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2021年12月7日

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[ブログ]エッジコンピューティングの本質

こんにちは、Vieurekaサブリーダーの藤田真継です。

みなさん、「エッジコンピューティング」という言葉はご存じでしょうか?

一般的に『「端末自体」もしくは「端末の近くのサーバ」でデータ処理を行うモデル』というような説明がされています。そして「端末の近くのサーバ」は「画像解析ボックス」・「IoTゲートウェイ」・「小型PC」・「AIボックス」などと表現されています。 実は、Vieurekaのような「端末自体」のモデルと「端末の近くのサーバ」のモデルでは顧客価値に大きな差があります。しかしながら、残念なことに「エッジコンピューティング」という言葉で一括りにされてしまい、その違いが認知されていません。

図1:従来の構成とVieurekaの構成の比較

我々も数年前(Vieuerkaサービス開始以前)まではIPカメラ+PCの構成で現場への導入を行っており、とても苦労しました。
そこで、この記事では、その時の経験に基づき、IPカメラとPCによる構成(以下、”従来の構成”)と端末自体でデータ処理を行うVieurekaの構成の比較を行い、違いを明確にしていきます。

先に結論を申し上げますと、エッジコンピューティングの本質は機器数を削減しシステム構成をシンプルにすることです。

図2:システム導入のフェーズ

AIを使ったシステムは主に図2のフェーズに沿って実現されます。
そして両者の構成の差は特に1.機器数および2.設置フェーズ・3.運用フェーズに大きく影響しますので、この3つの観点で比較します。

1.機器数

図3:導入時の各構成での必要機器
図4:各構成の実際の様子

従来の構成

実際に導入する場合には、従来の構成ではこれだけの機器が必要になります(図3)。PCがあれば、当然、モニター・キーボード・マウスといった付属機器が必要になります。さらに、複数のIPカメラを導入する場合、PCも複数になりますので、付属機器も複数設置するか、1セットの付属機器を分配器によって切替えて使います。不具合解析の時だけ付属機器を持ってきて一時的に接続すればいい、という考え方もあるのですが、結局常設していることが多かったです。そして複数のネットワーク機器があればハブも必要になります。

また機器が増えれば電源ケーブル、LANケーブル、USBケーブル、映像ケーブルなどケーブルだらけになることは容易に想像がつくと思います(図4)。
そして安全衛生上、落下・転倒防止のためにサーバーラックの設置が必要な場合もあり、設置場所によっては既製品ではなく、一品物を作製します。

Vieurekaの構成

LTE対応USBドングルを付けることでLTEカメラとなり、カメラ内で画像解析した解析結果をクラウドに直接送信できます。必要なのは、図2にある4つだけで非常にシンプルです。

機器の価格がピンキリですので正確な比較は難しいですが、5台構成の場合、機器コストだけで数十万円の差となり、Vieurekaの構成のほうが1/3のコストでご提供可能です(※1)。

2.設置フェーズ

図5:設置フェーズにおける業務フローの詳細

導入・設置では、設計、機器発注、オフィスでの事前確認、現場での設置という業務が発生します。一言で言ってしまえば、機器の多さが業務の煩雑さに直結します。図5は設置フェーズにおける業務フローの概要です。

Vieurekaの構成では、機器を減らしてPCを使用しないことで業務フローを短縮しています。

設計段階での設計コスト

従来の構成の場合は、カメラ台数によって、最適な性能のPC、最適なポート数のハブ、最適な分配数の分配器、サーバーラックの選定、カメラとIPアドレスの対応付けなどのシステム設計が必要になります。
Vieurekaの構成の場合は、1台で完結していて機器同士を接続しませんのでシステム設計は不要です(もちろんカメラ台数や設置位置の設計は必要です)。台数が変更になった場合に頭を抱える必要はありません。

現場のLAN配線による導入コスト

従来の構成では、特に小売店舗での導入においてPCを置くスペースが売場にありませんので、PCをバックヤードに置くことになります。そうすると、バックヤードまでのLAN配線、バックヤードのスペース確保が必要です。内装に気を使われている店舗であれば天井裏に這わせる必要があります。

大規模な作業ですので、カメラ導入の別日(主に前日)に行います。店舗であれば営業時間外、工場であれば稼働時間外の深夜に作業を行います。深夜業務が連続するのは、労務管理の制約があり非常に頭が痛い問題です。初日と二日目で担当者を入れ替えるようなことも必要でした。そして、ちょっとした台数であっても工事業者への支払いが100万円を超えてくることもありました。

一方で、Vieurekaの構成の場合、LAN敷設が不要ですのでLAN配線コストはゼロ円になります。

現場の設置コスト

従来の構成では、店舗内にカメラを設置し、バックヤードにはPCなどを設置するといった2か所に分かれて作業をする必要があります。機器が増えれば荷解きだけでも大変で、作業時間も長くなります。

一方で、Vieurekaの構成では、バックヤードでの作業は不要で、店舗内にカメラを設置していくだけです。ある事例では、約3時間で15台のカメラの設置を完了できました。従来の構成の場合、カメラ設置後にPCとの接続確認なども必要なので3倍以上の時間がかかったと想定されます。

全体を通しての作業コスト

(図4の業務フローではうまく表現できませんでしたが…、)機器が多ければ、発注数、段ボールの荷解き/荷造り、ケーブルの接続、忘れ物防止の機器チェックリスト数が増えます。広げた時にスペースが必要ですし、「忘れ物ないかな…?」という精神的な負担もかなり大きくなります。同じフローでも中身の負担が全く異なることをおわかりいただけると思います。

全体を通して、Vieurekaの構成にすることで作業時間が1/10程度に削減できています(※1)。

※1:当社試算による

その他

ネットワーク設定のトラブルは起こりがちです。設計段階で各カメラのIPアドレスを割り振ったのに、入口用のカメラを別の売場に間違えて設置してしまい、想定していた映像がPCに入力されてこなくてあたふたする、なんていうのはあるあるですね。

3.運用フェーズ

故障リスク

当然、機器が少ないと故障するリスクも低くなります。

障害発生時の解析

当然、機器が多いと原因の特定に時間がかかり、機器が少ないと特定に辿り着くのが早くなります。
またVieureka特有の機能になりますが、遠隔からカメラの状態を見たり動作ログを取得できますので、現場に行かずともオフィスで解析を行うことができます。

OSアップデート

従来の構成で、PCがWindowsの場合、Windowsアップデートが自動的に走ってPCの負荷が上がって一時的にシステムがおかしくなったり、予期せぬシステムダウンが起きることがあります。
AIカメラのような組込機器ではそのような心配はありません。

このように一言で”AIシステム”、”エッジコンピューティング”と言っても真のAIカメラを活用した場合とそうではない場合に、機器コストや各フェーズで大きな違いが出ることをおわかりいただけたでしょうか?
システム構成をシンプルにできることがエッジコンピューティングの本質だと思っています。実際に体験してみないと実感が湧かないかもしれませんが、エッジコンピューティングの理解の一助になれば幸いです。