今では普及したと考えられるIoTですが、まだ進化の大きな可能性が残っています。その進化に必要な要素として注目されているのがエッジコンピューティングです。IoTにエッジコンピューティングが結びつくことによって何が可能になり、社会はどのように変化していくのでしょうか。
これからの世界を支える2つの技術
IoTは、世界のあらゆる産業だけでなく日常生活までも大きく変える可能性を持つほど、大きな変化を伴う革新的な技術です。そして、それをさらに数歩先へと進めようとしているのが エッジ コンピューティングです。これからの世界を支えると予測されるこの2つの技術はどういったものでしょうか。
- IoT
IoTという言葉が生まれた当初は、「無線タグを装着したモノがセンサー及びコンピューターによってインターネットに接続される仕組み」を表していました。IoTと略される「Internet of Things」は、「モノのインターネット」という言葉ですでに定着しています。ここでのインターネットとは、私たちが普段使っているインターネットそのものではなく、インターネットの一部に組み込まれるという意味です。
しかし、IoTは定まった定義があるわけではなく、当初の意味合いからさらに広い意味を持つ言葉へと進化しています。
IoTは今や身近な存在となり、「現実世界の事象・現象をモニタリングしてデータ化し、インターネットを介して送受信する機能」のことを指すようにもなっています。そのための機器は「スマート機器」と呼ばれ普及が進んでいます。スマートフォンから電源の操作ができるスマートプラグや、電気ポットによって使用者の安否確認がわかる仕組みなどはこの身近なIoTの代表例といえるでしょう。
一方で、IoTは「IoTによって取得した現実世界のデータを蓄積・解析し、再び現実世界の事柄に活用していくサイクル」のことも、その意味のなかに含むようになりつつあります。生活基盤の街全体がインターネット接続を基本として成り立つスマートシティ、工場全体がIoTによって稼働するスマートファクトリーなどがこれに含まれます。さらに、現実世界のデータを明確な仮想世界に置いてから再び現実世界に還元するデジタルツインは、その一歩先にまで踏み込んだIoTのあり方といえるかもしれません。
- エッジコンピューティング
このIoT をさらに進化させるものとして注目されているのがエッジコンピューティングです。IoTが何をしているかを一言で表すと、「情報の伝達」です。情報を伝達して処理する技術、すなわちIT（information technology）の活用が進むなかで、情報に求められる要素は量や質のほかに時間に関することも必要になってきました。それは情報の新鮮さ、リアルタイム性です。
例えば、連続する動作を制御するシステムや、高速で移動するものの制御において、0.1秒の違いは大きな意味を持ちます。IoT機器とクラウドサーバの間でデータを送受信する時間が短縮されると、それだけ情報のリアルタイム性は大きくなるといえます。エッジコンピューティングはこういった情報のやり取りを高速化するための技術です。
エッジコンピューティングの「エッジ」とは「端」という意味の言葉です。クラウドが情報を取り扱う中心に位置するとしたら、これに対してエッジは現場の最前線である端を意味します。
これまでのクラウドを中心としたデータ処理では、センサーによって得た情報をインターネット経由でクラウドへと送信し、データセンターで処理します。その結果を再び現場の作動装置に返すというやり取りを行う時間の間に、情報の新鮮さは失われていきます。
エッジコンピューティングでは、現場側の端末で処理できるデータとクラウドへ送信するデータを分別します。現場側で処理しすぐに作動機器へと命令を送ることにより、情報の新鮮さ、リアルタイム性は失われることなく利用されることになるのです。
このように、エッジコンピューティングは情報のリアルタイム性を向上させ、IoTを次の段階へと進化させる技術として重要度が高くなっています。
IoTの次の扉をエッジコンピューティングが開く
エッジコンピューティングはどのような意味でIoTを進化させるといわれているのでしょうか。
これまでのIoTは、主に「見える化」のために使われることが大半でした。センサーで得た情報を人がわかるように表示することがもっとも多い利用のされ方であり、IoTは人による機械の監視を便利にするものと考えている人も多いかもしれません。
