができなかったと指摘します。音声認識と自然言語処理も同様の速度で進歩しています。

そして、それは主にソフトウェアの課題ですが、そのような進歩は、ロボットやホームオートメーションデバイスなどのハードウェアに影響を及ぼします。ベルは、ロボット工学および自動化業界全体の大きな成長ドライバーになると信じています。

「私たちがはるかに速く成長するのは、サービスロボットだと思います」とベルは言います。 「サービスロボットは、ホスピタリティからケータリング、レストラン、ホテルなど、あらゆる分野に存在する可能性があります。

「私たちは、中国のホテルに配備されたホスピタリティロボットを製造している会社といくつかの仕事をしました。彼らはそれらのサービスロボットにUbuntuを採用しました。

「これらは、これまで存在しなかったデバイスの新しい市場を生み出している新しい分野です。

「サービスロボットに関しては、大きな採用が見られるようになるまでに3〜5年しかかからないと感じています。」

Bellは、自然言語処理の分野でGoogle、Apple、IBMなどのテクノロジー大手が生み出したソフトウェア指向の進歩を強調しています。また、彼は、コンピューティングハードウェアプラットフォームの数が増えていることを指摘しています。これにより、より多くの処理をマシン上でローカルに実行できるようになります。

「本当に素晴らしい例はIntelEuclidです」とBellは言います。 「これは、RealSenseカメラが組み込まれたデバイスであり、次に、人々がロボットを構築できるようにするための開発キットです。ロボットのプロトタイプを作成できます。

「それで、それは消費者と産業の両方のアプリケーションで本当に素晴らしいニュースです。

「これは、UbuntuとROSに同梱されている製品の非常に優れた例です。また、RealSenseカメラがインストールされ、サポートがあれば、開発者は箱から出してすぐにロボットベースのアプリケーションの構築を開始できます。」

Apple iPhoneという世界的な現象は、他の誰にも匹敵することはないかもしれませんが、Appleの世界の外で革新や発明を行うための十分なスペースと商業的機会があります。

実際、一部の会計期間では、SamsungはAppleよりも多くの電話を販売しています。

そしてそれはただのスマートフォンです。

音声認識、自然言語処理、Raspberry Piミニコンピューター、Arduinoボード、Intel Euclidsなど、新しいツールを使用してどのデバイスが発明されるかは誰にもわかりません。利用可能な基本的なツールのいくつかを挙げれば、拡張現実や仮想についても言及していません。現実のツールセットが利用可能になりました。

あなたの言うことすべてを理解できるコンピューティングシステムで何ができるでしょうか？おそらくほとんど何でも。

その場合、唯一の制限はハードウェアにある可能性があります。

しかし、その制限にも時間制限があります。その制限時間が何であるかを誰も本当に知らないというだけです。それはおそらく、エンジニア、開発者、起業家の創意工夫とビジョンに依存します。