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Industry4.1J構想の技術展開 ~セキュアなネットワーク&クラウド基盤で 産業競争力を強化~
NTTコミュニケーションズ株式会社
技術開発部 IoTクラウド戦略ユニット
境野 哲(さかいの あきら)
2015年5月21日
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2
目 次
1.会社概要
2.IoTに関するニーズの動向
3.弊社の取組事例
4.製造業の現状と課題
5.Industry4.0 の目的と背景
6.Industry4.0 実現の課題
7.Industry4.0 の進化形「Industry4.1J」
8.Industry4.1 J を実現するICT基盤技術
9.今後の取組
(協業できそうな分野があるか考えながら 聴いていただけると幸いです)
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• 売上高 世界No.1 (約10.9兆円*)の通信事業者 グループ2013年 Fortune Global 500で32位
アプリケーション インテグレーション
マネージド ICTサービス
ICTソリューション/ 長距離国際通信
移動通信 地域通信
<主なグループ企業>
* 売上高は2013年度の数値
NTTグループ概要
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日本電信電話株式会社(持株会社)
・営業収益: 1兆2,304億円
・営業利益: 1,279億円
グローバルに高品質な ICTサービスを提供
<拠点の展開状況*>
NTTコミュニケーションズについて
など
• 従業員数 - 国内 : 約11,300名 - 海外 : 約 9,100名
* 2015年3月時点
・43の国や地域の123都市で事業拠点展開 ・196の国や地域でグローバルネットワークサービスを提供 ・アジア圏最大規模のIPネットワークを誇るグローバルTier1バックボーン ・アジア、欧米中心に130以上のデータセンターを展開
<2013年度の事業状況>
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事業ビジョン ~Global Cloud Vision~
・ICT環境の最適化により、お客さまの経営改革に貢献
- 意思決定の迅速化
- 新規事業の創出
- 生産性の向上
・低コスト/柔軟/ オンデマンドなICT環境
・グローバルで統一された
ICT環境
・安心安全なICT環境 など
ICTの最適化
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6
・ビジョン実現のため グローバルにM&Aを加速
セキュリティ
マネージドICT
クラウド/ データセンター
2010
ネットワーク/ VoIP
2009
2010 2013
2012 2012
2013 2013
アプリケーション
2012
2011
2011
2014
2014
2014
2008
2015(予定)
:2015年に買収予定
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7
海底ケーブル 日本/アメリカ/アジア主要都市間を 業界最小遅延で接続
* 2014年2月時点
[凡例] :海底ケーブル :陸路ケーブル
海底ケーブル 高速大容量通信ケーブルをグローバルに敷設
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8
世界中でネットワークサービスを提供
Virtela社 買収後 Virtela社 買収前
196ヶ国/地域
+24
+7
160ヶ国/地域
北米/南米 37
アジア太平洋
40
欧州/中東 アフリカ
119
35
95
+5
30
2014年1月~
9 9
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データネットワーク/VoIPのラインナップ
<サービス名> <概要>
クラウド型ファイアウォールなど
IoTに適したモバイル回線
Arcstar Universal One
グローバル モバイル
仮想アプライアンス
仮想ネットワーク
グローバルに使えるセキュアな IP-VPN
既設回線で セキュアな通信
世界主要各国に展開する高速/大容量の IPバックボーンサービス
グローバルIPネットワーク
クローズドネットワーク
オープン
ネット
ワーク
Arcstar IP Voice/ Arcstar SIP Trunking
グローバルで利用可能な低価格の 外線IP電話サービス
VoIP
他社クラウド接続 他社クラウドにも安価に接続
10 10
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データセンター/クラウドのラインナップ
世界主要国に設置されたデータセンター ( Tier III~IV相当)
Bizホスティング Enterprise Cloud
Nexcenter
コロケーション接続
基幹システムに対応する高品質クラウド
クラウドとコロケーションを接続
アプリ開発などに適した低価格クラウド Bizホスティング Cloudn
データ
センター
クラウド
<サービス名> <概要>
データベース クラウド上でデータベースを安価に提供
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米/欧
アジア
太平洋
日本
国内外で データセンター増強中
2014年3月~
マレーシア Cyberjaya 4
2014年4月~
2014年1月~[買収]
2014年11月~
2015年4月~
2015年4月~
東京第7 2015年3月~
川崎第1(仮称)
アメリカ California Sacramento 3 (CA3)
2014年1月~[買収]
アメリカ California Sacramento1,2(CA1,2)
アメリカ Virginia Ashburn1(VA1)
インド Bangalore 2 上海 浦東
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目 次
1.会社概要
2.IoTに関するニーズの動向
3.弊社の取組事例
4.製造業の現状と課題
5.Industry4.0 の目的と背景
6.Industry4.0 実現の課題
7.Industry4.0 の進化形「Industry4.1J」
8.Industry4.1 J を実現するICT基盤技術
9.今後の取組
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重要インフラ の安全・防災
電気・ガス・水道・ビル・工場プラントなどの安全を守りたい
省エネ省資源 エネルギー や モノ の消費量・ 交通量を最適化したい
サービス向上 保守・点検サービスを 効率化・ 高度化して 差異化をはかりたい
ヒトの見守り 子ども・お年寄り・患者さんの安心安全を守りたい
業務の効率化 センサーやロボットを活用して 労働人口の減少をカバーしたい
IoTソリューションが期待される分野
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IoTを活用した遠隔監視のニーズ・用途(例)
監視対象の設備 ニーズ・用途 取得データ
工場・冷凍冷蔵庫・空調 ・故障停止の予防 ・省エネ、生産性向上
運転ログ、電力量、温度、圧力、流量…
プラント・発電所 水道・パイプライン
・故障の早期発見/復旧 ・テロ対策
流量、電力量、温度、圧力、動作ログ…
鉄道車両・建機・農機 ・メンテナンスの効率化 ・盗難の防止(居場所追跡)
動作ログ、温度、 速度、位置情報…
ビル・商業施設 ・省エネ/節電 ・不審者の発見・追跡
電力量、温度、湿度、カメラ画像…
道路・橋・トンネル ・経年劣化事故の防止 ・交通事故/渋滞の監視
振動、音波、超音波、カメラ画像…
~さまざまな分野に広がっている~
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設備の遠隔監視ニーズが高まる要因
① 老朽化による 故障や事故の増加
② 保有設備数の増加・グローバル化
③ インフラを狙うサイバー攻撃の発生
④ 熟練保守要員の減少・スキル低下
⑤ 気候変動に伴う自然災害の増加
⇒ リスク&コストを抑えるため 設備の監視を 強化する動き
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IoTソリューションのモデル
多様なデータ
多様なデバイス
データ収集/分析 ※個別システムを 構築すると高価
モバイルも活用
データ転送 ネットワー
ク
デバイス
システム+
アプリ
SIM
IoTネットワーク (モバイル/有線 etc.)
