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5G/IoT社会に求められるキーテクノロジー

「エッジAI コンピューティング」

伊藤忠テクノソリューションズ株式会社AIビジネス推進部

エキスパートエンジニア / 大橋信哉


アジェンダ

• CTCプロフィールとAI人材育成

• 5G/IoT社会とエッジコンピューティング

• エッジAI ソリューションご紹介


CTCプロフィール①

〒100-6080東京都千代田区霞が関3-2-5 霞が関ビルTEL 03-6203-5000（代）URL http://www.ctc-g.co.jp/

1972年4月1日

21,763百万円

コンピュータ・ネットワークシステムの販売・保守、ソフトウェア受託開発、情報処理サービス、科学・工学系情報サービス、サポート、その他

8,546名（CTCグループ、2018年4月1日現在）

会社名

本店所在地

創立

資本金

事業内容

社員数

4,296 売上収益

億円 (2017年度実績）

3


CTCプロフィール②

ITライフサイクルの全てのフェーズで最適なソリューションとサービスを提供します。

250社以上のマルチベンダーパートナーシップにより、お客様に最適な組み合わせでサービスを提供。

CTCグループ従業員約8,500名の75%がエンジニア。

シリコンバレーで25年以上にわたり、技術や市場等の調査・マーケティング活動を実施。

全国で24時間365日の運用・保守サポートサービスを展開。

国内5ヵ所7拠点のデータセンターを運営。25年以上の安定したサービス提供実績。

4


注力ソリューション AI / IoT

5


CTCのAI・SAS関連 Topics2017、2018年度導入実績

世界 No.15年連続（FY14～18）導入実績

日本国内 No.12年連続（2018、2019)SAS Global Partner Awards“ Channel Partners of the Year “受賞。

Topics

1

Cisco SAS Edge-to-Enterprise IoT Analytics Platform取り扱い開始。SASの高精度なIoT Analyticsと、Ciscoのネットワーク製品やUCSサーバを組み合わせた、大量データをリアルタイムに分析するエッジコンピューティング環境。

