フォグコンピューティングとエッジコンピューティングとは何か?

フォグコンピューティングとエッジコンピューティングとは何か?

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IoT技術の発展とともに聞くことが多くなった「フォグコンピューティング」と「エッジコンピューティング」という言葉。どちらも今後のIoTの普及において必要とされる概念であって、似たような意味で使われることもある。

しかし、フォグコンピューティングとエッジコンピューティングは似ているようで異なる点が多くあるので、具体的にどのように違うのか、そしてそれらがどのようにIoTに関わってくるのか、IoTにより今後どのように世界が変わっていくのかなどを解説してみる。

フォグコンピューティングとエッジコンピューティングが注目される背景

フォグコンピューティングとエッジコンピューティングという概念が広がり始めた理由として、クラウドの処理能力の限界という点がある。Ciscoによると、スマートフォンやIoT機器の普及により、2020年には500億個を超えるさまざまなデバイスがインターネットに接続されると予想している。

デバイスの数はその後もさらに増大していくことが予想され、これらの機器から送られるデータがすべてクラウドのサーバに送られれば、やがて処理できないほどのデータ量になると考えられる。また、通信の速度はサーバとの距離に比例して長くかかることになるため、医療や災害の対応など即時性が求められるシステムでは、対応が遅れる懸念も出てくる。

さらに、クラウドとの通信障害が発生した場合は、各デバイスはデータを送れず、処理された応答もなくなるので何もできない状態になってしまう。このような問題を解決する方法として出てきたのがフォグコンピューティングとエッジコンピューティングという概念である。

フォグコンピューティングとは

フォグコンピューティングは、前出のCiscoが提唱したもの。IoTデバイスのあるローカルなネットワーク内に、データを一次的に処理するIoTゲートウェイやフォグノードなどを置き、処理されたデータを必要なIoTデバイスへ送り返したり、クラウドに上げたりすることで、即時応答とクラウドの負荷軽減を可能にする。クラウド(雲)よりもデバイスに近いところに位置するのでフォグ(霧)と表現される。

エッジコンピューティングとは

エッジコンピューティングは、各デバイスの近くにデータを処理するサーバを置く、またはデバイス自体がある程度の処理能力を持つことで、即時応答やクラウドの負荷軽減を可能にする。フォグコンピューティング、エッジコンピューティングのどちらも、IoTデバイスにより近いところで分散的にデータを処理する点は同じといえるが、デバイスまでの距離や通信、データ処理の方法は異なる。それぞれに長所・短所があるので、使用環境や用途などによりどちらかが選択されるか、複合的に使われることになる。

「ラストマイル」から「ラストセンチ」の世界へ

ラストマイル(ラストワンマイル)とは、通信事業者から家庭や企業までを接続する最後の区間を示す言葉。かつては通信事業者の加入者局から、サービスを受ける顧客の建物までの距離が約1マイル(1.6km)あったことからそのような言葉が登場した。フォグコンピューティングやエッジコンピューティングによるIoTの世界では、クラウドへつながるネットへの入り口は数センチや数メートルの距離になる。

例えば工場での話。かつての工場では、機械はネットワークに接続されておらず単独で動いているのが普通だった。しかし今では、工場内の機械がネットワークに接続され、個々の機械の情報はネットワークを介して工場内のサーバに集められる。集められたデータは、工場内のサーバで処理され、必要な情報が機械へ返されるか、クラウドに上がり各地の工場で共有される。機械から工場内のサーバまでの数メートルの距離で、ネットへの入り口に届くことになる。さらに進んで、個々の機械にデータ処理能力や無線通信機能を備えたセンサデバイスが取り付けられれば、ダイレクトにクラウドまでデータを上げられるので、ネットへの入り口は数センチという距離となる。

また、センサからのデータをセンサデバイスで処理できれば、動作異常を検知しての停止や稼働状況の調整など、緊急性の高い処理を自ら判断し実行できる。同様のことは、家庭内の家電や家具類、オフィスの空調装置、照明機器、オフィス機器類など、ありとあらゆるモノで実現可能であって、ネットへの入り口が身の回りのあらゆる場所に設けられることになる。それがIoTの世界なのである。