SIM SIM SIM
センサ・機器 人・動物
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最近のトレンド ~クラウド型サービス~
API
IoT/M2Mプラットフォーム
API API API
データ収集/分析をクラウドで提供し、開発・運用コストを削減
Agent
Agent
Agent
Agent
IoTネットワーク
共通プラットフォーム で安価に提供
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目 次
1.会社概要
2.IoTに関するニーズの動向
3.弊社の取組事例
4.製造業の現状と課題
5.Industry4.0 の目的と背景
6.Industry4.0 実現の課題
7.Industry4.0 の進化形「Industry4.1J」
8.Industry4.1 J を実現するICT基盤技術
9.今後の取組
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セキュアなIoTソリューションの推進
データ保管場所を 世界130拠点から 選択可能
(EUデータ保護指令 などに対応)
グローバルに 提供
[凡例]
:セキュアな通信
データ収集/分析
End-
Endで
セキュアに通信(
検討中)
SIM
クラウド
GW
IP-VPN グローバル モバイル ネットワーク
クラウド または オンプレミス
業務システム
:NTT Comの提供範囲
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重要インフラと人の安全を守るIoTソリューション
◇IP-VPN & クラウド をワンストップで提供
◇多様な用途・大量ユーザ・大量データ・グローバルに対応
~セキュアなネットワークとクラウドで 安全・確実にモニタリング~
ビル・住宅・店舗
工場・パイプライン
携帯端末・医療機器 車・鉄道・重機
発電プラント
SIM
道路・橋りょう
上下水道・農場
IP-VPN
プライベートクラウド
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グローバルモバイルネットワーク
IoTの取組事例(1) 作業員の安全管理
ウェアラブルセンサーで作業者の生体情報をモニタリング
安全管理者 複数の建設現場 管理センターなど
[2015年4月開始]
安全管理システム
ウェアラブル センサー
NTT研究所 と東レ社の 共同開発
作業者の 心電図など
解析結果 データ
・モニタリング
・安全性向上 現場作業者
IP-VPN Arcstar Universal One
×
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IoTの取組事例(2)ビルエネルギー管理
◇ ビルとクラウドをIP-VPNで直結(IoT通信プロトコル MQTT利用)
◇ 約5,000個のセンサーデータを1分おきに収集/分析・見える化
データ提供
MQTT Broker
リアルタイム解析
見える化
MQTT Subscriber
NTTコミュニケーションズ クラウド基盤
MQTT Publisher
MQTT Publisher
アラート 発報ツール
MQTT Subscriber
5千個の センサー データ
IP-VPN
BEMS
Cassandra しきい値判定
FIAP Storage
MS SQL Server
モバイル アラート
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IoTの取組事例(3)デマンドレスポンス
DRプラットフォーム
データ ベース GUI GUI GUI
OpenADR プロトコル
電力会社 アグリゲータ 電力ユーザー (工場/ビルなど)
VPN
電力需給調整の業務をクラウド上で実現
節電依頼
応諾
節電依頼
応諾
NTTコミュニケーションズ クラウド基盤
節電の 依頼 節電の 割りあて 節電の 実行
DRプラットフォーム DRプラットフォーム
データ ベース
データ ベース
インセンティブ
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IoTの取組事例(4)再エネ出力変動対応 <検討中>
送配電網 中央給電 指令所
~発電量の変動にあわせて 使用量を 秒単位で制御し 電力品質を維持~
電気給湯器
電気自動車 (充電スタンド)
蓄電池 (ビル/家庭)
制御信号
急変動
IoT ネット ワーク
仮想発電所
クラウド
パワコン出力/充電速度などを 調整して 電圧・周波数を安定化
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目 次
1.会社概要
2.IoTに関するニーズの動向
3.弊社の取組事例
4.製造業の現状と課題
5.Industry4.0 の目的と背景
6.Industry4.0 実現の課題
7.Industry4.0 の進化形「Industry4.1J」
8.Industry4.1 J を実現するICT基盤技術
9.今後の取組
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日本は 輸入超過で 貿易赤字 に転落
貿易赤字は11.5兆円の赤字 経常収支も3年連続で縮小
出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
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自動車の輸出台数は
円安になっても 増えない…
出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
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生産拠点の海外移転が進行
出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
海外投資(工場移転等)の比率が増加
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製造業の競争力の国際比較
出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
製造業の競争力指数
日本と欧州は 競争力が 低下傾向…
(利益率と売上シェアから算出)
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日本の製造業の問題点 ~中小企業~
出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
ドイツ
日本
中小企業の 輸出貢献 が少ない
3 % 中小企業の97% は 国内向け
⇒ 中小企業も含めて 裾野広く輸出で稼ぐ必要あり
19 %
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日本の製造業の問題点 ~IT投資~
IT投資の目的が コスト削減に偏重…
⇒ 高付加価値化・競争優位確保のための投資が必要
出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
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それでも製造業は 生産性が向上
出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
産業別 従業員一人あたりGDP
生産年齢人口が減少する中 「製造業」の基盤維持・生産性向上に期待
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日本国内の生産拠点に求められる役割
出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
