エッジデバイス：ローカルネットワークとクラウドを繋ぐ、シームレスなIoTデータフローの要

エッジデバイスとは

エッジデバイスとは、ローカルネットワークとクラウド間でデータを伝送する装置です。ローカルデバイスで使用されるプロトコル（言語）を、データがさらなる処理のために送られるクラウドで使用されるプロトコルへ翻訳します。ローカルデバイスはBluetooth、Wi-Fi、Zigbee、NFC等のプロトコルを使用し、クラウドはAMQP、MQTT、CoAP、HTTP等を使用します。IoTデータをクラウドとローカルデバイス間で移動させるには、スマートゲートウェイのようなエッジデバイスが、両者間で情報を翻訳、整理、安全に転送する必要があります。

エッジデバイスなしでは、これらデータは互換性がなく、クラウドサービスへ到達して深層分析を受けることができません。MachineMetrics Edgeは、セキュリティを重視したこの技術の一例です。ネットワーク経由で最大50台の機械をサポートするEdge Proとして構成することも、単一機械の近くに設置し、その機械から電力供給を受けるEdgeとして設置することも可能です。

MachineMetrics Edgeデバイス。

なぜエッジデバイスがIIoTに不可欠なのか

エッジデバイスは、特にリアルタイムデータ分析を要するタスクにおいて、現代的な産業用IoT実装に不可欠です。IoTエッジデバイスは、ローカルデータ分析のための信頼性が高く低レイテンシなソリューションを提供します。製造環境では、エッジデバイスに以下のメリットがあります。

• 条件ベース監視の実現 — レガシーデバイスであっても、ショップフロア機械の状態を監視可能
• 致命的故障の予防 — データを監視・分析し、異常を早期検知
• 設備稼働率向上、スペアパーツ在庫削減、メンテナンスコスト削減 — 迫り来る問題を予測し、メンテナンス技術者に機械状態の必要データを提供することで、初回訪問で問題解決
• 新たなビジネス機会の獲得 — 効率化と自己監視分析による付加価値創出

エッジデバイスがそれぞれのプロトコルを通じてローカルデータとクラウドデータを翻訳・伝送することで、IIoTシステムはリアルタイムローカル分析のメリットと、堅牢なクラウドベース分析・ストレージのメリットの両方を享受できます。クラウドコンピューティングは製造業者にも以下のメリットをもたらします。

• クラウドプロバイダーがオフサイトで管理するため、システムメンテナンス負担が低い（一般的に製造業者の責任外）
• スタンドアロンローカルネットワークではデータストレージ制約、コンピューティング制約等で実現困難なスケーラビリティ
• 同等のストレージ・コンピューティング容量でのコスト削減
• どこからでもデータアクセス可能、災害時の冗長性確保

一方、クラウドコンピューティングはネットワーク接続を必要とし、ローカルコンピューティングよりレイテンシが増し、サードパーティセキュリティへの依存を強います。対照的にエッジコンピューティングは、低レイテンシで信頼性の高いコンピューティングを提供し、ネットワーク接続のないエリアや、サードパーティセキュリティが禁じられる高セキュリティ環境でも導入可能です。ただし、ストレージコストが高いためデータが不完全になりがちで、ローカルコンピューティングは社内管理が必要なため全体的なメンテナンスコストはクラウドより高くなります。

エッジコンピューティングなら、両世界の最良を得られます。IoTエッジデバイスでギャップを埋めることで、製造業者はコスト管理とセキュリティ意識を維持しつつ、前例のない柔軟性、信頼性、速度を手に入れられます。

エッジコンピューティングデバイスは、製造施設のデジタルツイン作成における重要コンポーネントです。エッジデバイスとIIoTゲートウェイが現代的IIoTインフラに不可欠なその他の理由には以下があります。

• データ管理： どのデータを保持し、どれを破棄すべきかを判断し、利用され unlikely な情報で膨大になるデータセットを防止
• オフライン機能： ネットワーク接続が得られるまで情報を保持し、データ損失を防ぎ、より深い分析を可能に
• 複雑イベント処理： クラウドで計算負荷の高い作業（パターン開発・認識）を行い、その結果をエッジデバイスへプッシュして、パターン発生時にローカルで即座にアクション
• アプリケーション： 一部IoTデバイスはエッジデバイス上で動作するアプリケーションを活用。例：エッジコンピューティングの低レイテンシを活かした監視・アラートシステム
• AIとML： エッジデバイスでの人工知能と機械学習により、製造業者のリアルタイム自律意思決定プロセスと即時BIインサイトを実現

エッジデバイスとエッジアナリティクスの詳細については、製造アナリティクスを可能にするエッジの重要な役割を探る無料エッジeBookをご覧ください。または、製造業向けに構築されたMachineMetrics Edge Platformについてご確認ください。