ArmのIoTテクノロジーがデータのゴールドラッシュを開拓

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※本稿は英文記事「Arm IoT technologies will unleash data gold rush」の抄訳です


この先の数年間、これまで収集されていなかったデータや、収集されても未活用のままだったデータの世界がモノのインターネット(IoT)によって解き放たれ、社会の変革に向けたとてつもない機会が生まれるでしょう。 

デジタル化が革命をもたらす

私たちはいま、膨大な数のデバイスをフィールドに設置する作業に追われており、そこで収集されるデータを適切に捉えて、分析する必要があります。データソースの数が爆発的に増加する中、事業運営の効率や顧客体験、あるいはその両方を向上させるため、企業各社はデータをマイニングし、活用することで、ビジネス価値を生み出す“洞察”を引き出す方法を強く求めています。

Arm Mbed IoT solutions connected city

このニーズは、とてつもない可能性の広がりを示唆するものであり、特にユーティリティ(電力、ガス、水道などの公益事業)、物流、スマートビルディングの3つの主要市場は注目に値します。

  • ユーティリティ業界は、スマートメーターの高精度化や、負荷調整および電力品質の向上、保守更新の自動化を実現することで、修理サービスへの依頼電話やエネルギー窃盗を削減し、ネットワークのセキュリティを向上させるなど、IoTによって効率化を実現し、利用状況に関する洞察を得て、コストを削減できます。
  • 物流業界は、豊富なデータをマイニングすることにより、倉庫業務から貨物運送、アセット・トラッキング、配達に至るまで、物流のバリューチェーン全体にわたってメリットを享受できます。
  • スマートビルディング業界は、空調から入居率、レイアウトまで、あらゆる要素を検知・管理するシステムにより、オーナーやテナントが空間とエネルギーをより有効に活用することが可能です。

変革を阻む壁とは?

しかし、複数のデバイスを組み合わせてまとまったソリューションを作り上げる取り組みは、いまだ発展途上にあり、データを解き放つという目標に向けた歩みは、遅れや課題が見られるのが現状です。

それぞれの業界の間には、依然として大きな溝が存在します。一例として、多くの企業がクラウドベースのソリューションの活用に前向きな一方、自社のデータや従来型システムをクラウドに移行させるつもりのない企業も多数存在します。そうした企業は、データやデジタル資産をファイアウォールの内側に留めておきたいと考えており、オンプレミスのソリューションを求めています。

さらに、流量計、自動機械、冷却システムなど、所定の企業によって導入された既存のIoTシステムの多くは、特定の業界に特化したソリューションによって管理されており、相互的な通信には対応していません。データ活用に取り組む企業からは、こうした技術的な障壁を排除する、業界横断的なアプローチが求められています。

最後に、IoTセキュリティへの認識が高まりつつある一方、顧客体験、コスト、市場投入期間の要件が、セキュリティの要件よりも優先され続けている現状があります。この結果、強力なセキュリティコントロールの実装が困難になる、あるいはもっと深刻な状況として、製品の展開時に特定のセキュリティ機能が除外されることも考えられます。

転換点は今

しかし、デバイスの規模が数百万個から数十億個へと拡大する中、こうした状況も変わりつつあります。

これまでの四半世紀の中で、Armが開発してきた革新的なIPソリューションは、低消費電力・低実装面積のイノベーションと、当社の広範なポートフォリオがもたらす選択肢と柔軟性によって、世界中のお客さまに支持されてきました。こうしたイノベーションの歩みの一環として、ArmはIoTデバイスプラットフォーム「Arm Mbed」を数年前に立ち上げ、その主要な構成要素としてIoTデバイス管理クラウドサービス「Mbed Cloud」とIoTデバイス向け組み込みOS「Mbed OS」を提供してきました。両プロダクトの組み合わせにより、IoTのシステム開発とデバイス管理向けのソリューション・スイートを実現しています。IoTデバイスを大規模に導入するには、デバイスの制約に関わらず、極めて広範なIoTクライアント・デバイスへの対応と効率的な通信が必要であり、Arm Mbedはその理解の下で開発された業界横断的なソリューションです。