①人とロボットの協調・棲み分け ②国内産業集積の厚み活用(企業間連携) ③最先端の研究開発機能との連携 ④多様なニーズに応える短納期の対応
高付加価値製品の生産 & より高い生産性
⇒ ICTの積極的な活用へ
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生産拠点高度化の例 人とロボットの協調
出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
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出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
生産拠点高度化の例 産業集積の活用(企業間連携)
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出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
生産拠点高度化の例 研究開発との連携
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出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
生産拠点高度化の例 短納期への対応
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日本の製造業 今後の重点課題
出典:経済産業省 2014年版ものづくり白書
(ア)稼げるビジネスモデルの構築 ①デジタルものづくり、サプライチェーン企業間の連携 ②モジュール化による多品種少量生産と低コストの両立 ③モノとサービスの組合せなど高収益ビジネスの確立
(イ)事業環境の変化に対応した人材の育成 ①生産技術・市場戦略イノベーション人材 ②機械やロボットと協調する技能工 ③海外展開やM&Aに対応するマネジメント人材
(ウ)ITと外部資源の活用による経営基盤の強化 ①バリューチェーンの可視化 (開発/製造/販売/サービス) ②経営資源を機動的に組み換えるICTインフラの整備 ③効率化だけでなく 収益の最大化めざす ④企業間で経営資源を有効活用
⇒ ICT活用に期待(欧州も同じ状況)
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目 次
1.会社概要
2.IoTに関するニーズの動向
3.弊社の取組事例
4.製造業の現状と課題
5.Industry4.0 の目的と背景
6.Industry4.0 実現の課題
7.Industry4.0 の進化形「Industry4.1J」
8.Industry4.1 J を実現するICT基盤技術
9.今後の取組
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ドイツ「Industry4.0」の経緯
2009年 ドイツ連邦 教育研究省が指摘
「生産プロセスのデジタル化に個々の企業が取り組んでいるが、
横の連携がなく標準化が進んでいない」
⇒ 学際的プロジェクトとして連邦政府が主導すべき
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ドイツ政府の「新ハイテク戦略」
◆2011年11月公布 High-Tech Strategy 2020 Action Plan
◆イノベーションリーダー&輸出大国の地位強化をめざす
◆ドイツ教育研究省 84億ユーロを投資(2012~15年)
◆研究開発費 を GDPの3%へ
◆重点分野は 環境エネルギー/健康 食糧/輸送/安全/通信
◆10個の「未来プロジェクト」の1つが「Industry4.0」
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ドイツの「Industry4.0」とは ■発足経緯と推進体制
◆産・官・学の共同プロジェクトとして発足 ◆有識者WG と 科学技術アカデミー が 2012年10月 に提言 ◆電機・通信・機械などの工業会(BITKOM、VDMA、ZVEI)が事務局
事務局 WG
科学 諮問委員会
出典:MONOist Webページ
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Industry4.0 のねらい
複数の生産拠点を インターネットでつないで「一つの工場」
に見立て、ロボットや人工知能で生産を自動的に最適化
生産工程の「デジタル化」「自動化」「バーチャル化」で
製造コストの極小化(産業競争力の強化)をめざす
出典:NHK Webページ
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Industry4.0 の対象技術と推進企業
■推進企業 ABB、BASF、BMW、ボッシュ、ダイムラー、Infinion Technologies、 SAP、シーメンス、ティッセンクルップ、トルンプ など
■対象技術
①組込みシステム サイバーフィジカルシステム
②スマートファクトリー
③ITセキュリティ
④ロバストネット(強靭なネットワーク)
⑤クラウドコンピューティング
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Industry4.0がめざす「サイバーフィジカルシステム」
コンピューター ⇔ 物理空間 ⇔ 人 をインターネットでつないで 生産プロセス全体(受発注/製品開発/設備開発/技術開発)を最適化
出典:MONOist Webページ
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サイバーフィジカルシステムの実現イメージ
出典:MONOist Webページ
人工知能
インターネット
サイバー空間
物理(フィジカル)空間
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Industry4.0 実現イメージ例 製造工程のシミュレーション
出典: SIEMENS A.G. https://www.youtube.com/watch?v=HPRURtORnis
コンピュータ上で製造工程 を事前にシミュレーションし 問題を発見
問題解決してから製造を進めることで効率アップ
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Industry4.0 実現イメージ例 IDタグによる生産効率化
出典:SIEMENS A.G. https://www.youtube.com/watch?v=HPRURtORnis
次工程の装置が、製品種類や製造工程をRF-IDで確認
充填の状態を センサーが確認
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出典:ZVEI(ドイツ電気・電子工業連盟) https://www.youtube.com/watch?v=ccB6e18VwsQ
Industry4.0 実現イメージ例 サプライチェーン管理の高度化
アフター サービス
販売 調達 製品 開発
在庫 製造
流通 流通 流通
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出典:ZVEI(ドイツ電気・電子工業連盟) https://www.youtube.com/watch?v=ccB6e18VwsQ
Industry4.0 実現イメージ例 異常予知・チューニング
他工程での遅延など 全ての生産プロセスを監視しアラート
この製造装置 は「正常」
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目 次
1.会社概要
2.IoTに関するニーズの動向
3.弊社の取組事例
4.製造業の現状と課題
5.Industry4.0 の目的と背景
6.Industry4.0 実現の課題
7.Industry4.0 の進化形「Industry4.1J」
8.Industry4.1 J を実現するICT基盤技術
