IoTエッジコンピューティング：デバイスとクラウドを繋ぎリアルタイムインサイトを実現

モノのインターネット（IoT）は急速に進化する技術の融合であり、業界の利害関係者は、エンドツーエンドアーキテクチャで結ばれたエッジインフラとクラウドサービスに、コンピュートリソースをネットワークエッジに分散させることで、強力なIoTアプリケーションをどう解き放てるかを検討しています。

この文脈では、「エッジ」はIoTデバイスが存在する物理的なネットワークエンドポイントを指し、「フォグ」（シスコが造語）は、これらのエッジノードを中央集権的および分散的なクラウドサービスに接続するネットワークアーキテクチャを説明します。用語は最初は混乱を招くかもしれませんが、核心的な考えはシンプルです：データが生成される場所にコンピューティングと分析を近づけること。

エッジとフォグコンピューティングがIoTにとって不可欠になりつつある主な理由は3つあります：

• データ量： 数十億の接続デバイスが生成するデータの膨大な量は、中央集権的なクラウドサービスが効率的に処理できる範囲をはるかに超えています。
• レイテンシ： 自律走行車や産業制御システムなどのミッションクリティカルなIoTアプリケーションは、データが遠隔のクラウドに移動する必要がある場合、サブミリ秒の応答時間を満たせません。
• コスト： テラバイト単位の生センサーデータを広域ネットワークで転送することは、ネットワーク事業者にとってコスト効率もエネルギー効率も良くありません。

今週初め、451 ResearchがOpenFog Consortiumと提携し、フォグコンピューティング市場の5年間見通しを発表しました。レポートでは、エッジを、センサーデータを生成し、組み込みコンピュート、接続性、分析機能を持つIoTデバイス—車両、製造装置、スマート医療機器など—およびローカルデータセンターとモバイルエッジコンピューティングインフラとして定義しています。

451の分析によると、フォグソリューションのグローバル市場は2022年までに180億ドルに達すると予測され、エネルギー、ユーティリティ、輸送、医療、産業セクターが導入を牽引。初期投資はハードウェアに集中し、その後アプリケーションとサービスへ。この段階では、ハードウェアがエコシステムの最も成熟したコンポーネントです。

「フォグ」用語の発案者であるシスコは、オープンアーキテクチャ上に構築されたEdge Analytics Fabric Systemを提供。シスコはその価値提案をこう説明します：「貴社のビジネスはデータと複雑性を生み出す物理資産を運用しています。ネットワークとクラウド接続は利用できません。今、分散データをそれが存在する場所で接続、処理、分析できます。ITとOTの課題を解決し、重要なすべてのデータを使用してリアルタイムで意思決定し、価値を創造します。」

仮想の鉱山シナリオを考えてみましょう。鉱山作業はしばしばセルラーや衛星カバレッジが限られた遠隔地で行われます。仮想化無線アクセスネットワークと仮想化進化パケットコアを展開することで、装置同士が通信し、オンサイトまたは遠隔のコントロールセンターにいるオペレーターとも通信可能になります。エッジで実行される予測分析が迫りくる装置故障を検知し、自動介入をトリガーすることで、コストのかかるダウンタイムを削減し、テラバイトの生データを中央データセンターに送り返す必要を排除します。

DellもDell Edge Gatewayでエッジハードウェア分野に参入。同社は最近、専用IoTビジネスユニットと3年間で10億ドルの投資計画を発表。Dell Edge Gatewayは幅広い有線・無線デバイスを接続し、入力をローカルで集約・分析し、意味のあるデータのみをクラウドに転送—帯域幅を節約し輸送コストを削減します。

OpenFog Consortiumは、進化するIoTエコシステム全体で相互運用性を促進するための参照アーキテクチャを確立した非営利組織で、現在IEEE Standards Associationと協力して標準化されたフォグコンピューティング仕様を開発中。OpenFog理事長のHelder Antunes氏（シスコのCorporate Strategic Investmentsシニアディレクターも兼任）は、IEEEによる参照アーキテクチャ採用を「大きなマイルストーン」とし、IT、通信、運用技術の融合を可能にすると述べています。

「IoTが真に変革的であるためには、ドローン、自動運転車、組み込みAIなどの高度なユースケースで、ニアリアルタイムで大量データを処理できなければなりません。また、エンドユーザーデバイスとセンサーからクラウドまで完全に相互運用可能でなければなりません。従来のアーキテクチャでは、今日の高度なデジタルアプリケーションの運用課題を満たせません」と同氏は記しています。

多くの主要ネットワーク事業者がエッジとフォグアーキテクチャを模索していますが、具体的な計画はまだ公表されていません。事業者にとっての大きな障壁は物理的な不動産：自律走行車やスマートインフラからの大量データストリームをサポートするには、大規模なハードウェア展開が必要です。AT&TのAdvanced Technology Realization担当VP、Alicia Abella氏はFog World Congressで、既存インフラサイトにサーバーを追加できると指摘し、個々のスマートフォンのアイドルコンピュートパワーを活用してエッジコンピューティング需要を満たす未来を示唆しました。