業界のエッジ・コンピューティング

産業部門は世界経済の重要な要素です。私たちが着る服、私たちが使う携帯電話とラップトップ、私たちが運転する車、そしてそれらに入れるガスはすべて産業部門に由来しています。産業革命の第 4 波であるインダストリー 4.0 は、人工知能を利用することで企業がデータを最大限に活用し、競争の激しい市場で差別化できるよう支援します。

ただし、最新のインテリジェント・システムを組み込んだ工場は、独自のインフラストラクチャーの課題に直面しています。大量のデータをキャプチャー、保存、処理、リアルタイムまたはほぼリアルタイムで実行するための効果的なメカニズムが必要です。たとえば、インテリジェントなカメラベースの製品検査システムによって取得された詳細情報は、1 日 1 工場ごとにペタバイトのデータを生成する可能性があります。製造業者は情報、モノのインターネット (IoT) デバイス、IoT ゲートウェイ、製造ソフトウェア、およびシステムのセキュリティーも確保する必要があります。脆弱性は機密データを危険にさらしたり、工場でのプロセスを妨げたりする可能性があります。

製造業のエッジ・コンピューティングは、データおよび安全なコンピューティング・インフラストラクチャーを工場フロアやそれに依存するプロセスの近くに配置することによって、こうした懸念に対処します。このアプローチには大きな利点があります。第一に、製造業者は長距離のデータ転送に伴う遅延を回避することによって情報を保存および処理できます。第二に、この方法は膨大なデータボリュームのオフサイトストレージへのストリーミングに関連する帯域幅コストを排除します。

エッジ・コンピューティングの課題

エッジでの分析を通じて洞察を行うことは競争上の差別化の機会を示しますが、データを洞察に変えるにはいくつかの考慮すべき事項が伴います。

産業施設には必要なインフラストラクチャーをコスト効率よく展開し、それらのシステムを管理し、データを効果的に接続するための専門知識が不足していることが少なくありません。

インテルの産業向けエッジ・インサイトを活用することで、ソリューション開発者と製造業者はクラウドサービス・プロバイダーの長期データストレージ、仮想開発環境、アプリケーション管理機能を活用しながら、エッジに適したレイテンシーおよび帯域幅のターゲットを打つことができます。

今日の市場は数百の産業用 IoT (IIoT) プラットフォームおよび数千の IIoT デバイスを提供しています。その多様性により、プロトコルおよびオペレーティング・システムがシステム間の互換性に関する課題を生み出します。したがって、エンドユーザーにはシステム間の互換性を促進するオープンで俊敏なプラットフォームが必要になります。

製造元には安全で相互運用可能な AI対応のエッジ・ソフトウェア・ソリューションが必要です。また、すべての異種コンピューティング・インフラストラクチャー、IoT エッジデバイス、およびアプリケーションを 1 つのエンドツーエンド・システムに結び付ける機能も必要です。

インテルの産業用エッジインサイト

インテルの産業用エッジインサイトは最新のマイクロサービス・アーキテクチャーを活用しています。このアプローチは OEM、デバイスメーカー、およびソリューション・プロバイダーがセンサー・ネットワーク、運用ソース、外部プロバイダー、および産業システムからのデータをより迅速に統合するのに役立ちます。製品検証済みのモジュール式ソフトウェアにより、エッジにてマシン・データを抽出できます。またプロトコルおよびオペレーティング・システム間でデータを安全に通信し、一貫して管理し、迅速に分析することもできます。

マシンが異なるプロトコルおよびオペレーティング・システム間で交換可能に通信できるようにすることでデータの取り込み、分析、ストレージ、および管理のプロセスが容易になります。そうすることで、製造企業は強力な分析モデルおよび機械学習モデルを簡単に構築して実用的かつ予測的洞察をエッジで生成できます。

エッジ・コンピューティング・ソフトウェアは、オペレーティング・システムとその上に構築されたアプリケーションの間の中間層を占有します。インテルの産業用エッジインサイトはインテル® アーキテクチャー・ベースのプラットフォーム向けに作成および最適化され、基盤オペレーティング・システムに対して検証済みです。その機能は CPU、FPGA、アクセラレーター、およびインテル® Movidius™ ビジョン・プロセシング・ユニット (VPU) などの複数のエッジ・クリティカルなインテル® ハードウェア・コンポーネントをサポートしています。また、そのモジュラー・アーキテクチャーは OEM 、ソリューション・プロバイダー、および ISV に対してカスタマイズしたソリューションのための (拡張) 機能を選択できる柔軟性を提供しています。その結果、ソリューションを迅速に市場に投入することで顧客への展開を加速できます。

インテルの産業用エッジインサイトのさらなる利点

インテルの産業用エッジインサイトは、ソフトウェア開発者が IoT 対応アプリケーションを拡張できる多くの使用シナリオをサポートしています。開発者は GUI を拡張することで、意味のある情報へのアクセスを簡素化することもできます。

IoT デバイス、アプリケーション、およびツールの広範なエコシステムのサポート

インテルのソフトウェアは広範なサードパーティーのコンピューティング、ストレージ、および産業用 IoT デバイス・ソリューションに関する評価管理をサポートしています。インテルの産業用エッジインサイトは産業用アプリケーションと用途に合わせて合理化されています。

