IoTネットワークの各タッチポイントでデータ量が増加するにつれて、高性能コンピュータの需要が高まっています。データ処理は、クラウドからエッジへと段階的に分散化されています。これにより、IoTエッジデバイスに対する電力、処理、およびストレージ機能の需要が高まります。過酷な産業環境で「エッジAI」を実行できるデバイスの寿命を延ばすために、モジュール式産業用コンピュータは、コンパクトで産業強度のあるエンクロージャ、私たちが「頑丈」と呼ぶものに収められながらも、そのさまざまな機能から好まれています。
モジュール式産業用コンピュータが好まれる理由には、エッジにおける組み込みシステムの大規模なネットワークで、生産、展開、およびアップグレードが迅速であるという点があります。これは、修理コストのリードタイムを節約し、エネルギー、処理能力、および時間の効率を向上させる可能性があるため、考慮すべき重要な点です。このブログでは、モジュール式産業用コンピュータの6つの機能と利点、課題、そして拡張可能なI/O、ストレージ、および性能を備えたPremioのEDGEBoostシリーズのモジュール式産業用コンピュータについて説明します。
モジュール式産業用コンピュータの6つの機能と利点
- カスタマイズ可能
- エネルギー効率が高い
- 費用対効果が高い
- 納期の短縮
- 迅速なメンテナンスとアップグレード
- 製品ライフサイクルの延長
カスタマイズ可能
産業用ハードウェアオプションの競争は熾烈です。メーカーが提供する標準化された「万能型」産業用組み込みコンピュータオプションは、当初は最も簡単で包括的なオプションに見えるかもしれませんが、標準の産業用コンピュータには固定数のI/Oポートがあるため、長期的には電力と性能効率の面でコストがかかる可能性があります。しかし、レガシーポートなどのよりユニークなI/Oポート要件を持つ産業用アプリケーションでは、標準バージョンが提供するI/Oポートの一部しか使用しません。そのため、I/Oポート要件を満たすために追加のI/O拡張カードをインストールする必要があります。したがって、裁量費用は、標準製品の未使用I/Oポートと、その他の追加I/Oカードから発生します。
モジュラー型産業用コンピューターは、カスタマイズされたI/Oポート、拡張可能なストレージ、パフォーマンスアクセラレーターなど、さまざまなモジュラーオプションを通じてこれらの非効率性を解消するのに役立ちます。さらに、専用I/Oの選択を通じてマシンを最適化することで、効率と要因コストを最大化し、複数の産業用IoTモジュラーデバイスを展開できます。
エネルギー効率が高い
モジュール式産業用コンピュータは、必要なコンポーネントと拡張モジュールのみを使用することで、電力消費を抑え、よりエネルギー効率を高めることができます。エッジデバイスでモジュール式コンピュータを使用することでエネルギー使用量を最適化すると、電力消費を最適化することで、コンピュータとそのネットワークの両方の負担を軽減できます。エネルギー消費は、エッジでのモバイル、リモート、信頼性の高い展開、つまり24時間365日の信頼性の高い性能を必要とする場合の主要な成功要因の1つです。
費用対効果が高い
産業用モジュール式コンピュータは、修理やアップグレードのリードタイムが短縮され、機能がより合理化されるため、コスト効率の高いオプションです。安定性は、一貫して機能するネットワークを確保するために、エッジでIoTデバイスを展開する際に最も重要です。産業用コンピュータでモジュール式I/Oとストレージ機能を選択すると、ハードウェアのアップグレードにかかる時間が短縮され、長期的なメンテナンス修理が回避され、製品のライフサイクルが長くなります。
さらに、I/O接続ポートを最小限に抑えることで、未使用のI/Oを最大限に活用できる可能性を減らし、モジュール式コンピュータの合計ハードウェア設計スペースを最大化できます。独自の産業要件に対応するためにIoTハードウェアの設計を制御することで、組み込みシステムの出力を劇的に向上させ、最大化できます。最後に、ハードウェア技術の展望が変化するにつれて、モジュール式オプションは、システム全体ではなく部品を交換することで、長期的にはコストを削減できます。
納期の短縮
モジュール式産業用コンピュータは、アドオンの柔軟な選択が可能なすぐに展開できるアプリケーションソリューションであり、アプリケーションプロセスを迅速化します。モジュール式部品とベースコンピュータはプラグアンドプレイソリューションであり、エッジAIソリューション用に迅速にカスタマイズおよび展開できます。モジュール式産業用コンピュータは、より迅速な納期を必要とする産業プロジェクトにとって魅力的です。拡張可能なI/O接続により、新製品開発のための長い生産待ち時間を回避できます。
迅速なメンテナンスとアップグレード
モジュール式産業用コンピュータはカスタマイズ性が高いため、必要なときにモジュールを迅速に取り付けたり取り外したりできるため、メンテナンスやアップグレードのリードタイムが短縮されます。これにより、ハードウェア障害が発生した場合でもIoTシステムのメンテナンスが容易になります。さらに、ハードウェアシステム全体を交換する代わりに、モジュールを個別に交換できます。
製品ライフサイクルの延長
上記のとおり、モジュール式産業用コンピュータは、製品ライフサイクルを延長することで、エッジIoTシステムネットワークの安定性を高めることができます。延長された製品ライフサイクルは、エンタープライズグレードのソリューションにとって不可欠な要素です。デバイスは、アプリケーションの要求とタイプに応じて、10〜15年と長期間稼働することが期待されています。さらに、システム全体ではなくモジュール式部品を交換することで、産業用アプリケーションの安定性が確保されます。
モジュール式産業用コンピュータの課題
