オートメーションとITが連携することで、産業の発展を推進するオペレーションは、実行システムやエンタープライズシステムに求められるリアルタイム制御やデータの特別なニーズに応えなければなりません。ほぼすべての業界で検討しなければならないことをざっと挙げてみても、気が遠くなるような内容です。 テクノロジーという止められない列車は減速することがないため、自社に最適な方法でそれらを実現するための戦略を立てることが重要です。 多くの業務をデータセンターやITサポートから切り離す企業にとっては、アプリケーション、コンピューティング、デバイスの関係（エッジ Architecture）を理解した上で、最適なソリューションを設計、構築、維持し、運用面でシンプルなパフォーマンスとセキュリティを実現する必要があります。
一般的な3層構造のIoTアーキテクチャでは、最下層のOn-Machine層に、シンプルなセンサーと複雑なセンサーが混在しています。これらのセンサーはデータを収集し、中間のOn-Property層にあるゲートウェイシステムに送信します。その後、データは処理され、最上層のクラウドに送られて保存・分析されます。
ここでは、4つの一般的なアプリケーション・アーキテクチャに見られるいくつかの機会と課題の例を紹介します。
エッジ アーキテクチャのユースケース1：オイル＆ガス
オンマシン。この層では、センサーは過酷な環境に置かれます。バルブやポンプなどのセンサーは、遠隔地に設置されている場合もあれば、バッテリーで動作し、外界との接続が制限されている現場に設置されている場合もあります。
オンプロミスこのレイヤーには、多くのレガシーシステムや機器が存在し、それらは長期間にわたって「オンプレミス」で使用されてきました。そのため、このような機器を交換する必要があるとは考えにくいため、新しいIoTシステムをどのように導入するかを明確にするための適切な計画が重要となります。
クラウドです。トップレイヤーでは、効率性と安全性が重視されます。システムを最高の状態で使用するためには、流通システム全体を可視化することが不可欠です。
エッジ Architecture Use Case 2: Life Sciences
On-Machine。これは、センサーに十分な電力を供給できるクリーンなラボ環境です。環境の場所によっては、既製品のセンサーとカスタムメイドのセンサーを組み合わせることも可能です。さらに、センサーがバッテリー駆動になる可能性は低いです。
オンプロパティ。この層では、カスタムプロセス制御に関するすべてのことが行われています。物事を正確な温度、正確な時間、正確な測定値に保つことが重要です。
クラウドです。 クラウドでは、ゲートウェイで起きていることと非常によく似ています。規制に準拠し、すべてのプロセスコントロールのトレーサビリティを確保しなければなりません。この段階では、石油・ガスのように通信や電力レベルの問題が発生する可能性は低いでしょう。
エッジ Architecture Use Case 3: Utilities
オンマシン。この厳しい環境では、使用量の測定と廃棄物の削減を目的としたスマートメーターから耐障害性の高い（占有）デマンドセンサーまで、新旧の技術が混在しています。
オンプロパティ。ここには、マイクログリッドや変電所管理ツールなどの新しい技術があります。これらは、負荷分散や代替発電オプションの導入に役立ちます。
クラウドです。ユーティリティプロジェクトでは、適切な負荷分散のための効率化、環境への影響の低減、ネットワーク全体の健全性の確認などが、クラウドレベルでも継続して行われています。
エッジ Architecture Use Case 4: Transportation
On-Machine。輸送には、自動車、鉄道、航空機など、100年以上の歴史を持つ技術が使われているため、それぞれの事例に応じた情報を引き出すためのセンサーを開発する必要があります。これは、しばしば例外的に大規模で過酷な環境における課題を追加するものです。これらのセンサーには、カメラ、スマートロード、GPS、LIDARなどがあります。また、ライフサイエンスプロジェクトと同様に、交通環境ではセンサーに利用できる電力が豊富にあります。
オンプロパティーです。このレイヤーには、自動車やトラック、列車や飛行機などの乗り物そのものがあります。最初の3つのユースケースとは異なり、このレベルでは、ユニット（または車両）はクラウドに接続されていなくても完全に動作可能でなければなりません。
クラウド交通機関では、アセットトラッキング、天候や交通状況のモニタリング、車両の健康状態、予防保全などをクラウドで行います。
エッジ Architectureはどのようになりますか？
敷地内で実行できるさまざまな機能は、クラウドで必要とされるものに影響を与え、各ユースケースにはそれぞれ重要な要件があります。彼らの行動様式は、IoTシステムの要件に変わります。センサーがどのような環境に置かれているかによって、必要とされる圧力、処理、その他の対策の種類が変わります。
ニーズに合った最適なアーキテクチャーを決定する方法を エッジ コンピューティングお客様のニーズに最適なアーキテクチャを決定する方法については、ウェビナー IIoT &エッジ 用途に応じたアーキテクチャ - 使用例と現場での教訓。