9.今後の取組
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Industry4.0を支える 制御システム とは インフラと人の安全を守る 高度で繊細なコンピューターネットワーク
出典:制御システムセキュリティセンターHP
※DCS: Distributed Control System 分散制御システム PLC:Programmable Logic Controller シーケンス制御用コンピュータ
・工場 ・プラント ・水処理場 ・ビル ・交通システム など
制御システムネットワーク
ロボット動作の制御 バルブの開閉操作 温度/圧力の制御 等
DCS * PLC *
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制御システムの特性(業務システムとの違い)
要求条件 業務システム (社内情報システムなど)
制御システム (電力網/化学プラントなど)
性能
非同期 リアルタイム
応答の信頼性 応答の即時性(タイムクリティカル)
遅延や揺れは ある程度 許容 遅延や揺れは 重大事故に直結
信頼性
スケジュール運用 連続運用保証(24時間365日)
不具合に寛容 不具合や停止は致命的
フィールドでのβ版テストも可能 完全な動作確認テストが必要
リスク 管理
リスクはデータや事業運用の喪失 リスクは人命・設備・製品の
喪失 と 環境負荷
リブートによる復旧が可能 常時正常な動作が必須
出典:平成22年度内閣官房情報セキュリティセンター委託調査 「制御システムのオープン化が重要インフラの情報セキュリティに与える影響の調査」をもとに編集
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通信プロトコル標準化/相互接続が課題
出典:MONOist Webページより
産業用イーサネットは ベンダーにより規格が違う
PROFINET(独シーメンス) EtherCAT(独ベッコフ) EtherNet/IP(米ロックウェル) CC-Link(三菱電機) MECHATROLINK(安川電機) ・・・等々
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制御システムへのサイバー攻撃が増加
制御システム監視 &異常検知手法の 確立が急務
日本企業も被害
【インシデントの原因】
・外部からのシステム侵入 ・内部からのマルウェア汚染
出典:ICS-CERT MONITOR September 2014 – February 2015
北米では サイバー攻撃の大半が 製造設備や電力の制御システム
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制御システムが 故障/攻撃されたら…
モノやサービスの供給がストップ ⇒ 産業・生活に重大な影響
対象 想定被害(例)
電力システム 発電制御不能 ⇒ 大規模停電
水道 消毒不良、ポンプ停止 ⇒ 断水
石油化学 温度・圧力の異常 ⇒ 爆発炎上
工場 ロボット動作異常 ⇒ 生産停止
病院 停電・断水 ⇒ 医療機器の停止
ビル 空調・照明 ⇒ 業務/営業の中断
道路・鉄道 信号制御不能 ⇒ 渋滞、不通
車載機器 ナビ/自動操縦異常 ⇒ 交通事故
HEMS/BEMS 電力需給制御不能 ⇒ 広域停電
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生産拠点をネットワークでつなぐ際の注意点
◎制御システムの性能に影響を与えないこと
◎企業秘密のデータがネットに漏洩しないこと (設備構成、制御レシピ、稼働ログ、故障ログ等)
◎ネットで外からサイバー攻撃されないこと
◎非常時には ネットワークを切断できること
◎海外の拠点でも同じ基準で管理できること
⇒ インターネットの世界とは異なるレベルの 高度なセキュリティ対策が求められる
セキュリティ(トータルな安全対策)が極めて重要
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重要生産拠点をつなぐネットワークシステムの要件
通信ネットワーク
これを自社専用システムで構築すると 高コスト!
堅牢性 スケーラブル 事故や災害に強い(多重化)
経済性 大量データも安価に転送・保管
機密性 情報漏洩・サイバー攻撃がない
データセンター
グローバル 海外の拠点もセキュアに接続
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データセンターを安価に利用するクラウド技術
OS①
アプリ A
アプリ B
OS②
アプリ C
アプリ D
旧来の物理サーバの場合 クラウド(仮想サーバ)の場合
◇物理サーバーを一式借りるより 利用効率が上がり コストが安い
◇データ量や計算量に応じてリソース調整でき 過不足(ムダ)がない
CPU メモリ ディスク
OS
アプリ A
アプリ B
CPU/メモリ/ストレージの使用量を細かく可変にし、いま必要な分だけ使う
仮想サーバX 仮想サーバY
物理サーバ
物理サーバ
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クラウドの種類 ~パブリック と プライベート~
パブリッククラウド
サービスの例 ・NTTCom Cloudn
(FLATタイプ)
・Amazon Web Services 等
主にWebサーバ・開発環境向け
プライベートクラウド
サービスの例 ・NTTCom Bizホスティング Enterprise Cloud ・NTTCom Cloudn
(クローズドネットワークタイプ) 等
IP-VPN マネージドサービス
インターネット経由 でのサイバー攻撃や 情報漏洩の心配なし
主に企業向け 基幹システム向け
誰でもアクセスできるインターネットを活用 セキュアなクローズドネットワークで直結
インターネット
CPU メモリー
ストレージ
仮想 サーバ
仮想 サーバ
CPU メモリー
ストレージ
仮想 サーバ
仮想 サーバ
インター ネット
インターネットに つながない
セキュリティ対策は セルフマネジメント
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(参考)IP-VPN (Virtual Private Network) とは
◇旧来の専用線やフレームリレーと同様の 企業内/企業間のクローズドなデータ通信ネットワークサービス (各拠点どうしの双方向通信も可能)
◇複数のユーザーが物理的な回線をセキュアに共用できるため利用効率が高く、従来の専用線より料金が安価 かつ 柔軟なネットワーク構成が可能
インターネットと完全に切り離され 外からのサイバー攻撃の心配がない
専用線 IP-VPN 各拠点を 1対1で接続
拠点同士の 直接通信が 可能
簡単/安価 他社の通信と混在することなく 専用線のように通信可能
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NTTコミュニケーションズのプライベートクラウド
専用アダプタ 専用アダプタ
User Router User Router
専用アダプタ
User Router
Arcstar Universal One
(IP-VPN)
Internet
専用 アプリ
専用 アプリ
WAN高速化機能 Firewall/IPS機能
帯域保証型 ベスト エフォート型
専用 アプリ
クラウドセキュリティ オプション
(ウイルス対策、WAFなど)
マネージドサービス (OS/ミドルウェア/アプリケー
ションマネジメントなど)
【特長】 1.各拠点をIP-VPNでクラウド直結
(サイバー攻撃リスクが高いインター ネットを経由せずに接続可能)
2.通信回線とクラウドを一体提供 (データ転送コストも定額) 3.通信容量(帯域)の保証も可能 4.海外拠点もシームレスに接続
Bizホスティング Enterprise Cloud
高信頼のICTインフラで Industry 4.0 の セキュリティを強化!
