現代の企業がIoTデータを活用してイノベーションを促進する方法

近年のモノのインターネット（IoT）の発展ほど、人々の想像力を掻き立てる現代のテクノロジーはありません。1999年にイノベーターのKevin Ashton氏によって考案されたこの用語は、インターネットを通じて情報を共有し、接続されたデバイスが自律的にタスクを実行できるようにする、広大に相互接続されたオブジェクトの世界を表しています。¹

今日では、5Gテクノロジーの普及により、IoTデバイスはあらゆる場所に組み込まれています。自動車や家電製品からドローン、衛星、さらには製造工場全体に至るまで、組み込みセンサーは超高速ネットワークを介してデータを収集、共有し、人工知能（AI）やクラウド・コンピューティングなどの最先端テクノロジーの発展を可能にしています。『Forbes』誌によると、IoTデバイスの数は近年2倍以上に増加しており、2018年には103億台であったものが、2025年には250億台に達すると予想されています。²

その一方で、多くのIoTアプリケーションのパフォーマンスを支えているのは、企業がアプリケーションを機能させるために収集し、安全に保存する必要がある、膨大な量のビッグデータです。完全に自動化された製造施設から、よりスマートな都市やエネルギー・グリッドまで、IoTデバイスは企業が処理できる以上のデータを生成します。

エッジコンピューティングは、IoTデバイスによって生成されたデータを企業がより柔軟に処理できるようにするためのテクノロジーです。エッジコンピューティングは、データがその出所に近い場所、つまりデータが移動する高速ネットワークの「エッジ」でデータを処理できるようにする分散型のコンピューティング・フレームワークです。これにより、IoTデータが集中型データセンターで処理される場合によく発生するレイテンシーと帯域幅の問題が軽減されます。

「ビッグデータ」という用語は、SNS、インターネット、データベースなど、さまざまな出所から企業が収集する情報を表します。技術的には、IoTデータは、センサーやメーターなど、IoTネットワークに接続されたデバイスから収集された情報のみを扱うビッグデータのサブセットです。ただし、IoTデータは他の種類のデータとは3つの重要な点で異なるため、それに応じた適した方法で処理する必要があります。

IoTデータは、インターネットに接続されたデバイスによって生成されます。ただし、ビッグデータは、ユーザーのSNS上での履歴や金融取引など、さまざまな出所から生成される可能性があります。つまり、IoTデータは多くの場合、メーターやセンサーなど、情報を配信するデバイスの制約によって厳密に構造化され、フォーマットされています。ただし、ビッグデータは、通常、構造化されていません。

大規模で非構造化データセットを処理するように設計されたデータセンターは、多くの場合、ほとんどのIoTアプリケーションの中核要件であるデータの継続的な処理に対応できず、遅延や精度の問題が発生する可能性があります。

接続されるIoTデバイスの数が増えると、膨大な量のデータが生成されます。最近の調査によると、IoTデバイスは2022年には86ペタバイトの情報を生成していましたが、2027年までに1,100ペタバイトを超える情報を生成すると予想されており、その成長率は1,000％を超えています。³

従来のデータセンターは、特にIoTデバイスの設計のようにデータが継続的に送信される場合、この量のデータに対応できるように構築されていません。大量のデータによりストレージ・システムが満杯になり、問題が発生しています。

IoTデータはリアルタイムで送信されますが、それを利用するアプリケーションが効果を発揮するには、すぐにデータを処理する必要があります。自動運転車が反応する前に、信号に関するデータがデータセンターで処理され、送り返されるのを待たなければならないと想像すると理解しやすいでしょう。ビッグデータには、関連するアプリケーションのパフォーマンスに影響を与えることなく、時間の経過とともにバッチ処理できる履歴データが含まれることがよくあります。

従来のデータセンター（ITインフラストラクチャーを収容する物理的なオンプレミスの建物）は、大量の非構造化データを時間の経過とともにバッチで保存および処理するように設計されていました。このアーキテクチャーは大規模で複雑なデータ処理には最適かもしれませんが、IoTワークロードのボリューム、スケール、リアルタイムのニーズには理想的とは言えません。

IoTテクノロジーが依存するデータ出所の数と複雑さ、さらにデータの量とデバイスがデータを送信する速度が、従来のデータセンターを圧倒してしまうことがよくあります。エッジコンピューティングといわゆる「エッジ・データセンター」は、データに適した方法でデータを保存および処理します。

エッジ・ソリューションは、IoTデバイス向けの従来のデータセンター・モデルに代わる魅力的な選択肢を提供します。従来のデータ処理方法とは異なり、エッジコンピューティングのメリットの1つは、データを受信と同時に処理および分析できることです。クラウドや従来のデータベースに送信されず、より生成時に近い段階で行われます。

エッジ・ソリューションを使用すると、IoTデバイスによって生成されたデータを、ネットワークのエッジにある非リレーショナル・データベース（NoSQL）アプリケーションによってリアルタイムで処理および分析できます。例えば、無人運転車の場合、衝突を回避するためのリアルタイムの反応機能を提供するにはエッジコンピューティングが不可欠です。

このアプローチは、デバイスに応じて設計が若干異なりますが、多くのIoTアプリケーションで使用されており、ネットワークの輻輳を軽減し、リアルタイムの応答機能を実現します。しかし、これらの強化されたエッジソリューションを使用しても、IoTデバイスは機能に必要な量以上のデータを収集し続けます。

