ITパスポート過去問 令和1年度(2019年)問71
複数のIoTデバイスとそれらを管理するIoTサーバで構成されるIoTシステムにおける,エッジコンピューティングに関する記述として,適切なものはどれか。
選択肢
- ア:IoTサーバ上のデータベースの複製を別のサーバにも置き,両者を常に同期させて運用する。
- イ:IoTデバイス群の近くにコンピュータを配置して,IoTサーバの負荷低減とIoTシステムのリアルタイム性向上に有効な処理を行わせる。
- ウ:IoTデバイスとIoTサーバ間の通信負荷の状況に応じて,ネットワークの構成を自動的に最適化する。
- エ:IoTデバイスを少ない電力で稼働させて,一般的な電池で長期間の連続運用を行う。
- ア
- イ
- ウ
- エ
正解と解き方・学習ポイント(AI解説)
エッジコンピューティングは、IoTデバイスの近くにあるコンピュータ(エッジ)でデータ処理を行う方式です。IoTサーバへ送るデータ量や処理を減らし、通信遅延を小さくできるため、IoTシステムのリアルタイム性向上やIoTサーバの負荷低減に役立ちます。
Point
この問題は、エッジコンピューティングが何をする方式か(どこで処理するか)と、IoTシステムでの主な効果(遅延低減、IoTサーバ負荷低減、リアルタイム性向上)を理解しているかを確認することがねらいです。
解くために必要な知識
この問題を解くには、エッジコンピューティングが何を目的として、どこで処理を行う考え方なのかの理解が必要です。
用語の整理
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| IoT(Internet of Things) | 機器(デバイス)をネットワークに接続し、データ収集や制御を行う仕組みです。 |
| IoTデバイス | センサなどの端末側の装置で、データを生成して送信します。 |
| IoTサーバ | IoTデバイスからデータを集約し、管理、分析、制御などを行うサーバです。 |
| エッジコンピューティング | IoTデバイスの近く(ネットワークの端)に計算機を置き、データの送信前後で処理を行う考え方です。遅延、通信量、サーバ負荷の低減を目的にします。 |
| リアルタイム性 | 必要な時間内に処理・応答できる性質です。遅れが小さいことが求められます。 |
エッジコンピューティングで行われやすい処理の例
-
データのフィルタリング(不要データの除去)
-
集計(平均、最大値、件数など)
-
異常検知やしきい値判定
他の選択肢に出てくる用語
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| データベースの複製(レプリケーション) | 同じデータを複数のサーバに複製し、同期させる仕組みです。可用性向上や負荷分散を目的にします。 |
| ネットワーク構成の自動最適化 | 通信状況に応じて経路や構成を調整する考え方です。動的ルーティングやSDNなどが関連します。 |
| 低消費電力 | 電力使用量を抑え、電池寿命を延ばす設計方針です。 |
問題の解法手順
各選択肢の整理
| 選択肢 | 内容の中心 | エッジコンピューティングとしての適否 | 理由 |
|---|---|---|---|
| ア | データベースの複製と同期 | 不適切 | 可用性や冗長化のための仕組みであり、デバイス近くに処理を置く説明ではありません。 |
| イ | デバイス近くの計算機で処理 | 適切 | 近くで前処理などを行うことで、通信量や遅延を減らし、サーバ負荷低減とリアルタイム性向上につながります。 |
| ウ | 通信状況に応じたネットワーク最適化 | 不適切 | ネットワーク制御の話であり、処理をどこに置くか(エッジで処理するか)の説明ではありません。 |
| エ | 低消費電力での長期運用 | 不適切 | 省電力設計の話であり、エッジでの処理配置を示していません。 |
選択肢ごとの解説
- ア:不正解
IoTサーバ上のデータベースを別サーバにも複製して同期させるのは、レプリケーションの説明です。主に可用性や耐障害性を高める目的で使われ、エッジコンピューティングの説明ではありません。
- イ:正解
IoTデバイス群の近くにコンピュータを配置して処理を行うのは、エッジコンピューティングの説明です。データを中央のIoTサーバへ送る前に処理することで、IoTサーバの負荷低減や遅延の低減(リアルタイム性向上)につながるため、適切です。
- ウ:不正解
通信状況に応じてネットワークを制御する話です。エッジでデータ処理を行う方式そのものの説明ではありません。
- エ:不正解
低消費電力化などの省電力設計の説明です。エッジコンピューティングの定義そのものではありません。
まとめ
エッジコンピューティングは、IoTデバイスの近くにあるコンピュータ(エッジ)でデータ処理を行う方式です。IoTサーバへ送るデータ量や処理を減らし、通信遅延を小さくできるため、IoTシステムのリアルタイム性向上やIoTサーバの負荷低減に役立ちます。
テクノロジ系 > 技術要素 > ネットワーク
IoTサーバ上のデータベースを別サーバにも複製して同期させるのは、レプリケーションの説明です。主に可用性や耐障害性を高める目的で使われ、エッジコンピューティングの説明ではありません。
IoTデバイス群の近くにコンピュータを配置して処理を行うのは、エッジコンピューティングの説明です。データを中央のIoTサーバへ送る前に処理することで、IoTサーバの負荷低減や遅延の低減(リアルタイム性向上)につながるため、適切です。
通信状況に応じてネットワークを制御する話です。エッジでデータ処理を行う方式そのものの説明ではありません。
低消費電力化などの省電力設計の説明です。エッジコンピューティングの定義そのものではありません。