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目 次
1.会社概要
2.IoTに関するニーズの動向
3.弊社の取組事例
4.製造業の現状と課題
5.Industry4.0 の目的と背景
6.Industry4.0 実現の課題
7.Industry4.0 の進化形「Industry4.1J」
8.Industry4.1 J を実現するICT基盤技術
9.今後の取組
(協業できそうな分野があるか考えながら 聴いていただけると幸いです)
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生産現場をセキュアにつなぐ「Industry4.1J」
制御システムデータの監視/分析システムを IP-VPN直結のセキュアなクラウド上に実装
IP-VPN
制御システム 生産管理 担当者
生産現場 本社など
・監視/分析システム ・人工知能(AI)
解析結果を共有
グローバル モバイル ネットワーク
・異常通知 ・原因解析 ・復旧支援 ・改善提案 等
プライベートクラウド
現場の安全と情報の秘匿性をまもる
インターネット
インターネットには抜けられない
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プライベートクラウドによる制御システム監視の例
【現状】 【今後】
センサー
表示盤
100℃⇒200℃
200℃
200℃⇒100℃ ×
100℃ 正常
制御システム
異常の発見が遅れ 被害が拡大!
ウソの値を表示
感染
内部からのマルウェア感染を 外から監視して見つける
105℃
105℃⇒100℃ ×
100℃ 正常
監視システム リアルタイム解析 アラート!
プライベートクラウド
VPN
監視員も 気づかない
セキュア な経路で 現場情報 を収集
100℃⇒105℃
改ざん
105℃
制御システム
計測データ
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プライベートクラウドを使ったセキュリティ監視のイメージ
プライベートクラウド
検出端 操作端
おとりサーバー
制御システムセキュリティ専門家
④現場サポート ・インシデント検知 ・原因解析/復旧サポート ・セキュリティ改善提案 制御システム
VPN
インシデントの検知、原因解析/復旧、改善までの遠隔サポート
③ログデータ解析 ②リアルタイム収集解析
シミュレーター 人工知能(AI) SIEM
①データ収集 ・制御システム動作ログ ・検出端/操作端データ ・おとりサーバー検出データ
現場
保守運用担当者
現場の負担を軽減し 安全確保
データベース
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Industry4.1J 実証実験の概要
◆実施団体:VEC (Virtual Engineering Community) *
「製造業 BA クラウド研究分科会」 *新技術を活用した制御システムソリューションを普及させるため1999年に設立。約150社が参加
◆目的 クラウドを活用した制御システムの遠隔監視手法を検討 ⇒ 実験環境*で 実用性や効果を検証 *NTTコミュニケーションズがプライベートクラウド環境を提供
◆実施時期 2015年3月10日~2016年3月(予定)
◆参加企業(VEC正会員) ※3月10日現在(これから参加もOK)
アズビル、アズビルセキュリティフライデー、OSIsoftジャパン、サン電子 JTエンジニアリング、シュナイダーエレクトリック、立花エレテック デジタル、ベルチャイルド、マカフィー、村田機械、安川電機 (50音順)
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Industry4.1J 実証実験のテーマ
PLCのデータ収集・見える化
SCADAのデータ収集・見える化
制御システム監視ソフトの動作検証
データベースの性能負荷検証
SIEMエンジンによるセキュリティ監視
モバイルIP-VPNとタブレットでの監視 等
参加する各社が自主的にテーマを設定して実施
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Industry4.1J 実証実験の役割分担
制御システム
現場 (模擬プラント)
プライベートクラウド
IP-VPN
PLC等
ソフト ウェア
VEC会員 各社が提供
NTTコム が提供
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製造業向け アプリA 製造業向け
アプリC
Bizホスティング Enterprise Cloud
データ 連携
データ 連携
データ 連携
工場A
工場B
工場C モバイル IP-VPN ルータ
モバイル
モバイル
光回線
光回線 Wi-Fi
デモイメージ
IP-VPN Arcstar Universal One
製造業向け アプリB
【参考】Industry4.1J 実証実験デモシステム(5/29公開予定)
IP-VPNでデータを安全に伝送
プライベートクラウドで工場向けパッケージソフトを運用
リアルタイムに監視し 故障/障害の予兆検知
PC/タブレット端末
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【参考】プライベートクラウド 運用管理画面 1
IP-VPNとの接続
仮想サーバーの コンピューターリソース
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【参考】 プライベートクラウド 運用管理画面 2
CPU・ストレージ・ メモリの使用状況
仮想サーバーごとの リソース使用状況
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プライベートクラウド(Bizホスティング Enterprise Cloud)
制御情報系 クラウド内LAN
10.100.100.0/24
.1 .2 .3 .4
シュナイダー
Historian
McAfee
SIEM
OSIsoft
PI system
OSIsoft
PI system
.254
模擬プラント(NTTComビル内)
制御情報系 プラント内LAN
192.168.100.0/24
シュナイダー
SCADA
(デモモード)
.17
OSIsoft
PI system
(デモモード)
.18
固定回線
IP-VPN モバイルルータ
(3G/LTE)
Wi-Fi 2.4GHz
IP-VPN (Arcstar Universal One)
FW
.1
FW
FW
遠隔監視 ・デモ
三菱MELSEC
Q02HCPU
(デモモード)
.19
.5
JTエンジニアリング
JoyWatcher
Industry 4.1J 実証実験システム構成図
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Industry4.1J 実証実験
現在稼働中のアプリケーション紹介
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【参考】シュナイダーエレクトリック「Historian」の概要
IT部門
エンジニア
経営陣
管理者
工場長
操業者 保守 InTouch Access Anywhere
Historian
Information Server
SmartGlance
EI + ERP
Historian (Trend)
Intelligence
