データストレージとモノのインターネット

モノのインターネット (IoT) には、工場の機械や設備、家電製品、自動車、スマートフォンやスマートウォッチなどのモバイル デバイスに至るまで、インターネットに接続できるあらゆる種類の物理的オブジェクトやデバイスが含まれます。今日のモノのインターネットとは、より具体的には、センサー、処理能力、ソフトウェアを組み合わせ、他のデバイスとデータを交換する相互接続されたデバイスを指します。 IoT はさまざまな業界やアプリケーションを変革しており、これらのデバイスから生成されたデータは、データ分析プロセス後のビジネス成果に大幅な改善をもたらす可能性があります。

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従来、接続機能は主に Wi-Fi ワイヤレス ネットワークに依存していましたが、現在では 5G やその他のタイプのネットワーク プラットフォームにより、より大きなデータ セットを速度と信頼性で徐々に処理できるようになりました。これにより、IoT アプリケーションが大幅に強化され、エンドデバイスから大量のデータが生成されます。 IDC は次のように推定しています。 IoTデバイスから生成されるデータ 2019 年の 18.3 ZB から増加し、2025 年までに 73.1 ZB になる予定です。このデータの管理は、ビジネス インテリジェンスとより良いユーザー エクスペリエンスを提供するための鍵となります。それでは、IoT の世界におけるデータ フローについて詳しく見ていきましょう。

IoT 世界におけるデータの流れ

単純化して見ると、IoT システム アーキテクチャには 3 層のデータ処理層があります。

• • • データソース: IoT は、スマート デバイス、環境センサー、スマートフォン、インテリジェント車両、およびあらゆる種類のセンサーからデータを収集します。その後、データは、MQTT、CoAP、HTTP などの一般的な標準プロトコルを使用してネットワーク経由でエッジ ゲートウェイに送信され、その後クラウドに送信されます。

• • • データストレージ： この層は、長期または短期のアプリケーションのためにエッジまたはクラウドのセンサーやデバイスから収集されたデータを保存します。エッジ ゲートウェイは、センサー データの集約、データの前処理、クラウドへの接続の保護などの機能を提供します。クラウドには、IoT アプリケーション用に構築されたさまざまなデータベース管理システムがあります。システムは、さらなるアプリケーションのためにこれらの膨大な量のデータを保存および管理できます。

• • • データ分析とアプリケーション: ほとんどの組織はクラウドを使用して、デバイス生成データの処理に必要なアプリケーションを実行できます。この層は、AI、機械学習、および基本的なコンピューティング技術を使用してデータを分析し、有用な情報を生成します。このデータは、データ駆動型のビジネス インテリジェンスの解放、運用の最適化、より多くの顧客との関わり、プロセスの自動制御を行うための実用的な洞察を作成するために使用され、企業がデータ分析レイヤーから抽出された結果に基づいて最適な意思決定を行えるように支援します。

データの収集、送信、保存、コンピューティング、分析からアプリケーションに至るまで、データ ストレージは IoT のエコシステムの一部にすぎません。しかし、それは依然として非常に挑戦的な技術です。 IoT 用のストレージ ソリューションは、データの整合性、信頼性、安全性を確保する必要があります。さらに、ストレージ ソリューションは、エンド デバイス、エッジ ゲートウェイ、データセンターなどのあらゆる種類の環境に適合する必要があります。

IoT向けの重要なストレージテクノロジー

ほとんどのユースケースでは、エンドポイント デバイスからエッジ ゲートウェイおよびクラウドにデータを移動するのが当然の選択です。ただし、デバイスには通常、データを保存および前処理するためのある程度の容量があります。生産現場や輸送施設のIoTデバイスは、出力されるデータが異なるだけでなく、ソースも複雑です。高速なアクセス速度が要求され、保存されるデータの精度は非常に要求され、IoT デバイスが設置される環境は比較的過酷です。 NAND フラッシュ ストレージは家電市場で足場を築きつつあり、徐々に IoT デバイス用のストレージ ソリューションの最初の選択肢になりつつあります。ただし、これらのエンドポイントにはまだ多くの課題があります。

• • • 環境 IoT エンドポイント デバイスのストレージに関しては、これが最初の課題です。自動車の世界では、Vehicle to Everything (V2X) が IoT の概念の好例です。将来の自動車は、すべてのセンサーによって収集された情報を交換し、他の車両、歩行者、路側機 (RSU) と情報を交換する必要があります。車内のストレージデバイスは、極端な温度の状況でも正常に動作する必要があります。したがって、AECQ-100 の認証が必要になります。ファクトリーオートメーションなどの他のアプリケーションでは、極限環境でのストレージパフォーマンスを保証するために耐衝撃性認証 (MIL-STD 810G) が必要です。

• • • 信頼性 さまざまな IoT アプリケーションにストレージ ソリューションを適用する際に考慮すべき重要な要素です。一般に、IoT デバイスは、拡張性とアップグレードの容易さを考慮して設計されたサーバーや PC ではなく、特定のタスク用に設計された組み込みシステムです。つまり、IoT デバイスのストレージのライフサイクルは、消費者市場の製品よりも長い必要があります。産業用グレードとして認定されたNANDフラッシュの使用、擬似SLCモードの有効化、高品質部品と固定BOMの選択、コンフォーマルコーティングなど、高い信頼性を実現するためのノウハウがいくつかあります。テストと検証も信頼性の高い製品を提供するために不可欠なステップですが、これらのステップの詳細と品質はサプライヤーごとに異なります。追加の顧客要件やアプリケーションに基づいて、JESD 218/219a や IEC 60068/61000/60529 などの国際規格も考慮する必要があります。

• • • データの整合性 特に、IoT アプリケーションにとって正確である必要がある時系列データの場合は重要です。車両から遠隔測定データを取得します。データの順序が完全に一致しておらず、正確ではない場合、分析時に異なる結果が生じる可能性があります。電力損失保護、エンドツーエンドのデータ保護、ECC などのテクノロジーを使用して、ストレージ デバイスのデータ整合性が保証されます。結果を得るには、これらの機能の設計経験が不可欠です。

• • • 安全 IoT テクノロジーを導入する際の最大の懸念事項です。多くの IoT デバイスでは利用できる計算能力が限られています。これらの制約により、データや他のデバイスとの通信を暗号化するためのファイアウォールや強力な暗号システムの実装など、基本的なセキュリティ機能を使用できなくなります。ストレージ ソリューション プロバイダーは、書き込み保護、セキュリティ消去、AES 暗号化、TCG Opal2.0 などの機能を実装して、IoT デバイスによって生成されたプライベート データの安全性を確保できます。

未来はIoTです

IoT デバイスは、クラウド、エッジ ゲートウェイ、エンドポイント デバイスに保存される前例のない量の貴重なデータを生成します。 IoT デバイスが必要とする多数のアプリケーション、環境、要件に適合できるソリューションを開発するには、ストレージ ソリューション プロバイダーは、耐久性、信頼性、セキュリティ、パフォーマンスに対するパートナーの期待を満たすカスタマイズされた製品の設計に豊富な経験を持っている必要があります。 20 年以上の経験、業界で最も広範な製品と IP ポートフォリオ、プロバイダーの中で最も研究開発に投資した Phison は、最も革新的な NAND フラッシュ ストレージ ソリューションを使用して、世界で最も要求の厳しい IoT 環境の一部でアプリケーションとデバイスを強化しています。 。

この記事で使用されている参考文献:

1. IDC.com
2. 情報化時代
3. IoT

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