Armにおけるイノベーションの歩みは止まりません。今回新たに、IoT開発の障害を取り除くソリューション群を発表します。これらはIoTの活用に取り組む企業が求めているシンプル、セキュリティ、制御性という根本的なニーズに応え、IoTアプリケーションの普及と導入を加速させるものです。従来もいわゆる「ポイント・ソリューション」は市場に存在していましたが、以下に挙げるトータルなアプローチによって、IoTの大規模実装にまつわる複雑な課題に対してソリューションを提供した企業は、これまでありませんでした。

  • メモリ容量やプロセッサ性能などのリソースに制約のあるデバイスから、それらのリソースに富んだデバイスまで、幅広いIoTデバイスに対応できる完全統合型のIoTデバイス管理ソリューションの提供
  • オンプレミス・ソリューションの要件への対応
  • IoTアプリケーションの実装期間を短縮する、量産対応の組み込みモジュールの提供
  • IoTの幅広い通信ニーズに応える、さらなる柔軟性の実現

Armは2018年の「Mobile World Congressにおいて、以下の新ソリューションを紹介します。

Mbed Cloudのオンプレミス対応オプション

一般に企業がITシステムの実装形態を検討する際、法令や法的責任、コストの観点から、あるいは単に技術的な制約から、クラウド型の実装ではなく、オンプレミスの実装を選択することが少なくありません。オンプレミスが好まれるのは、データアクセスの可視性や制御性が比較的高く、重要かつ価値の高いデータを自社のファイアウォールの内側に据え置けると同時に、社内の既存システムともより効果的に連携できるからです。

Mbed Cloudのオンプレミス・サポートにより、パブリッククラウド・サービスに一切頼ることなく、お客さまが自社の施設内でIoTデバイス管理のクラウドライクな機能を利用できるようになります。このオンプレミス・ソリューションは、例えば以下のような導入が可能です。

  • お客さまが自社施設内に物理的に保有しているITインフラ上での稼動
  • お客さまが利用しているIaaS(Infrastructure-as-a-Service)プロバイダーが提供するインフラ環境への実装

Armはこのオンプレミス・オプションの提供により、データのキャプチャやデジタル資産の保持を自社内で完結させるためにクローズドなマネージド・ネットワークを求める企業のニーズに応えます。この仕組みを活用することで、お客さま企業はビジネス運用の効率を高め、伝統的なビジネスでさえも変革できるような分析と洞察を取り込めるようになります。

>> さらに詳しく:Mbedのオンプレミス・ソリューションについて

容量や性能が限られたデバイスを遠隔管理

クラウド型のIoTデバイス管理サービスであるMbed Cloudは、コスト重視の超小型デバイスから、豊富な機能を備えた比較的高コストのデバイスまで、多岐にわたるIoTデバイスのリモート管理機能を実現します。具体的には、データの前処理に対応し、状況に応じた意思決定が可能なスマートメーターや、前処理にとどまらずデータ分析自体も実行し、他のデバイスを制御可能なエッジ・ゲートウェイ装置などのデバイスが対象となります。

しかしこれまで、メモリ容量やプロセッサ性能などの制約が多い一部のIoTデバイスは、単なる“データ収集装置”にとどまっていました。そうしたデバイスの機能は制限されており、組織の進化に伴いビジネスプロセスが新しくなったとしても、それに合わせて更新することは不可能でした。

Mbed Cloudは、そうした制約のあるデバイスをサポートすることで、このような現状を刷新します。すなわち、制約のあるデバイスにおいても、遠隔からIPネットワークを介したデバイス管理機能を実現し、大規模ネットワークに必要なセキュリティ機能をサポートします。

このMbed Cloudのサポートの拡張により、制約を抱えたデバイスは、制約のあるノード用に設計されたCoAP (Constrained Application Protocol) over UDP(User Datagram Protocol)などのプロトコルスタックを使用できるようになります。その結果、デバイスへのコストと演算リソースへの影響を最小限に抑えつつ、セキュアなデータ収集を実現します。このイノベーションにより、これまで制約のあったIoTエンドポイントの機能は大幅に充実し、すべてがつながるIoTの環境において大きな貢献要素になります。