Graphics&Report
Browser
System Platform (Application Server)
GR
InTouch HMI
MES
MCM IntelaTrac
工場から経営者までの 統合ソリューション
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【参考】シュナイダーエレクトリック「Historian」の特長
Microsoft SQL Server をベースに 産業システム向けに拡張・最適化した リアルタイム データ収集蓄積システム
◎プラントの実績データを時系列に蓄積
◎「データ」を「情報」に変換して提供
◎最大200万タグのデータを収集可能
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【参考】シュナイダーエレクトリック SCADA
SCADA
I/O device 1 I/O device 2
データ収集 制御
画面表示 監視
・PLC等 (入出力・制御ループ処理を実行)
◎「見える化」「省エネ」システムを 簡単に構築できる 監視・制御ソフト
◎ライン監視 制御/電力監視/給排水監視/ビルエネルギー監視 などの業務を支援
◎車/石油/化学/電子/食品/製鉄/製薬/製紙/電力/運輸/水処理/ビル…の幅広い業種に導入
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【参考】OSIsoft 「PI system」が対応するインタフェース
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82
【参考】JTエンジニアリング 「Joy Watcher」
工場・ビル等の監視制御システム構築ツール
◆ 特長 ・使いやすく柔軟なシステム構築機能
・各種ドライバを標準搭載(各社PLC、OPC、Modbus、BACnet、LonWorks)
・高度なグラフィックおよびアニメーション
・高機能なグラフ表示(トレンドグラフ、EMSグラフ)
・警報履歴、イベント機能(メール自動送信)
・帳票作成機能(EXCEL、PDF、CSV出力)
◆ 用途・ユーザ ・工場など生産設備の監視制御
・電力などのエネルギー監視
・上下水道・排水処理などのプラント監視
・交通機関の運行監視
・ビルの電力、空調、熱源、照明、防災、入退室監視 など
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【参考】JTエンジニアリング 「Joy Watcher」表示画面
三菱MELSEC Q02HCPU(デモモード)
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【参考】McAfee SIEMエンジンの概要
サイバーセキュリティ対策 データ解析システム
◆ 特長 • 脅威の可視化による迅速な状況認識と脅威識別
• 400を超えるデータソースをサポート
• アプリケーションデータとプロトコル異常を監視
• データベースのアクティビティを監視
• ルールベース、リスクベースによる高度な相関分析
• McAfee Global Threat Intelligenceと連携して脅威をダイナミックに視覚化
• 柔軟な構成による高い処理能力とスケーラビリティ
◆ 適用用途 • セキュリティインシデントの早期発見、対応を支援
• セキュリティオペレーション業務の効率化
• 内部統制の強化によるコンプライアンス管理 等
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【参考】McAfee SIEMエンジンの利用イメージ
SIEM
・・・
各拠点からセキュリティに関するログを集約
集約したログをもとに書く拠点のセキュリティを監視
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Industry4.1Jの実現に向けた技術課題
・デバイス管理の簡素化
・端末機能の簡素化(仮想化)
・ネットワーク&クラウド運用の効率化
・セキュリティ監視手法の高度化
・ネットワークの高速大容量化 等
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目 次
1.会社概要
2.IoTに関するニーズの動向
3.弊社の取組事例
4.製造業の現状と課題
5.Industry4.0 の目的と背景
6.Industry4.0 実現の課題
7.Industry4.0 の進化形「Industry4.1J」
8.Industry4.1 J を実現するICT基盤技術
9.今後の取組
89 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
89
高速通信ケーブル
2009年5月 PC-1取得
2015年2Q APG*2開通予定
2013年2月 ASE香港ルート 開通
2012年8月 ASE*1開通
・主要都市を業界最低遅延で接続 ・大容量のデータ転送に対応
2013年7月 容量拡張
東京~シカゴ間 業界最低遅延
東京~シンガポール間 業界最低遅延
*1 ASE *2 APG : Asia Pacific Gateway の略称
: Asia Submarine-cable Expressの略称
2016年1Q ASEカンボジア ルート開通
90 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
90
セキュアなIP-VPN Arcstar Universal One
・インターネットにつながずクラウド直結可能 ・通信品質(速度)を4つのプランから選択可能 ・拠点ごとにL2/L3接続を選択可能
ベスト エフォート
プラン
バースト プラン
プレミアム プラン
カスタマー ポータル
NTT Com クラウド
Arcstar Universal One
高品質
【凡例】
:主回線
:バックアップ 回線
ギャランティ プラン
IP-VPN
91 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
91
インターネット インターネット
NFVプラットフォーム
仮想アプライアンス(NFV)
IP-VPN
お客さま拠点
Application Acceleration (アプリケーション 高速化装置)
FireWall
<Before> <After>
:通信
NFV :Network Functions Virtualization
・お客さま拠点のネットワーク機器を簡素化
・ファイアウォールなどの機能をクラウド上で提供
[凡例]
92 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
92
アプリケーション高速化機能の拡充
お客さま拠点
・拠点間のアプリケーションを高速化
・お客さま拠点と クラウドの間でも高速化を実現
NTT Comクラウド
[2016年3月]
お客さまセンター拠点
NFV プラットフォーム
NFV プラットフォーム
:高速化された通信 [凡例]
GW
NFV プラットフォーム
IP-VPN
インターネット/ モバイル網
モバイル環境
専用アプリ
93 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
93
グローバルモバイルアクセスの拡充
・多国籍企業のニーズに対応するモバイルアクセスを 海外47ヶ国で提供
IP-VPN
IP-VPN固定回線の バックアップ
