相互運用性とは何ですか?
相互運用性とは、地理的、政治的、または組織の境界にかかわらず、アプリケーションとシステムが安全かつ自動的にデータを交換できることをいいます。組織や部門間でデータ共有が調整されていることは、研究開発や、エンドユーザーエクスペリエンスの改善のために、いくつかの分野で不可欠です。相互運用性は、人間の介入を最小限に抑えながら、多様なシステム間でデータが流れることを可能にする標準、プロトコル、テクノロジー、およびメカニズムに関係します。これがあることで、さまざまなシステムが相互に通信し、リアルタイムで情報を共有できるようになります。相互運用性ソリューションはデータサイロを削減し、組織が業界に準拠した通信を実現するのに役立ちます。これにより、効率を向上させ、より質の高いサービスを提供できます。
相互運用性にはどのような利点がありますか?
相互運用性があることで、さまざまなシステムが特定のドメインに固有のデータについての共通の理解を持つことができるようになります。相互運用性がなければ、システムは共通の目標を達成するためにデータを解釈して利用することができません。例えば、共通のデータ交換フレームワークがなければ、医師が患者の健康記録を更新する場合に、MRI 装置からの画像データを直接使用することはできません。
このメカニズムが提供するいくつかのメリットに鑑みて、組織は相互運用可能なシステムを実装しています。
データ管理を合理化する
システムの相互運用性があることで、システムに互換性がないこと、または人間のプロセスによって中断されることなく、情報がより高い一貫性をもって伝播することが可能になります。組織はデータをより適切に管理、モニタリング、保護できます。
システム管理者は、断片化された複数のデータパイプラインを処理するのではなく、単一のプラットフォームからのデータアクセスとデータの移動を統合できます。また、このシステムではデータの変換が最小限に抑えられるため、情報の正確性が確保されます。このようにして、相互運用可能なシステムは、データ移動の規制、ユーザーの管理、データプライバシーの保護、データセキュリティ関連規制の遵守に対する組織の取り組みを簡素化します。
生産性を向上させる
相互運用性により、異種システム間でのデータ共有が容易になり、組織の効率が向上します。相互運用性がない場合、異種システムがデータを共有するには、追加のデータ操作および変換ステップが必要となります。データ処理ノードを追加すると、エラーが発生する可能性が高くなります。システム的または人為的のいずれであるかを問わず、不正確なデータは下流の分析アプリケーションのパフォーマンスに影響を及ぼします。
代わりに、相互運用性があることで、反復的かつ冗長なデータが排除され、すべてのステークホルダーが正確で関連性のある情報に適時にアクセスできるようになります。システムは、データ処理のオーバーヘッドを最小限に抑えながらリアルタイムで動作できます。
スケーラビリティを向上させる
データの相互運用性があることで、事業を拡大し、動的な市場動向に適応する組織の能力が強化されます。相互運用可能なシステムを利用すると、組織は構造的および運用上の制限なく、大規模にデータを共有できます。
例えば、メーカーは、同じプロトコルを通信して理解するさまざまなタイプのマシンを追加することで、生産能力を拡張します。
コストを削減する
相互運用不能なシステムでは、高い信頼性をもって正確にデータを交換できるようにするために、追加のステップを実行する必要があります。これには、データをフォーマットして交換ポイント間で分散するミドルウェアのインストールなどのタスクが含まれる場合があります。
さまざまなソフトウェアコンポーネントをインストールすると、追加の開発、運用、メンテナンスのコストが発生します。そのため、組織は継続的な経費を削減するために、より相互運用性の高いシステムに移行します。
相互運用性のユースケースにはどのようなものがありますか?
