5g/iot社会に求められるキーテクノロジー 「エッ …...cisco sas edge-to-enterprise...
TRANSCRIPT
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
注力ソリューション AI / IoT
5
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved. 7
@World Summit AI
AI isThe New Normal
@SAS Global Forum
Analytics in Action
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
事例から、自社ビジネスへの適用は難しい?!
9
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
重要なのは、考え方
11
分類 数値予測分類
分類 数値予測
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
CTCのAI人材育成の取組み
Over3000
名
対象者:営業・エンジニア
13
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved. 14
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
CTCのAI人材育成サービス
15
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
CTCのAI人材育成サービス
16
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
Copyright 2018 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.17
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
5Gとは 出典:総務省 2020年5G実現に向けた取組
20
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
• 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
24
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
「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
25
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
「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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved. 27
27
CTCの取組み紹介
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
某運輸業様 WG_人流コントロール
28
投影のみ
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
エッジAI ソリューションCisco SAS Edge-to-Enterprise IoT Analytics Platform
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
データから価値を引き出す – 概念
App
32
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
37
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
• 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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
止まらない仕組み… 絶賛検証中。
ApacheZooeKeeper
ESP サービス H/W-1
ApacheZooeKeeper
ESP サービス H/W-2
ApacheZooeKeeper
ESP サービス H/W-3
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
ESP サービス H/W-1
ApacheZooeKeeper
ESP サービス H/W-2
ApacheZooeKeeper
ESP サービス H/W-3
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
DEMO
43
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
44
MQTTBroker
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
Cisco Kinetic DataFlow Editor
データ取得
結合
縦横変換
データ連携(MQTT)
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved. 47
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved. 48
・・・
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved. 50
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
SAS ESP Viewer
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
まとめ
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
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
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
5G × IoT × AI
Copyright 2019 ITOCHU Techno-Solutions Corporation All rights reserved.
ご清聴ありがとうございました
お問合せ先[email protected]