メイン回線としても 利用可能
:通信
[凡例]
[日本:提供中、海外:9月]
障害 発生
グローバル モバイルネットワーク
94 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
94
グローバルM2Mモバイル ネットワーク
• 小容量データのモバイル通信を低価格で提供
提携する海外キャリアのモバイル網とIP-VPNを直結
NTT Com クラウド
: 通信 : 制御信号
[凡例]
SIM SIM SIM
IP-VPN
グローバルモバイルネットワーク(M2M)
95 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
95
* OFSW : OpenFlow Switch
ネットワーク設定を自動化するSDN技術
データセンター
<SDN導入前> <SDN導入後>
サーバー
データセンター
VPN
等
手動設定
仮想サーバー
VPN
等
ネットワークコントローラー により速やかに変更可能
設定が煩雑で 変更に時間
自動設定
SDN
ネットワーク コントローラー
OFSW OFSW
FW LB
FW LB * *
L2SW L2SW
96 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
96
仮想ネットワーク 世界初
* Software-Defined Networking
他社VPN/ インターネット
海外拠点など 拠点A 拠点B
: 通常VPN通信
: SDNによる通信
[凡例]
・既設のインターネット回線上にセキュアな通信網を 構築できるSDN*サービス
[日本:提供中、海外:5月以降順次]
NTTコミュニケーションズ IP-VPN
98 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
98
クラウドサービスラインアップ
・要求品質にあわせて2種類のクラウドから選択可能
基幹システム/ エンタープライズ向け
価格重視
品質/サポート重視
Webサーバー/ 開発者向け
利用用途
お客さまの要望
Bizホスティング Enterprise Cloud
Bizホスティング Cloudn
・業界最低水準の価格
・AWS互換含む300以上の
豊富なAPI
・基幹システムにも対応
・99.99%のSLA
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99
13ヶ国16拠点のデータセンターでクラウド提供
Bizホスティング Enterprise Cloud
:提供拠点
[凡例]
オーストラリア
日本[3拠点]
シンガポール マレーシア
インド(予定)
中国[上海](予定)
タイ
中国[香港]
ドイツ
イギリス
スペイン(予定)
フランス(予定)
アメリカ[2拠点]
100 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
100
Gateway
クラウドとネットワークの一体的提供
Bizホスティング Enterprise Cloud
オンデマンドで 迅速なシステム
設定や変更を実現
接続料 : 無料*
お客さま拠点
IP-VPN
カスタマーポータル
* 100Mベストエフォート
101 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
101
日本データセンター 香港データセンター等
Bizホスティング Enterprise Cloud
Bizホスティング Enterprise Cloud
* OFSW : OpenFlow Switch
カスタマーポータル
ネットワーク コントローラー
データセンター間 SDN
OFSW OFSW * *
データバックアップ
オンデマンドで安価なデータバックアップ
102 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
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データセンター間の通信容量アップ
:NTT Com データセンター お客さま拠点 お客さま拠点 お客さま拠点 :無料通信
[凡例]
・世界 約40のデータセンター間が 無料で10Gbps (ベストエフォート)
IP-VPN
10Gベストエフォートサービス
クラウド
コロケーション
コロケーション クラウド
[12月以降順次]
103 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
103
お客さま拠点 お客さま拠点 お客さま拠点
他社クラウド接続オプション(仮称)
* 100Mベストエフォートの場合
・NTTコムのIP-VPNから他社クラウドへ安価に接続
IP-VPN
[日本:8月]
・接続料は無料*
・ポータルから 設定変更可能
・安価な接続料 ・ポータルから 設定変更可能
他社クラウド
順次拡充
[日本:提供中]
[日本:8月]
クラウド(IaaS)
NTT Com クラウド
アプリケーション
Microsoft Azure®
Salesforce
Amazon Web Services
105 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
105
クラウドに対するDDoS攻撃からの防御
NTT Comクラウド
NTT Com IPバックボーン
独自開発の検知装置
防御装置 (グローバルに分散配置)
悪意ある通信 (パケット大量送信)
正常な通信
インターネット
Botnet*など
検知
* Botnet:攻撃用プログラムにより乗っ取られた多数のコンピューターで構成されるネットワーク
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マネージドセキュリティサービス
*1 日本/アメリカ/イギリス/ノルウェー/スウェーデン/ インド/マレーシア *2 SIEM:Security Information and Event Management *3 他社のサービスも対応可能
運用監視/ログ収集
お客さま
レポート イベント通知
改善提案
オンプレミス クラウド*3
カスタマー ポータル
リスクアナリスト/ オペレーター
グローバルリスク オペレーション
センター (7拠点)*1
セキュリティ 運用基盤
独自 ブラックリスト
SIEM*2 エンジン
コロケーション*3
独自開発SIEMエンジンでサイバー攻撃リスクを最小化
107 Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
107
* SIEM:Security Information and Event Management
• イベントやログの分析/判定を高速/低コストに実施
外部情報
NTT研究所の 独自DB
など
各種デバイス
DB NTT Com独自 ブラックリスト
等
ログ
相関分析
定期 分析
新セキュリティ運用基盤
*
新セキュリティ運用基盤
ログ収集
情報 取込み
Engine
リアル タイム 分析
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ICTシステムの運用/監視/保守のアウトソース
NTT Com サービス
お客さま オンプレミス
機器 他社サービス
お客さま
レポート イベント通知
改善提案
グローバル サービスデスク
オペレーション自動化 プラットフォーム
24時間365日の運用/監視/保守
カスタマー ポータル
サービス マネージャー
