モノのインターネット (IoT)

IoTは非常に意味の広い言葉で、IoTの世界全体は大きく3領域に分かれます。

  1. エッジ - IoTの中のもの、つまりエンドノードで、通常はセンサ、アクチュエータ、カメラなど実世界とリンクするためのインタフェースを備えた小さなネットワークデバイス。
  2. ゲートウェイ - 色々なエンドノードからデータを集めて蓄積し、インターネット接続やサードレイヤへのデータ送信用プロトコルを用意するデバイス。
  3. サービス - データ保存・処理用のクラウド、およびエンドユーザー・アプリケーションのプラットフォーム。

アルデックは、IoTインフラのゲートウェイとサービスのレイヤに、FPGAベースのソリューションを提供します。

 

AWS IoT Greengrass

TySOM組込み開発ボードは、AWS IoT Greengrassを実行するためにAWSによって認定されています。AWS IoT Greengrassは、IoTデバイスによって生成されたデータに対して引き続き管理、解析、および耐久性のあるストレージを使用することでアクションを実行できるようにし、AWS機能をエッジデバイスに拡張します。IoT Greengrassにより、接続されたデバイスはAWS Lambda関数、Dockerコンテナを実行し、他のデバイスがクラウドシステムに接続されていなくても安全に通信できます。 さらに、AWS IoT Greengrassはデバイスのデータ同期を維持し、機械学習モデルに基づいて予測を実行します。 デバイスデータをフィルタリングし、そのデータのライフサイクルを管理し、必要な情報のみをAWSに送信するようにプログラムできます。

TySOM組込み開発ボードは、AWS IoT Greengrassの要求テストに合格しています。 TySOMユーザーには、AWS Greengrassを使用してIoTアプリケーションを開始するために必要なHWとSWが提供されます。

TySOMボードは、メインエッジ処理デバイスまたはAWSクラウドへのゲートウェイとして使用可能です。 AWS IoT Greengrassコアは、クラウド機能をTySOMボードに拡張します。 TySOMボードは、IoTシステム内のデバイスと接続し、Lambda関数を実行し、インターネット/クラウドに接続されていなくても、デバイス間の通信を同期して保護することができます。アルデックは、エンジニアのIoTアプリケーションを支援します。

AWS IoT Greengrassは、TySOM組込み開発ボードによってテストおよびサポートされるようになりました。


AWS IoT Greengrassコアソフトウェアは、次の機能を提供します：

TySOMボードは、USB 3.0, 2.0, Pmod, HDMI, mPCIeなどのIoTアプリケーションに使用できる幅広い周辺機器をサポートしています。 さらに、FMCドーターカードのポートフォリオにより、メインボードの周辺機器に必要なものを拡張できます。 AWS IoT Greengrassソリューションの詳細については、お問い合わせください。

主な機能

ソリューションの内容

IoTゲートウェイ

TySOMボードをプラットフォームとして、アルデックはIoTゲートウェイのリファレンスデザインを、Xilinx Zynq FPGA向けに作りました。TySOMゲートウェイは、インターネットのLANまたはWAN (有線またはWiFi接続) をサービスするホストとして使用される組込Linuxのコア上で動作し、IoTアプリケーションの指定するクラウドプロトコルを処理します。例えばアマゾンクラウド (AWS) ではMQTTプロトコルが使われます。その一方で、TySOMゲートウェイはエッジレイヤのデバイスで構成されるパーソナルエリアネットワーク (PAN) 構築のための無線・有線プロトコルを複数サポートします。現在サポート済みのプロトコルは、Bluetooth, Z-wave, ZigBee, WiFiおよびUSBです。

DOWNLOAD WHITE PAPER: Scaling an IoT network with Aldec Gateway and Amazon AWS Cloud

しかも、TySOMボード上のXilinx Zynqデバイスはエッジから収集したデータを処理するための高度なアルゴリズムを楽々実装できます。データはクラウドへ送信する前にフィルタリング、圧縮、暗号化することができます。TySOMは単なるトラフィックルータではなく、IoTクラウドとIoTサービスのコストを最適化できる高度なデバイスであり、また組織内にある数百個のエッジをハンドリングできます。また、TySOMゲートウェイにはAndroidエンドユーザー・アプリケーションとウェブサーバのサンプルもあり、これを使ってTySOMボードからエッジノードに直接アクセスし、制御できます。

おもな機能

ソリューションの内容

 

 

 

IoTサービス・クラウド・インフラストラクチャ

IoTサービスやクラウドのプロバイダは、膨大な量のデータを保存、管理し、処理しなければならないという難題に直面しています。エンドユーザーやアプリケーション開発者、それに接続された大量のデバイス (モノ) に対して、信頼性と応答性の高いソリューションを提供しなければなりません。マシン・トゥ・マシン (M2M) 通信は瞬時に終わる必要があり、これにはネットワークインフラの革新がどうしても必要となります。サーバ効率のハードルも高くなります。同時に、消費電力もできる限り抑えなければなりません。このようなことから、アマゾンやグーグルのようなIoTサービスプロバイダは、サーバ上で実行するデータ処理アルゴリズムを高速化するターボプロセッサを構築するための新技術を求めています。計算能力のポテンシャルや電力効率から、FPGAテクノロジが選ばれることが多くなっています。

アルデックは、高速PCI Express x8インタフェースを備えたHES-7 FPGAプロトタイピングボードをベースにした信頼性の高いハードウェアアクセラレーション・プラットフォームHigh Performance Computing (HPC) をIoTサービスプロバイダやクラウドプロバイダに提供します。

HES-7アクセラレータ・ボードにはXilinx Virtex-7 FPGAが2個、最大8GBまでサポートする外部DDR3 RAMメモリ用スロットがあります。このリソースを活用して、複雑なアルゴリズムをパイプライン化ハードウェアアクセラレータやコプロセッサなどとして実装できます。高速PCI ExpressのリンクとFPGA内部の標準AMBA AXIベースのローカルバスで、ホストとHESボードの間で2GB/秒を超える速度でデータを通信可能です。28mmのプロセスで生産された最先端のFPGAデバイスは、対抗案とされるグラフィックプロセッサ (GPU) を超える電力効率を実現します。FPGAを活用する経験に乏しいお客様には、アルデックはエンジニアリングサポートとHPCアプリケーション・インテグレーションサービスも提供しています。

おもな機能

ソリューションの内容

Printed version of site: www.aldec.com/jp/solutions/embedded/iot