エッジコンピューティングはこれにリアルタイム性をプラスします。これにより、IoTの進化は次の扉が開かれるのです。
センサーにより得た情報を人に伝える役割だけでなく、その情報を処理してフィードバックし次の動作を決定するためのものへと変化していきます。機械が瞬時にリアルタイム性の高い命令を受け取ることで、さまざまな自動機器やAIによる制御などの精度が向上し、これまで不可能だった制御が可能になります。
これによって自動化やロボティクスも次のステップに進むことになり、IoTの活用方法の幅は大きく広がっていくと考えられます。
期待される2つの分野
エッジコンピューティングによってIoTにリアルタイム性が加わることで、大きく前進する2つの分野が期待されています。
- 自動運転技術
IoTとエッジコンピューティングによって可能になるものとして、世間からの注目度も高いのが自動運転技術です。
高速で走る自動車は1秒間に数十メートルも進むため、瞬間的な判断が求められます。このとき、カメラやセンサーによって得たデータのすべてをクラウドまで送受信していては、すでに通り過ぎた地点に対しての命令となってしまうでしょう。インターネットでいつでも起こりうるタイムラグは、自動運転にとっては非常に大きな課題となるのです。
そこで、リアルタイムで情報を処理し瞬時の判断が可能なエッジコンピューティングの技術により、この課題が解決すると期待されています。
自動運転技術は、特に物流業界において革命が起こるのではないかと期待され、世界の物流を大きく革新する可能性を秘めた注目の分野です。
- スマートファクトリー
「工場まるごとIoT」ともいえる、あらゆる機器や作業環境にセンサーが取り付けられIoTによって制御される工場がスマートファクトリーです。すでに世界中でいくつものスマートファクトリーは稼働を始めています。
しかし、これにエッジコンピューティングによるリアルタイム性をプラスすることで、これまでとは違う意味を持つスマートファクトリーへと進化します。ビッグデータやAIといった関連技術すべてがエッジコンピューティングと結びつくことで、処理の高速化が可能になるのです。
最近注目を集めるデジタルツインは、工場と物流を含めた環境を仮想空間で再現し稼働させることで、さまざまな課題の再現とテストを可能にするスマートファクトリーの形の1つです。ここでも情報のリアルタイム性は「仮想空間の双子」であるデジタルツインと現実世界の工場のタイムラグをなくし再現性を高めます。
また、機械のこれまでの故障傾向や故障の起こる前にあった兆候をAIによって解析することで、故障発生前にメンテナンスを行うようにする技術を予知保全といいます。この予知保全においても、瞬時に故障の前兆を判断するうえでエッジコンピューティングが有効です。
このように、IoTとエッジコンピューティングが結びつくことでスマートファクトリーは実用の幅を広げ、本当の第4次産業革命を迎えると期待されています。
Society5.0へ
政府も日本の未来の形としてスマート化した社会を目指す方針を打ち出しています。それがSociety5.0です。
これは、IoTの産業への活用だけでなく、ドローンによる荷物の配達や全自動農村など、身近な部分にもIoTを活用した社会を実現するための未来投資戦略です。ここから人口減少や高齢化、エネルギー戦略などさまざまな社会課題を解決し、新しい持続可能な社会経済システムを構築しようというものです。
このSociety5.0においても、エッジコンピューティングは不可欠な技術とされています。
エッジコンピューティングが変えるIoTの使い方
エッジコンピューティングとIoTが結びつくことでどういった変化が起こるのか、社会はどのように進化していくのかをご紹介しました。
IoTはこれまで情報を人に伝えることに重点を置いた使い方がされてきました。しかし、そこにエッジコンピューティングという技術が加わることで、情報を処理して送り返すという部分に大きな可能性が開けたのです。これによりIoTの活用幅は大きく進化することになります。新たな未来社会の実現には、IoTにエッジコンピューティングを結びつけ、関連技術すべてを進化させていく必要があります。
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