>> さらに詳しく:制約のあるデバイスに向けた新ソリューションMbed Client Liteについて 

Mbed OSがモジュールのサポートを拡充

IoT導入の道のりを新たに歩み始めた企業の場合、通信プロトコルの機能をフル活用したチップオンボードのソリューションをゼロから設計するには、時間もエンジニアリング・リソースも足りないケースが多々あります。

モジュールベンダーはこうしたニーズに応えており、IoT導入企業が手付かずだったデータをセキュアにキャプチャし、自社インフラの変革を進める取り組みを支援しています。しかし、IoT導入企業にとっては、極めて多くのベンダーの中から選択する必要があり、自社の要件に対応可能な経験と規模を備えたベンダーを見つけることは、プロジェクト開発の大きな障害となっています。

こうした課題を解決するため、Armは今回、Mbed OSとコネクティビティ・プロトコルを実行するモジュールのパフォーマンス検証プログラムを発足しました。これにより、IoT導入企業側のデバイス開発者は、最適なモジュールを選択・購入しやすくなり、コネクティビティのドライバとプロトコルを幅広く取り揃え、Mbed OSに対応した量産品質のモジュールを見つけることが可能です。これによって、開発作業が迅速化し、より短期間で大規模なIoT導入に到達できるようになります。

提供されるモジュールは、BluetoothやWi-FiからLoRa、Cat-M1、NB-IoTまで、IoTアプリケーションで使われる各種無線通信のスタックをサポートします。すべてのモジュールはMbed OSがネイティブにサポートしており、Mbed Cloudを採用したソリューションと容易に接続可能です。

>> さらに詳しく:Mbed OSのモジュールのサポートについて

Mbed OSでNB-IoTが利用可能に

IoTの構築が急ピッチで進む中、信頼性に優れ、管理の行き届いたネットワークを世界中で実現するものとして、セルラーIoTのコネクティビティ・ソリューションが増加しています。セルラーIoTのカギとなるのは、ゲートウェイ経由での複雑な設定無しにコネクティビティを実現することです。ただし課題もあります。すなわち、従来型のセルラーモデムはデータのスループットに最適化されており、IoTネットワークの管理には必要でないケースが少なくありません。IoTネットワークの場合、データのスループットよりも、消費電力とコストの方が重大な検討材料になると考えられます。そしてこれこそが、NB-IoTの活躍の舞台となります。

セルラーIoTは、比較的低速で定期的な伝送用の、よりシンプルで低コストなモデムを目指しており、信号の貫通性に優れていることから、建物内の奥深くにあるデバイスもサポートできると期待されます。

Mbed OSバージョン5.8は、セルラーベースの低消費電力・広域テクノロジー(CAT-NB1とCAT-M1)をサポートします。Mbed OSのセルラーAPIは十分なテストを経ており、アプリケーションによるモデム/モジュールの一貫した使用が保証されます。

>> さらに詳しく:Arm Mbedのコネクティビティに関するページ

MbedテクノロジーがIoTの大規模導入を後押し

ここまでに紹介した新技術は、IoTの開発、導入、管理を加速させるものであり、お客さま企業はこれを活用することで、自社のデータをマイニングして実用的な洞察を取り出し、顧客体験の変革が可能になります。

これは決して未来の話ではなく、すでに実用導入されています。サンディエゴやロサンゼルスではMbedベースの街路灯が採用されており、これらの都市では照明管理の効率化とコスト削減を実現しています。

ArmのMbed CloudとMbed OSのテクノロジーの進展に伴い、将来はこれと同様のシステムがより大規模に活用され、交通管理などの公共安全分野の要件への対応が実現したり、そして、かつてない豊富なデータセットが市町村に提供され、各自治体でマイニング・活用が進むと考えられます。

Armのこうした最新IoTテクノロジーの導入と、Platform Security Architectureをはじめとする当社のハードウェア/セキュリティ・ソリューションとの連携により、IoTの道に踏み出し、その道を広げること、そして、それぞれの分野のデータを取得・活用することで新たな洞察を引き出し、ビジネス運用効率を高めることは、世界中のいかなる企業にとっても、もはや足踏みするものではありません。

>> さらに詳しく:ArmのIoTソリューションについて

 


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