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OSS Enterprise Day in Asia 2018

FogFlow〜クラウドとエッジを通じたIoTサービスのオーケストレーション

2018年11月16日NECソリューションイノベータ株式会社眞田拓也

講演目次

１．FogFlowとは

２．なぜFogFlowか

３．FogFlowの仕組み

４．NECの取り組み（FIWARE＆FogFlow）

4 © NEC Solution Innovators, Ltd. 2018

FogFlow とは？

Fog Computing と Data Flowを合わせた造語

IoTサービスの動的なオーケストレーションを実現する分散実⾏フレームワーク

なぜFogFlowか？


クラウド＋エッジ＝フォグコンピューティングの重要性

NW接続デバイスの急激な増大により、データ集約型のアプローチは破綻NW接続デバイスの急激な増大により、データ集約型のアプローチは破綻

Source: Gartner, IDC, Strategy Analytics, Machina Research, company filings, Bill estimates Source: IDC

数年以内に180億のデバイスがネットに繋がると予測

2020年には実世界で⽣成されるデータの40%をエッジで処理

データを集約するアプローチ

全てのモノが分散、協調してデータ処理

クラウド＋エッジを組み合わせ実世界上に存在する

コンピュータリソースを有効活用する分散、協調システム

「フォグコンピューティング」が重要になってくる


ＩｏＴの時代における解決課題

地理的に分散された⼤量のデバイスをクラウドで集約するアプローチにかかるコスト

実世界に配置されたデバイスの活用による遅延のない応答性能

様々なデバイスに対応したビジネスを実現するIoTアプリケーションを提供するスピード

IoTの世界で生まれる様々なデータを活用するためのデータ共有・再利用の仕組み


ＩｏＴの時代に求められるアプリケーションモデル

▌Microsoft社 CEO Stya Nadella氏による Build 2018 発言

これからのアプリケーションモデルに求められるFactorは…

n分散nイベントドリブン

nサーバーレス

いずれもFogFlowが兼ね備えるもの参考：https://mediusprodstatic.azureedge.net/asset-107fb7a6-6667-4750-98be-2c38771a05a1/115142_Build_FY18_SatyaKeynote_5000.mp4?sv=2014-02-14&sr=c&sig=FNJoTDePSlIMmXFC70q28BA4BbaoHHIArAdZJ%2BeTLnw%3D&se=2019-05-08T22%3A55%3A59Z&sp=r

https://mediusprodstatic.azureedge.net/asset-107fb7a6-6667-4750-98be-2c38771a05a1/115142_Build_FY18_SatyaKeynote_5000.mp4?sv=2014-02-

FogFlowの仕組み


IoTアプリケーションのプロバイダがさまざまなビジネス需要に対して簡単・迅速にサービスを提供できるよう以下を提供

üデータ駆動で最適化されたサービスオーケストレーション機構ü標準ベースのデータセントリックなプログラミングモデルü広く地理分散されたクラウドやエッジノードの効率的な管理

新業務要件

クラウド

• 高速な市場化• 低廉な開発・運営コスト• 高い効率・スケーラビリティ・信頼性

オペレータ

簡単・迅速

データセントリックなエッジプログラミングモデル

データ駆動オーケストレーション

操作が簡単

開発者

最適化展開

地理的分散インフラ

エッジ

デバイス

⾃律的管理

FogFlow の特徴


FogFlowで実現するコンセプト

IoTシステム

ユースケース

外部サービス

タスクとデータフローの

集合体

IoTデバ

イス仮想

アクチュエータ

仮想センサー

FogFlow


FogFlowによるIoTサービスのオーケストレーション

cloud

edge edge edge

サービステンプレート

システムコンテキスト

データコンテキスト

タイムリーな結果動的データフロー

コンシューマ（アクチュエータ）

⽣データ

プロデューサ（センサー）

1

2

3 4


データセントリックなプログラミング


サービステンプレートと実⾏プラン

Scope=東京都で実⾏ → 地理的な実⾏範囲を指定

東京都

東京都の店舗

この段階では、タスクを配置するノードは決まっていない

トポロジー＝タスクとデータフローの集合体

集計

異常判定

異常判定数

集計数

判定ルールデバイス(電⼒パネル)


タスク分散と最適配置

▌タスク分散最適配置l IoTシステムにおけるデータ処理の流れをトポロジーとして論理的に定義

（データ処理を⾏う複数タスクのフロー）l実際にデータを処理するノード（エッジ、クラウド）の地理的関係を考慮lコンテナ技術（Docker）を用いて、複数のエッジとクラウドの間で最適にタスク分散配置• 通常の手続き型アプリケーションであってもタスクとして配置できる

映像分析機能A

映像分析機能B

映像分析機能B

映像分析機能A

タスク配信

タスク配信


FogFlowの特徴（Version 2.0）

https://github.com/smartfog/fogflowhttp://fogflow.readthedocs.io/

Task Designer

IoTサービスをプログラミングモデルで可視化し、データの流れを制御するソフトウェア群

https://github.com/smartfog/fogflow

http://fogflow.readthedocs.io/

NECの取り組み（FIWARE＆FogFlow）


ヘルスケア

メディア・コンテンツ

ソーシャル・ラーニング

製造・物流交通農業エネルギー・

環境スマートシティ

ユースケース実証プロジェクト

基盤ソフトウェアの研究開発プロジェクト次世代インターネットの基盤ソフト (IoTプラットフォーム）

l ローカルシステムを超えたデータの連携と利活用l ベンダーロックインの排除


FIWAREのモジュール群FIWAREのモジュール群用途に合わせ、⾃由に組み合わせて利用可能用途に合わせ、⾃由に組み合わせて利用可能

イベント検出

オープンデータ連携

認証ビッグデータ解析

データ管理

デバイス管理・・・

7カテゴリー約40種のモジュール

オープンデータ連携

認証

ビッグデータ解析

データ管理

デバイス管理

スマートシティアプリ

・・・

・・・

FIWARE準拠のスマートシティ基盤

●オープンソース・ライセンスフリーで各モジュールを⾃由に組み合わせて利用可能

●各モジュールが従うべき共通インターフェース(NGSI)を規定NGSI：Open Mobile Alliance(モバイル事業者／ベンダ中心の標準化団体)で標準化


産官学連携、地場企業／ベンチャーによるエコシステム

プラットフォームを産官学の連携で構築し、サービスやセンサーは多様な企業／団体も参加してエコシステムを形成

プラットフォームを産官学の連携で構築し、サービスやセンサーは多様な企業／団体も参加してエコシステムを形成

サービスサービスサービスサービス

デバイス

地域課題に応じたサービスを開発

IoTデバイス／センサーをインフラとして展開

センサー／デバイス

サービス実装地場企業／

ベンチャー等が⾃由に参加

プラットフォーム実装

産官学連携によるオールジャパン体制

で実装

データ利活用型IoTプラットフォーム


FIWAREアーキテクチャとFogFlowの関係

FIWAREアーキテクチャにおいてFogFlowはCloud/EdgeのIncubated GEとして承認

FIWAREアーキテクチャにおいてFogFlowはCloud/EdgeのIncubated GEとして承認


おわりに

GitHubで絶賛公開中https://github.com/smartfog/fogflow


https://github.com/smartfog/fogflow


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