IoT時代のコンピューティングは果たして「クラウドファースト」が正しいのか

IoTで生成される膨大なデータを収集・蓄積し、AIによる分析を行うプラットフォームとして、スケーラブルな特性を持つクラウドがさまざまな企業で活用されている。ただし、クラウドだけでIoTのあらゆる課題が解決されるわけではない。クラウドでは、瞬時の判断や制御を必要とするデータ分析に時間がかかってしまう場合があるからだ。こうした課題を解決する鍵となるのが、現場に展開される「エッジコンピューティング」である。

IoTはクラウドの世界だけでは完結しない

昨今、IoT（Internet of Things）への関心が高まり、業界を問わず多くの企業がその導入・活用に向けた取り組みを始めている。そこでIoTを支えるプラットフォームとして話題の中心になるのがクラウドだ。クラウドの活用によって、新しいビジネスやかつてない付加価値を持ったカスタマーエクスペリエンスを創造できたり、マーケティングやプロモーションなどの活動にも利用できるといった、期待が高まっている。

もちろん、この考え方そのものに間違いはなく、クラウド活用はIoTを実践する上での「基本シナリオ」といっても過言ではない。しかし、こうしたIoTにおけるあらゆるコンピューティングがクラウドの世界だけで完結するわけではないのだ。

Industry 4.0（第四次産業革命）に向かう世界的な潮流の中で、IoTに取り組む製造業を例に考えてみよう。これらの製造業では、工場内に配置された多様な装置や産業ロボット、監視カメラ、測定器、センサーなどから生成される膨大なデータを収集してクラウドに蓄積するとともに、高度な分析を実行する。そこで得られた結果を製造現場のMES（製造実行システム）や生産管理システム、サプライチェーンなどにフィードバックすることで、工場全体の効率的な稼働や自動化、品質および歩留まりの向上などを図るスマートファクトリーを実現しようとしている。

ここで浮上してくるテーマが、現場サイドで行われる分散処理、いわゆる「エッジコンピューティング」である。

エッジコンピューティングに求められる2つの要件とは

エッジコンピューティングの実現において重要な要件のひとつは「信頼性」である。機器やデバイスの階層でデータの信頼性を担保できなければ、上位層における分析やアプリケーションはそもそも成り立たないからだ。

企業が管理しているデータを収集するための機器やデバイスが設置されている場所は、高温または極寒であったり、常に激しい振動にさらされたりなど、過酷な環境である場合が多い。また機器やデバイスのサイズも、部屋のように巨大なものから指先ほどのものまでさまざまだ。加えて、生成されるデータも多種多様である。センサーデータのように時々刻々と変化する数値を一定サイクルで計測したものもあれば、監視カメラの映像のように大容量のデータがストリーミング形式で送られてくるものもある。このような環境下で発生する多様なデータを正しく捉え、かつ確実に保持することがきわめて重要である。

もうひとつの重要な要件が「リアルタイム性」である。生産ラインの異常検知や故障予測、OT（Operational Technology）系の制御などを行う上で、ほんのわずかでも通信の遅延や切断が発生してしまうと、業務に悪影響を及ぼしてしまうからだ。

IoTで収集したビッグデータをAIのテクノロジーを使って分析する上で、スケーラブルな特性を持ったクラウドには非常に大きなメリットがある。だが、そこで作り出された分析/学習モデルはデータの発生現場のできるだけ近くで実行する必要がある。

こうした現場では、要所に展開した機器やデバイスで検知したイベントと分析/学習モデルを瞬時に突き合わせ、即座に生産ラインを構成する機器の制御につなげるインテリジェンスを高速で処理することが求められる。そのためイベントを検知してから、その都度クラウドとやりとりしていたのでは、リアルタイム性とは程遠くなってしまう。

この課題は製造業に限ったものではない。リアルタイムなレスポンスが求められる業務は、金融や医療、物流・倉庫、ビル監視、社会インフラなどあらゆる分野に存在している。例えば、いま実用化が期待されているクルマの自動運転はその最たるものだ。現場の状況を瞬時に判断し、危険を回避する的確な制御を行う仕組みは、クラウドではなく必ずクルマに実装する必要がある。

NVMeや3D NANDの強みを生かしたフラッシュのソリューションを展開

エッジコンピューティングを取り巻く過酷な環境下や限られたスペース、電力条件において、いかに高信頼性のデータ保持と高速アクセスを達成することができるか。そして、いかにIoTの全体システムとして広範なデータの利用形態に耐えられるか。こうしたニーズに応えるべく、組み込み用途のe.MMC（embedded Multi Media Card）やUFS（Universal Flash Storage）、デジカメでも一般的なSD/microSDカード、SSD（Solid State Drive）という3つのフォームファクターを通じて、フラッシュのソリューションを展開しているのがウエスタンデジタルだ。

同社はエッジコンピューティングからクラウド／データセンターで管理されるデータにフォーカスし、「Western Digital」ブランドを中核とする包括的なストレージテクノロジーを提供している。そのベースとなるNANDテクノロジーは2D NANDから3D NANDへとシフトしており、容量を向上させるだけでなく、パフォーマンスや信頼性の向上も達成している。

最近のトピックスで特に注目したいのが、NVM Express（NVMe）インターフェースに対応したSSDの2つの新製品「Western Digital CL SN720」と「Western Digital CL SN520」である。この2つの新製品の特徴は、エッジコンピューティングからモバイルコンピューティングシステムまで、幅広いセグメントに向けて適用可能で、さらにリアルタイムに生成される膨大なデータの保存や一次変換処理も可能としている。それ以外のIoT向けのエッジストレージとしては、より小型な組み込み機器向けに通常の製品よりも耐久性を向上させたIndustrialグレードのSD/microSDカードやiNAND（ウエスタンデジタルのe.MMC製品およびUFS製品の商標）も提供しており、厳しい環境下で稼働しつつ、ネットワークを介さずデバイス内で瞬時に処理することを可能にする。

人とモノによって創出されるデータ量は2021年に850ZB（ゼタバイト）を超えるとも予測される中、まもなく5Gモバイルに代表される広帯域通信技術も登場し、IoTのアプリケーションは新たなステージを迎えることになるだろう。

ウエスタンデジタルは、今後もNVMeインターフェースおよび3D NANDの卓越したパフォーマンスと信頼性、電力効率や集積性、データ容量を最大限に生かしたフラッシュのポートフォリオを拡大し、エッジコンピューティングの進化を積極的に促進していく考えだ。

[PR]提供：ウエスタンデジタルジャパン