システムの相互運用性は、デジタル的に進化する環境では不可欠です。このような環境において、組織は意思決定を強化し、運用上の成功を達成するために、データからインサイトを得ようとします。次に、システムの相互運用性がいくつかの業界にどのような好ましい影響を及ぼすのかをご紹介します。
医療
医療機関は、医療データを収集、共有、分析するために、相互接続された医療機器や医療システムへの依存を強めています。これらのネットワークに接続されたシステムは、電子医療記録、医療関連の知見、保険請求、および他の医療関連情報をさまざまな医療部門間で転送します。医療の相互運用性により、医療従事者は、迅速かつ信頼性の高いデータを利用して患者の転帰を改善するために協力できます。
政府機関
相互運用性は、政府が公共サービスの提供を改善するために採用する持続可能な管理アプローチをサポートします。これにより、さまざまな省庁や部門が電子政府や同様の取り組みを通じて、データ駆動型の政策を実施できるようになります。共有データ交換フレームワークを適用すると、言語の壁を乗り越えて政府間のコラボレーションも強化されます。
公共安全
警察、消防士、救急隊員などのファーストレスポンダーは、緊急時に最善の支援を提供するために適時かつ正確な情報を必要とします。個別のシステムで運用するのではなく、共通のデータを共有して理解するシステムを利用して、危機的な状況での対応を調整します。緊急事態においては、相互運用可能なシステムの正確性、一体性、効率性が、影響を受ける個人の安全とウェルビーイングにとって極めて重要となります。
防衛
軍隊は相互運用可能なシステムを使用して、戦略的任務、訓練、部隊間の協力をサポートします。軍事作戦では、指揮系統からの情報の迅速かつ正確な伝達が必要です。同盟国の軍隊は、相互運用性が提供する共有戦術インテリジェンスの支援を受けて、合同軍事演習を主催することもできます。
ソフトウェアエンジニアリング
ソフトウェアデベロッパーは、相互運用性の原則を採用して、さまざまなプログラミングフレームワークを使用して構築されたソフトウェアアプリケーションがシームレスにインタラクションできるようにします。追加のミドルウェアやコーディングなしで、リアルタイムでデータを交換するソフトウェアやマイクロサービスを構築できます。相互運用可能なソフトウェアを通じて、エンドユーザーは単一のデータソースから日常のタスクを管理できます。
機械学習
AI を使用する企業は、膨大なデータセットを使用してトレーニングすることにより、深層学習モデルを構築します。データの相互運用性があることで、機械学習エンジニアは同様のデータソースを使用して複数のモデルをトレーニングできるため、トレーニング時間とコストが削減されます。また、相互運用可能な AI モデルは、同じデータ構造とコンテキストで動作するように構築されているため、既存のエンタープライズアプリケーションとより容易に統合できます。
相互運用性のレベルにはどのようなものがありますか?
組織は、4 つのレベルの相互運用性を備えたシステムを実装できます。
Foundational
基本的な相互運用性では、ネットワーク上でデータを共有するが、そのデータを解釈しないコンピュータシステムが関係します。これは、異種システム間における相互運用可能な情報交換の基本レベルを形成します。通常、システム間の理解のギャップを埋めるには、データの手動入力などの人的介入が必要です。
構造的
構造的相互運用性 (構文的相互運用性とも呼ばれます) は、さまざまなシステムで解釈可能な一貫したデータ形式または構造を提供します。これにより、システムは後続の処理を行うために、外部ソースからデータを取得して解釈しできます。
例えば、HL7 を使用すると、医療機関はさまざまな部門間で健康データを安全かつ正確に共有できます。
セマンティック
セマンティックな相互運用性があることで、異なるシステムが最小限の解釈で連携して動作できるようになります。システム間で転送されるファイルには、生データとともに目的のある情報が埋め込まれます。
セマンティックな相互運用性は明確であり、エラーや誤解が生じる余地はありません。セマンティックに相互運用可能なシステムは、基礎となるデータが何を伝達するのかについて同じ概念的理解を共有します。
組織的
組織的な相互運用性があることで、複数のシステムが技術的なコンテキストを超えて解釈可能なデータを交換できるようになります。組織固有の目標、ワークフロー、期待など、さまざまな側面で情報システムと整合します。組織的な相互運用性により、管理上および地理的な境界を越えた強力なデータガバナンス、コラボレーション、および情報共有を実現できます。
医療における相互運用性はどのように機能しますか?