ビデオの取り込み

インテルの産業用エッジインサイトは既製のビデオ取り込み機能を提供しています。インテルの基盤によってメタデータのキャプチャーが可能になると共に、リレーショナル・データベースを作成することで学習プロセスにてマシン・ビジョン・システムを支援します。

またインテル® Distribution of OpenVINO™ ツールキットと組み合わせることで高性能な推論をサポートできます。OpenVINO ツールキットの支援により、マシンビジョン・システムはディープ・ラーニングとニューラル・ネットワークを使用して機能を拡張できます。これによってエッジでのインテリジェントな洞察が可能になります。コンピューター・ビジョンシステムが周囲のオブジェクトを解釈するように人工知能をトレーニングすることで、従業員にとって困難で退屈な繰り返しの詳細なタスクを実行できるようになります。

マシン・ビジョンシステムは産業用アプリケーションに優れた品質管理メカニズムを提供します。中国のある製造元はインテルと密接に連携して製品検査技術をマシン・ビジョンシステムに切り替えました。この変化により、欠陥検出の精度が 99.9% に向上しました。¹ またこの新しいシステムは以前よりもはるかに迅速にこれらの検査を実行しました。

コンピューター・ビジョンは製造に関わる産業プロセスを分析することもできます。手続面のボトルネックを特定することにより、インテリジェント・システムは生産現場の効率を高める機会を特定できます。

エッジデータの収集および保存

製造施設の産業用 IoT デバイス、センサー、およびカメラはビジネスに不可欠な大量の情報を生成します。もちろん、最初のステップは分析システムや他のアプリケーションによる迅速なアクセスのために、そのデータを取り込んで処理することです。

エッジ・ネットワークには情報の保存および処理のためにオンサイト・サーバーが定期的に含まれています。ただし、エッジの近くにある低遅延クラウド・ソリューションはいくつかのシナリオにて実用的な代替手段を提供できます。たとえば、マルチアクセス・エッジ・コンピューティングによって開発者は重要なアプリケーションを顧客の近くに配置できるため、遅延や帯域幅のコストを削減できます。

エッジ分析からの迅速な洞察

インテルの産業用エッジインサイトは製造施設全体に配置されているデバイスからキャプチャーされたデータを、その量にかかわらず解釈する組込み型の高速分析機能を備えています。データ・スループットの遅延を最小限に抑え、ほぼリアルタイムのイベント駆動型制御を可能にします。迅速な応答性によって重要な情報が必要なデバイス、機器、および人々に非常に迅速に届くことを保証します。

IoT デバイスとその背後にあるインテリジェンスは、予知保守を使用してミッション・クリティカルな機械を監視するために定期的に機能します。システムが差し迫った機器障害の警告兆候を示す異常なアクティビティーを解釈した場合、そのマシンはサービスのためにすぐにシャットダウンできます。

エッジベースの分析システムがないことで、集中型データセンターまたはクラウド・ソリューションにてデータを処理することによって生じる遅延が問題になる可能性があります。エッジ・コンピューティングによって企業の中央データ収集システムとやり取りする IoT エッジ・データがより詳細な分析を受ける必要がなくなります。高速ネットワークまたは 5G 接続であっても、このデータの移動には数秒かかる場合があります。産業機械のシャットダウン命令が遠隔地の製造施設に戻るまでに、手遅れになる可能性があります。その情報遅延はエッジデバイス本体からあらゆる早期警告サインが出ている場合でも、機器の故障につながる可能性があります。ただし、ローカルデータとエッジ分析においてはデバイスデータからの洞察により、数ミリ秒以内にインテリジェントなアクションをトリガーできます。

お客様からのフィードバック

日本に拠点を置く世界的な産業用 OEM 企業である日立製作所の制御サービス・プラットフォーム・システム事業部の Naohiko Irie 博士は次のように述べています。「産業用エッジ・インサイトの導入により、OT 開発者は IT の先端技術を採用するために柔軟な開発フレームワークを設けることができます。産業用エッジ・インサイトの敏捷性のおかげで、公共のインフラストラクチャーや産業システムにおけるユーザーのさまざまなニーズを迅速に実現できます。その結果、こうした業界がデジタル・トランスフォーメーションを加速させることができると私たちは考えています。」

台湾の ODM である Axiomtek の CEO、Albert Huang 氏は次のように述べています。「産業用インテル® エッジ・インサイトは工場のフロアでのエッジ・コンピューティングの実装の加速に必要なすべての要素を結集した強力かつ直ちに導入可能なソリューションです。インテルの複数のハードウェアとソフトウェアの コンポーネントをサポートし、データ収集と分析からマシンビジョン検査にいたるまでのタスクを容易にしています。

Axiomtek の AI スターターキットには、インテル® Core™ ベースのプラットフォームと産業用エッジ・インサイトが搭載されており、ユーザーがスマートな方法でビジョン・アプリケーションを導入するのを可能にしています。完全な開発キットを使用すれば、顧客は時間とコストを節約でき、私たちは信頼を得ます。インテルの産業用エッジ・インサイト ・ソフトウェアは、製造業者が IIoT の多様なデータを迅速に統合でき、実行可能な洞察を生み出し、製造プロセスを最適化でき、コストも安価な統合型エッジ・プラットフォームを作成することに役立ちます。」

台湾の別の OEM 顧客である Vecow は、インテルによる産業向けエッジ・インサイトを統合することで、推定 40% のパフォーマンスの改善および当初のフレームワークと比べてプロジェクト展開の 20% 高速化を実現したことを示しました。²