エッジコンピューティング：ローカルデータ処理でスマート生産を変革

エッジコンピューティングは、ネットワークのエッジに設置されたマイクロデータセンターのシステムであり、データを発生源に近いローカルで効率的に処理することを可能にします。

生産プラントなどの企業施設に適用すれば、このインフラをサービスプロバイダーがホストでき、接続性を大幅に向上させます。クラウドプロセスを合理化し、より高速な分析速度で即時処理・分析を提供します。

本記事では、産業界にとって最も関連性の高いメリットをまとめ、実例を通じてその仕組みを説明します。

エッジコンピューティングとクラウドコンピューティングの関係

エッジとクラウドのアーキテクチャは多様な形を取り得ます。クラウドコンピューティングでは、データや処理をリモートデータセンター（パブリック、プライベート、ハイブリッド）にオフロードします。

一方、エッジコンピューティングでは、データやデータ処理を非伝統的なデータセンター、すなわち地理的・ネットワーク的にエンドユーザーに近い場所にオフロードします。これにより、クラウドコンピューティングでは不可能なレベルのレイテンシとスループットを実現できます。

したがって、エッジコンピューティングはクラウドの拡張であり、両者はインダストリー4.0の柱の一つを形成します。相補的に構成されることで、接続性が制限される、あるいは存在しない遠隔地で特に必要とされる、特化型のプロセス体験を提供します。

産業におけるエッジコンピューティングのメリット

産業用エッジコンピューティングは、製造、石油・ガス、エネルギーなど多くの産業プロセスで使用される全アセットを接続します。主に3つのコンポーネントで構成されます：

• エッジ接続性：あらゆる産業システムに接続し、データを即座に収集・正規化する能力。
• エッジインテリジェンス：エッジでのデータ処理・分析能力を集中させ、データソースから最大価値を引き出す能力。
• エッジオーケストレーション：エッジアプリケーションの構築・デプロイ・管理・更新能力。

これら3要素が統合されると、データから最大価値を引き出せるだけでなく、アプリケーションのオーケストレーションが大幅に改善され、機械学習を例に実行時間が短縮されます。

産業におけるエッジコンピューティングの最も価値あるメリット：

• プロセス品質の向上：リアルタイム意思決定、最適化データの統合、複雑なデータソース分析の処理能力により、産業プロセス品質を新たなレベルへ。機械とプラントを柔軟かつ精密に分析。
• 超低レイテンシ：レイテンシを劇的に低減するポテンシャルが、IoTのメリットを大幅に拡大。相互接続システムの正常な機能と、いかなる故障にもクリティカルに対応するために不可欠。
• 高帯域幅：データのダウンロードと分析を高速化し、各データポイントが自らの情報を処理できるようにする。ストレージコストと個別システムへの負荷を軽減し、最も関連性の高い情報をふるい分けるプロセスを最適化。
• 相互運用性と柔軟性の向上：エッジコンピューティングは情報技術（IT）と運用技術（OT）の接点となる。デバイスを統合的に処理する能力により、互換システム・技術の統合障壁を除去。継続的なアップグレードがイノベーションの継続的流入と市場投入までの時間短縮を保証。
• より信頼性の高いストレージ：処理とストレージ機能を周辺に分散させることで、サイバー攻撃によるネットワーク全体のダウンを防止。データソースへのコンピューティング近接性がデータリスクを低減し、強固なサイバーセキュリティを確保。

エッジコンピューティングは、工場データとビジネスシステムの間におけるリアルタイム・イベント駆動型の統合レイヤーとなり得ます。プロセスの加速と自動化を支援し、デジタル情報から全価値を引き出します。

産業用エッジコンピューティングのユースケース

エッジコンピューティングの高い重要性は、ますます多くの産業ユースケースに反映されています。エッジは予防保全、状態ベース監視、OEE、ビジョンシステム、品質改善などを推進します。

さらに、クラウド上での人工知能と機械学習といったより高度なユースケースも牽引します。スマートエッジが重要な運用・プロセス改善を推進しており、そのいくつかを紹介します。

• 設備稼働率向上による予知保全：機械の速度・温度・流量データの転送により、リアルタイムで状態と生産性を把握。変数（温度など）に頻繁なピークや異常が検知されれば、管理者はダウンタイムを防ぐ予防措置を講じられる。
• サービスとしての生産性・製造柔軟性の向上：サイト立ち上げ時間を短縮し、複数当事者が同一施設を共有利用するモデルを創出することで、製造をより柔軟かつモバイルに。必要なネットワークインフラをエッジコンピューティング構造上で展開・運用可能。
• リアルタイム自動化の推進：処理と通信のタイムラグを排除し、リアルタイム自動化を実現。自律的に稼働する工場の創出を促進。

Nexus Integraでインダストリー4.0への移行を完了

エッジコンピューティングとは、ITプロセスをデータソースに可能な限り近い場所でホストする概念です。遠隔データセンターに依存する代わりに、ローカルインフラでデータを処理します。クラウドを、身の回りに既に存在するハードウェアへ持ち込むのです。

統合プラットフォーム「Nexus Integra」とエッジコンピューティングを導入すれば、最良の産業判断が可能になります。そのビッグデータ機能、デジタルツインアプリケーション、機械学習により、データサイエンティストは過去トレンドとリアルタイムデータを比較分析できます。

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