(西)
(比)
(馬)
(印)
* 西:スペイン、比:フィリピン、馬:マレーシア、印:インド
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110
ネットワーク&クラウド運用の効率化 契約情報/故障情報の閲覧、設定変更を一元的に行えるポータルサイトを提供
お客さま
NTTコミュニケーションズ の各サービス
Bizホスティング Enterprise Cloud
Arcstar Universal One
Bizデスクトップ Pro Enterprise
NTTコミュニケーションズ ビジネスポータル
・申込進捗状況 ・アラーム情報 ・契約情報 ・故障チケット情報 ・計画工事情報 など
シングルサインオン
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111
設定画面
情報画面
ステータス(正常)
カスタマーポータル画面の例
インターネット接続 IP-VPN接続
仮想サーバー リソース管理
ファイアウォール サービス接続 ゲートウェイ
ロードバランサ
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112
Open Networking Foundation (ONF)
• SDN技術の普及と商用化を目指す団体
• NTT Comも設立当初から参画
• 2011年12月~ボードメンバー
* 2013年5月時点
ボードメンバー
NTTコミュニケーションズ
Google Facebook
Yahoo
Goldman Sachs
UC Berkeley Stanford University
Deutsche Telekom
Microsoft
2011年3月21日 設立 ONF
Verizon
一般メンバー 約100社
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113
• SDN*1を実現するプロトコルOpenFlowを使って 世界初のサービスを続々提供中
Gatewayの設定を自動化
OpenFlowを活用した新サービス
Gateway Gateway
IP-VPN
仮想サーバー
VPN
等
SDN
自動設定
LB・FWをオンディマンドに設定
: ネットワークコントローラーによる指示
: 通信経路
*1 SDN : Software Defined Networking *2 OFSW : OpenFlow Switch
<サービス例>
ネットワーク コントローラー
OFSW OFSW
FW LB
*2
*2
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目 次
1.会社概要
2.IoTに関するニーズの動向
3.弊社の取組事例
4.製造業の現状と課題
5.Industry4.0 の目的と背景
6.Industry4.0 実現の課題
7.Industry4.0 の進化形「Industry4.1J」
8.Industry4.1 J を実現するICT基盤技術
9.今後の取組
(協業できそうな分野があるか考えながら 聴いていただけると幸いです)
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115
◆実際の生産現場でのフィールドトライアル
◆異なるベンダーの制御システム相互接続
◆人工知能(AI)による異常検知・故障予知
◆東京五輪も想定した制御システムセキュリティ
◆車・HEMSなど重要生活機器のIoTセキュリティ
ICTの新技術を活用し 下記の検討を推進
世界最大規模の通信事業者として 新しい技術を駆使し 異業種企業とも協力して 産業振興&生活向上に貢献
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116
今後の取組例 端末までのエンドポイントセキュリティ
お客さま拠点
インターネット
① 脅威を検知したら 管理サーバーへ通知
③ 感染端末を特定して ネットワークから隔離
FW/IDS/IPS +
Sandbox
未知のマルウェア
エンドポイント管理サーバー
マネージド セキュリティ
サービス
独自 ブラック リスト
対策
グローバルリスク オペレーションセンター
調査
②
① 通知
② 各端末の感染痕跡 有無を調査
④
④ お客さま拠点のFW などに対策を実施
隔離
③ 調査
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今後の取組例 AIを活用した異常検知・故障予測 クラウド上にAI基盤を搭載 IoTデータの自動分析による異常検知を実現
AI基盤
・Deep Learningによる解析 ・隠れた因果関係の自動抽出
画像解析への適用例
・・・
時系列画像
時系列Deep Learning
モデル生成
検知結果 “歩く” “走る” “逃げる”
時系列画像から可能な認識
GPU ・・・
NTTコムクラウド基盤
緊急事態 自動検知
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今後の取組 プライベート×パブリック の ハイブリッドクラウド
FW
・安全性・機密性を優先するものは セキュアな プライベートクラウドを利用
・利便性・社外共有を優先するものは オープンな パブリッククラウドを利用
・セキュリティを確保しつつ 相互に接続 ⇒ 企業間連携で 更なる生産性向上へ
プライベートクラウド
インターネット
パブリック クラウド
AI
関連企業のプライベートクラウド
徹底したセキュリティマネジメント
セキュリティ 機能の仮想化
ネットワーク 運用の自動化
多様なデバイスを安全につなげる IoTプラットフォーム
IP-VPN
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119
まとめ
① 「重要インフラ」の遠隔監視ニーズが拡がっている
② 重要インフラをつなぐには「セキュリティ」が重要
③ IP-VPN直結の「プライベートクラウド」が普及
④ 「生産現場」をクラウドでつなぐ試みも進んでいる
⑤ IoTネットワーク&クラウド技術は 日々 進化中
⑥ 競争優位確保のため 業界を超えた「協業」が必要
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Industry4.1J実現に向けて協業したいパートナー(例)
業種 共同検討テーマ(例)
エンドユーザー (メーカー等)
・クラウドの用途(ユースケース)検討 ・実証実験モデルの評価・実用性の評価
システム インテグレーター
・お客様への共同提案 ・システムの設計・構築・運用
パッケージソフトベンダー
・クラウドとパッケージソフトのセット提供 ・クラウド上でのSaaS提供モデル
組込デバイス ベンダー
・ハードウェアベースの強固な認証方式 ・標準プロトコル(OPC UA等)対応ASICの開発
通信モジュール ベンダー
・NFV/SDNサービスと連携するデバイス ・デバイス設定/管理の自動化
そのほか各業界の皆様から ご意見/ご要望/ご提案を お待ちしています
Copyright © NTT Communications Corporation. All rights reserved.
121
ご清聴ありがとうございました。
Industry4.1Jなどの構想を実現していく 協業パートナー企業を募集しています。
本セミナーの内容に興味を持たれた方、 実証実験への参加などをご希望の方は、 いつでもお気軽にご連絡くださいませ。