IoTデバイスは生成するデータ量のごく一部しか使用しないため、追加のデータを破棄することを選択する企業もあります。表面的には、これは比較的単純な解決策のように見えますが、IoTデータは袋に詰めて道路脇に持っていけるゴミのようなものではありません。IoTデバイスは家庭、車、その他のプライベートな空間に存在し、非常に個人的な、厳しく規制された情報が含まれていることがよくあります。

例えば、風速や信号の色を検出することに加えて、IoTデバイスは大量の個人を特定できる情報（PII）を生成する可能性があります。例としては、個人の所在地、財務履歴、インターネットの使用状況などが挙げられます。このデータは、違反すると多額の罰金が科せられる厳格なデータ主権法に準拠して収集、保存、分析する必要があります。

では、IoTデバイスによって収集されたデータを安全に保存する必要がある場合、企業はどのようにそのデータを活用して洞察を生成し、より大きなビジネス目的に役立てることができるのでしょうか。

IoT接続デバイスによって生成されるデータの潜在的な使用事例は驚くほど多岐にわたります。最近のレポートによると、IoTデバイスによって生成されるデータは、今後5年間で5.5～12.6兆米ドルの価値を生み出すと予想されています。⁴

IoTデバイスによって生成されたデータは、関連するすべての現地法に準拠して安全に保存および処理されていれば、企業が洞察を得たり、トレンドを発見したり、将来の製品を計画したりするのに役立ちます。ここでは、現代の企業がIoTデータを活用している5つの分野を紹介します。

スマート冷蔵庫、自動運転車、スマートホーム・エネルギー・センサーなどのIoTデバイスは、顧客がこれまで手入力を必要としていたプロセスを自動化するのに役立ちます。また、顧客の行動や好みに関する貴重な洞察を生み出したり、企業が新製品を計画するのに役立てたりすることもできます。

例えば、スマート冷蔵庫によって生成されたデータを使用することで、企業は顧客がどの製品を好んでいるかを把握し、その情報を第三者に販売したり、より多くのサービスを顧客に販売するために使用したりすることができます。

エッジコンピューティングは、農家がどの作物を植えるか、どのように収穫するか、そして変化する気象条件にどう備えるかを選択する方法に大きな可能性を秘めています。

土壌や作物に埋め込まれたセンサーからのリアルタイム情報を使用することで、生育や肥料をより効果的に管理し、害虫の蔓延などの潜在的な脅威を発見することができます。家畜の群れを管理する牧場主は、動物を遠隔で監視し、病気の兆候を早期に検知するためにエッジコンピューティングを活用し始めています。

産業プラントのスマート監視システムには、温度、動作効率、速度などの情報を提供するセンサーを備えた数百台のIoTデバイスが組み込まれています。これらのシステムは、以前は人間の介入を必要としていたプロセスの自動化に役立つだけでなく、他の方法で使用できるデータも生成します。

例えば、予知保全の分野では、企業はIoTデータを活用してダウンタイムをより適切に計画し、最も貴重な資産を最大限の効率性で稼働させています。機械に搭載されたセンサーからの情報は、特定の部品の故障時期を正確に予測し、保守の実施方法を把握し、管理者がオフピーク時に修理をスケジュールできるようにします。

ヘルスケア業界のスマートデバイス（心拍数や血糖値などを監視する時計など）は、さまざまな病気に苦しむ患者のケアと治療効果の向上に役立っています。他の業界と同様に、デバイスはIoTデバイスが機能するために必要な量よりも多くの情報を患者から収集します。

例えば、ウェアラブル・デバイスを使用して心拍数を追跡する患者の場合、ウェアラブル・デバイスによって収集されたその他の情報に基づいて、デバイスのデータを使用して栄養補助食品やトレーニング・ルーチンを推奨するサービスを選択できます。

ネットワークに接続されたカメラや動きセンサーなどのIoTデバイスは、セキュリティー業界に大きな影響を与えています。新しいIoTデバイスにより、オペレーターやセキュリティー担当者にかかるリスクが軽減され、場合によっては直接の巡回が不要になります。

また、これらのデバイスによって生成される情報は、セキュリティー企業がサービスを提供する方法の改善にもつながっています。例えば、これらのカメラやその他のセンサーによって収集された情報を分析することで、脅威を予測し、パターンを識別し、より積極的な対応を設計することができます。

IoTデバイスは、企業が処理できる量を超えるデータを生成しますが、5Gワイヤレス接続とエッジコンピューティングにより、企業はデータの新たな用途を発見しつつあります。

今日、IoTデバイスは事実上あらゆる場所に存在し、家電製品、無人車両、衛星など、さまざまなデバイスから情報を収集しています。従来のようにデータをサーバーに移動するのではなく、エッジでリアルタイムにデータを処理することで、画期的な新しいアプリケーションの開発への道が開かれています。

よりスマートな工場や都市から、IoT対応のヘルスケア・ソリューションや施設や機器のリモート監視まで、エンタープライズIoTおよびエッジコンピューティング・アプリケーションの数は急速に増加しています。エッジコンピューティングとIoTに投資することで、企業はデジタル・トランスフォーメーションを加速し、プロセスに関する新たな洞察を発見し、未加工データに基づいて即座に行動できるようになります。