Topics

2

人工知能（AI）技術を使いやすくするハイブリッドクラウド環境を提供開始。

AIが使うデータの準備、学習データの加工、データを効率的に運用できるアプリケーション開発など、AIの導入から運用までに必要な道具立て一式を提供。

Topics

3

AI人材育成ソリューションを提供開始。Topics

4AI教育サービスとIT基盤をパッケージ化し、企業や大学のAI人材育成を支援。

6

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@World Summit AI

AI isThe New Normal

@SAS Global Forum

Analytics in Action


2極化するAI活用

• AI技術者を社内に抱えない企業のAI活用は従来ITの延長戦上に留まり、ベンダーに要件さえ伝えられていないというのが現状です。

ビジネスへの影響の大きなものex) 店舗の無人化、自動走行など

Keyword: Deep Learning, Machine Learning, DQN, Robot

日常業務の効率化など(従来のIT技術の延長線上）Keyword: Chat Bot, RPA, AI Service, Statistics Tools

高度AI技術者を社内に抱える一部の企業

その他の企業

AI人材の育成が企業の課題となっている8


事例から、自社ビジネスへの適用は難しい？！

9


機械学習/深層学習が得意とすること

10

数値予測分類

線を引く

単純なことでも様々な

ことができる


重要なのは、考え方

11

分類数値予測分類

分類数値予測


AIを活用するための「スキル」

12

“AI技術の理解”と”ドメイン知識・経験” 双方が必要>> 自社でのAI人材育成が重要になる

(応用)現場の課題を

理解した問題設定

(開発力)アプリケー

ションの開発力

(理論)AI開発の基礎知識の理解

(事業)技術を実ビジネスに適応さ

せる能力

(展開)ビジネスを水平展開する能

力

AI開発の世界ビジネスの世界


CTCのAI人材育成の取組み

Over3000

名

対象者：営業・エンジニア

13


CTCのAI人材育成サービス

15


CTCのAI人材育成サービス

16


移動通信システムの進化出典：総務省 2020年5G実現に向けた取組

18


５Gとは

超高速10Gbps

多数同時接続

100万台/㎢接続

超低遅延1ミリ秒

スマートフォン高速化

4K/8Kストリーミング配信

高解像度カメラ

有線/無線NW統合など

スマートシティ/ホーム/家電

農業IoTなど

自動運転、工場自動化など

出典：ITU-R IMTビジョン勧告（M.2083）（2015年9月）

19


５Gとは出典：総務省 2020年5G実現に向けた取組

20


５G社会は、膨大なデバイスとデータを扱う

世界中の家庭と企業でスマートデバイスの普及が進み、その数は、

2020 年までに数百億個を超えると予測されている

“膨大なデバイス”からの

“膨大なデータ”に

リアルタイムに価値を与えることができる「エッジコンピューティング」上でのAI活用の重要性が増す！

21


エッジコンピューティング

22

ネットワーク

クラウドクラウド

ネットワーク

エッジコンピューティング

近距離↓

低遅延


エッジコンピューティング出典：情報通信総合研究所

23

• エッジは用途により様々なロケーションへ


• 用途・特性に応じて、クラウド、エッジ両方にAI配置

• クラウドとエッジの使い分けが重要なカギ

AIを搭載する

ビッグデータ

エッジAI クラウドAI

AIモデルデプロイ

蓄積

学習予測

予測結果制御

予測結果

IoTデータ

管理 IoTハブ

エンドポイント IoT（エッジAI）クラウドAI

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「クラウドAI」スケーラビリティ

• 多種多様なビッグデータを集めて、組み合わせ、発見、予測

• 高度なAIモデルを使い、様々なサービス提供に活用可能

• レスポンスオーダー ≧ 数秒デジタルサイネージSNSのキーワード、GPS情報からお勧め情報を配信

モビリティデータ

エネルギーデータ

SNSアプリデータ

行政データオープンデータ

カメラ・センサデータ

GPSデータ

クラウドAI

スマート街灯地域特性に合わせた計画的な電源コントロール(省エネ)、防犯対策

スマート交通信号、車両数、歩行者のデータより交通の流れを把握し、通勤者に次のパスを知らせる

スマートシティのユースケース

決算データ

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「エッジAI」ミリセックのインサイト

• デバイスからリアルタイムに発生するセンサーデータを処理

• アクションを取るための気づき(アラート)、デバイス制御に活用

• レスポンスオーダー < 1秒

スマート駐車駐車場のカメラセンサー情報を取得、駐車位置の誘導、洗車サービスの案内

エッジAIリアルタイムデータ

スマート商品センサーから行動パターン、位置情報、嗜好を把握し、リアルタイムに商品推奨

スマートシティのユースケース

スマート街灯センサーでリアルタイムに車、人の交通量を取得し、明るさ調整

アラート制御命令

カメラ画像各種センサー

26


27

CTCの取組み紹介


某運輸業様 WG_人流コントロール

28

投影のみ


IVI WG_セキュア大規模データ流通サービス

Industrial Value Chain Initiative

29

投影のみ


エッジAI ソリューションCisco SAS Edge-to-Enterprise IoT Analytics Platform


エッジAI ソリューション

・様々なIoTデバイスからデータを安全に取得する「Cisco Kinetic」、取得したリアルタイムデータにAIを適用し、データから価値を引き出すことができる「SAS Event Stream Processing」を連携

SAS ESP

ESP Flow

機械学習・AI

機械学習・AI

31


データから価値を引き出す – 概念

App

32


データから価値を引き出す – 実際

App

App

App

App

App

App

AppApp

AppApp

分散して存在するモノとアプリ

33


IoTデータ・ファブリック(Cisco Kinetic)