産業用モジュール式コンピュータの設計および製造においては、このプロセス中にいくつかの課題が生じます。これには次のものが含まれます。
- 複雑な研究開発
- 設備投資の増加
- 過酷な環境での予測が困難
複雑な研究開発
モジュラー式産業用コンピュータの設計と開発には、研究開発プロセスで綿密な計画と設計が必要です。コンポーネントは、過酷な環境にさらされた場合の互換性と信頼性を確保するために慎重に選択する必要があります。さらに、モジュラー設計は、コンパクトで効率的な設計を維持しながら、幅広い産業アプリケーションに対応できる十分な柔軟性が必要です。最後に、設計では後方互換性、メンテナンスとアップグレードの容易さを考慮に入れる必要があり、これにより全体的な研究開発プロセスにさらに複雑さが加わります。
設備投資の増加
研究開発の障壁を乗り越えた後、モジュール部品の初期生産コストは、メーカーが独自の機能とコンポーネントを生産するための新しい部門を設立する必要があるため、大幅に高くなる可能性があります。さらに、中央コンピュータとの互換性は、作成された各モジュールについて、それ自体が全体のプロセスとなるためです。
過酷な環境での予測が困難
柔軟性が高まると、過酷で予測不可能な産業環境で完全に展開された場合に品質を保証する責任も大きくなります。各モジュラー部品の認証は、機能の信頼性を保証します。さらに、モジュラーコンポーネントとベースコンピュータの認証の組み合わせも認証されなければなりません。そうは言っても、Premioのモジュラーソリューションは、CE、FCCクラスA/B、UL認証、さらにはEN50155鉄道認証によって完全に認証されており、産業展開における信頼性を確保しています。これらすべての要因により、モジュラー産業用コンピュータの開発は困難でコストがかかり、時間のかかるプロセスですが、産業アプリケーションの独自のニーズを満たすために必要なものです。モジュラー産業用コンピュータの開発と製造の課題をうまく克服し、Premioは堅牢でモジュラーなハードウェアソリューションを過酷なエッジに提供するために革新的なEDGEBoostシリーズ技術を導入しています。
EDGEBoostシリーズによるモジュール式産業用コンピュータ
EDGEBoostシリーズは、Premioの産業用モジュール技術であり、お客様の産業ニーズに合わせた多様なエッジアプリケーションを可能にします。EDGEBoostシリーズのモジュールを選択することで、エッジの過酷な環境に耐えながら、アプリケーションの接続性、パフォーマンス、および拡張性を向上させることができます。以下に3つのモジュール式EDGEBoostシリーズを示します。
- EDGE Boost ノード
- EDGE Boost I/O
- EDGE Boost ブリック
EDGEBoostノード
EDGEBoostノード（EBN）シリーズは、PCI/PCIe、SATA Boost、NVME Boost、GPU Boostなどのプロトコルを通じてエッジでのAIを強化することに特化しています。EBNは、AIエッジ推論コンピュータであるRCO-6000シリーズに強力なパフォーマンスアクセラレーターを追加し、エッジで集中的なAIモデルを実行できます。EBNはRCO-6000シリーズコンピュータの下部に取り付けることで、次のようなパフォーマンスアップグレードを迅速に行うことができます。
EDGE Boost Nodes (EBN) 構成:
- 最大4台の2.5インチU.2 SATAストレージ（7mm/15mm）
- 最大8台のNVMe 2.5インチU.2ストレージ（7mm/15mm）
- 最大2つのPCIe/PCI拡張スロット
- GPU拡張用の追加電源
- オプションのRAIDカード拡張
EDGEBoost I/O
当社のEDGEBoost I/O (EBIO) シリーズは、当社の産業用ファンレス組み込みシステムシリーズにモジュラーで拡張可能なI/Oポートを提供します。これらのモジュールは、合理化され最適化された高速I/O構成のためにPCIeインターフェースで設計されました。EDGEBoost I/Oモジュールは、最も過酷なエッジ展開における堅牢な接続性に対する特定のI/O要件に適合します。
EBIOには、エッジでのIIoT展開を強化するために、次のようなさまざまなオプションがあります。
- 4x RJ45/M12 GbE（オプションのPoE機能付き）
- 2x 10GbE RJ45ポート
- 4x USB 3.0 Type Aポート
- デュアルSIM 5Gセルラーモジュール
- 5Gおよびストレージ/AIアクセラレータモジュール
- NVMeストレージ/AIアクセラレータモジュール
EDGEBoost ブリック
当社のEDGEBoost Bricks（EBB）シリーズの「ブリック」モジュールは、EDGEBoost Nodeシリーズ（EBN）でサポートされているホットスワップ可能なモジュールです。EDGEBoost Bricksは、SSD/HDDストレージ、バックアップ、およびアップグレードを提供し、より効率的なデータ転送を可能にし、機械学習および深層学習モデルのトレーニングを通じてエッジでAIを実行できます。EDGEBoost Nodeモデルに応じて、さまざまなキャニスターブリックがサポートできます。
- 4x 2.5インチU.2 SATA/NVMe ホットスワップストレージ（7mm）
- 2x 2.5インチU.2 SATA/NVMe ホットスワップストレージ（15mm）
主な機能:
- ホットスワップ可能なストレージ
- 安全排出ボタン
- 安全ブラケット
- 盗難防止安全ロック
セキュリティ機能を追加するために、当社のEBBシリーズはツール不要でホットスワップ可能であり、データオフロードのためにブリックを安全に排出および取り外しできるタイミングを示す専用ボタンとLEDライトでロック可能です。