IoTデータ・ファブリック（Cisco Kinetic）

振動モニタリング

振動モニタリング

DSLink

エネルギーモニタリング

エネルギーモニタリング

エネルギーマネージメント

イクイップメントヘルスモニタリング

FANUC ZDT

サプライチェーン

エッジアナリティックスMRP

アセットトラッキング

ZDT

PLCs

MES /

Historian

マニュファクチャリングビジビリティ

プリディクティブメンテナンス

OEM

Analytics

IE

4K

w/ IOx

PLCsPLCs

コネクター

CNC /

Milling

Interface

IE

4K

w/ IOx

DSLink

位置情報

コネクティッドロジスティックス

エージェント

IOx

エージェント

IOx

コネクティッドマシーン

コネクターコネクターコネクターコネクター

コネクターコネクターコネクターコネクターコネクターコネクターコネクターコネクターコネクターコネクターコネクターコネクター

34


Cisco Kinetic とは

データ取得データ変換データ移動

自動的かつ安全にソースからデータを抽出し使用可能に

適切なタイミングで適切なアプリにデータをプ

ログラムで移動

データを変換しルールを適用して、エッジからエンドポイントまでの分散型マイクロ

プロセッシングを実行

Gateway Management

Module

Edge & Fog

Processing Module

Data Control

Module

Cisco Kineticは、安全かつ適切なタイミングで、データを「取得」「処理」して適切なアプリケーションに「移動」します。

35


Cisco Kinetic Edge Fog Processing Module

入力用DSLinkをプラグイン出力先DSLinkをプラグインDataFlowEditerで処理を作成

KineticEFM Broker

DSLinkOPC-UA

DSLinkKafka

DSLinkMQTT

DSLinkPerStream

DSLinkDataBase

DSLinkFileSystem

DSLinkSNMP

DSLinkRest Servre

DSLinkXXXXXXX

DSLinkAAAAAAA

IoTデバイス・MES・PLC IoT処理・蓄積・検出

処理オブジェクト

データの収集・変換・加工処理・目的装置までの流れをDataFlowEditorを使って、流れるデータを確認しながら作成できます。

出力装置に応じてDSLinkを追加でプラグイン

出力装置に応じてDSLinkを追加でプラグイン

36


Cisco Kinetic (DSLink & Objects)多種の接続用DSLink 多種のデータ処理用のオペレータ

７７種類のDSLinkを提供2019/3/14現在

データ定義

DataBase加工

テーブル加工

計算時間処理

集約

関数

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SAS Event Stream Processing(ESP)

モデルルール

38

• SAS Viyaで開発した高度なAI/機械学習モデル・ルールをリアルタイムデータに適用できるエンジン


• 流れてくるIoTデータから、重要なイベントを検知し、リアルタイムに予測を行い、迅速なアクションを支援

リアルタイムにAIを活用する

39

①モデルをデプロイ

②リアルタイム予測の実行

蓄積データ機械学習/AI

アラート・レポート

モデル管理

迅速にアクション

Big Data

Stream Data


分析定義・実装（SAS Event Stream Studio)

• データのストリーム処理、モデル適用をGUIを使って作成

40

スコアリング

分析モデル作成

データ受信

ストリーム計算、集計


エッジAI実行環境（Smart Factoryの場合）

UCS220

生産フロア(Edge処理）

製造装置、センサー

工場機械室(Fogコンピューティング）

工場BigData&Analytics

データセンター

UCS240

生産・物流・販売管理

• エッジAIソリューションは、各エッジロケーションに配置可能

41


止まらない仕組み… 絶賛検証中。

ApacheZooeKeeper

ESP サービス H/W-1

ApacheZooeKeeper


ApacheZooeKeeper


SAS-ESP クラスター

●代表選挙

Brokerから取り込み

ESPからデータ出力

ApacheZooeKeeper


ApacheZooeKeeper


ApacheZooeKeeper


SAS-ESP クラスター

●代表選挙

Brokerから取り込み

ESPからデータ出力

障害

• 工場でのPLC制御などへの採用には、“止まらない仕組み”が必要

• SAS ESPのクラスター化構成検証中（8/1 六本木開催セミナーで発表予定）

42


DEMO

43


デモ構成

OPC-UAデバイスシュミレータ

スマホ振動センサ

SAS ESP-Server / ESP-studio

SAS ESP-Server / ESP-Viewer

Cisco Kinetic DataFlow Editor

1.OPC-接続（Device Discover)2.データ取り込み3.処理用加工（結合・テーブル・転置）4.MQTTへ転送

ストリーム学習スコアリング

Visual

インダストリー4.0推奨

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MQTTBroker


Cisco Kinetic DataFlow Editor

データ取得

結合

縦横変換

データ連携(MQTT)


SAS ESP デモ：

振動センサーの変化をリアルタイムにキャッチ

46


振動データに「フーリエ変換」「機械学習」をリアルタイム適用し、振動の変化をキャッチ

スマホ振動センサーデモ


・・・

4*sin(x)

0.5*sin(2x)

2*sin(3x)

1*sin(4x)

振幅の大きさ

・・・

1 2 3 ４

ある波形データ

ある波形データはこれらのsinカーブの複合で出来ているとする

分解された波形がこのような周波数の分布で表現できることになる

時間

振幅の大きさ

周波数

周波数の分布

波形を周波数の分布とすることで、特徴を捉える

フーリエ変換とは


SASによる異常検知

流れているデータをリアルタイムに正常データとして学習、クラスタ化し、そこから外れるデータを異常と判定

入力（特徴量）

49

・・・

1 2 3 ４

振幅の大きさ

周波数の分布

0.0

0.5

1.0

0.0 0.5 1.0

“正常な状態”で稼働している群

異常値


SAS ESP フロー

フーリエ変換

異常度のスコアリング

オンライン学習(DBSCAN)

加速度センサー3軸：X,Y,Z


SAS ESP Viewer


まとめ


まとめ

AI活用には、 “AI技術の理解”と“ドメイン知識・経験”の双方のスキルが必要。AI人材育成が５G社会のキーとなる。

５G社会はIoTが本格普及する。エッジAIの技術特性を理解し、活用方法の検討を開始しよう。

53


5G × IoT × AI


ご清聴ありがとうございました

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