医療の相互運用性とは、データサイロを削減することで、医療機関における情報の可用性と患者のプライバシーのバランスを取るための取り組みです。
医療提供者は、患者データや他の電子医療情報に対する規制されたアクセス権をさまざまなチームに付与する医療情報システムを実装しています。例えば、救急治療室で患者を治療する医師は、提携クリニックから糖尿病患者の最近の血糖検査の結果をすぐに取得できます。また、提携する心臓専門医の診察記録から心電図を見つけることもできます。
同時に、医療提供者は、患者の利益を保護するために施行されているプライバシーおよびセキュリティ関連規制を遵守する必要があります。これは、組織が医学研究の進歩のために外部のサードパーティーとデータを共有する場合に非常に重要になります。診断情報、ゲノムデータ、治療計画、患者の転帰など、匿名化された患者データの交換はその一例です。
医療における相互運用性は、いくつかの業界標準と法令の遵守を通じて機能します。これらは、異なるシステム間での医療データの安全な交換を促進します。いくつかの例を次に示します。
語彙に関する標準
語彙または用語に関する標準は、医療ソフトウェアシステム間の医療データの相互運用性をサポートする用語、コードセット、または説明表現に関する特定の合意を表します。例えば、ICD-10 には、症状、病気、合併症を説明する用語が含まれています。
コンテンツに関する標準
コンテンツに関する標準は、医療システムが相互に同意可能な形式で健康データを表現するためのデータコンテンツフレームワークを提供します。例えば、HL7 は、電子健康情報のデータ構造とセマンティクスを定義するメッセージングの標準です。これは、すべての医療ソフトウェアシステムがデータを正しく解釈できることを意味します。
送信に関する標準
送信に関する標準は、医療情報テクノロジーソリューションがデータを確実に送受信できるようにするために策定されています。例えば、Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) を使用すると、さまざまな画像処理マシンが医療施設内の他のシステムに画像データを送信できます。
プライバシーとセキュリティに関する標準
プライバシーに関する標準により、医療機関が個人の医療情報や医療記録をどのように収集、保存、利用するかについての決定権限が患者に与えられます。例えば、医療保険の携行性と責任に関する法律 (HIPAA) は、米国の医療提供者による機密データの保護措置の実施を規制する標準です。これは患者の安全を確保するのに役立ちます。
識別子に関する標準
識別子に関する標準は、ネットワーク化されたコンピュータ化システムが、患者、医療従事者、または医療提供者を識別できるようにする固有のコードです。例えば、病院は Enterprise Master Patient Index (EMPI) を使用して、さまざまな診療科が提供する患者治療を文書化します。
相互運用性はどのように機能しますか?
すべての情報システムには、固有のハードウェア、ソフトウェア、機能、および運用の仕様があります。相互運用性を実現するには、異なるシステムがデータを共有する際にある程度の合意に達する必要があります。
相互運用可能なシステムを構築する場合、エンジニアは、システムが接続されている媒体を介してデータを電子的に交換できるようにします。これには、プロトコル、データ形式、ネットワークテクノロジーなどのハードウェア通信の標準化が含まれる場合があります。業界標準を適用すると、類似のコンテキスト内でシステムがどのように通信するかを決定するのに役立ちます。
基本的な相互運用性が確立されると、システムエンジニアはより高いレベルの相互運用可能なデータ交換の実現に向けて取り組みます。そのために、接続されているすべてのシステムが参照する定義で構成される共有ナレッジベースを定義する場合があります。
ナレッジベースは、システムが追加のデータ操作なしで外部ソースからの情報を解釈する方法を合理化する、共通の信頼できる情報源です。例えば、製造業では、セマンティックな相互運用性があることで、生産現場から収集したデータを在庫管理システムやサプライチェーンシステムと自由に共有することが可能となります。
相互運用性にはどのような課題がありますか?
相互運用性は、さまざまな業界で運用システムや情報システムの可能性を引き出す、円滑な情報フローを実現するために重要です。組織がこの原則を採用するには、いくつかの理由からサポートが必要です。
大規模なデータ管理
相互運用可能なシステムを実装するには、複数のソースからのデータを統合するための調整された取り組みが必要です。レガシーシステムは、サイロ化されたデータベースに互換性のない形式で情報を保存します。大量の異種データソースを抽出、クリーンアップ、変換し、共有ストレージにロードするには、深い専門知識、時間、コンピューティングリソースが必要です。
さらに、組織は相互運用性をサポートするためにデータ管理戦略を変革する際に、運用ワークフローが中断されないようにする必要があります。
プライバシー上の懸念への対処
組織は、相互運用性を有効にする場合、ユーザー情報を保護するためにセキュリティ対策を実施する必要があります。このような取り組みは複雑になります。なぜなら、複数のシステムが複雑なデータパイプラインを通じてデータを交換するからです。したがって、組織は適切なセキュリティテクノロジーとポリシーを使用してセキュリティ対策を強化します。
相互運用性に関する標準の適用
従来的に、組織は、それぞれカスタマイズされたプロトコルとデータストレージ構造で実行されるシステムを使用します。システムが高いレベルの相互運用性をもって通信できるようにするには、共通の業界標準が必要です。相互運用可能な標準が導入されたとしても、組織は、マシン、ソフトウェア、データインフラストラクチャをモダナイズし、2 つ以上のシステム間でのデータ交換を可能にする必要があります。
AWS は相互運用性の要件をどのようにサポートできますか?
Amazon Web Services (AWS) は、お客様の相互運用性の要件をサポートするために AWS AppFabric を提供しています。
AWS AppFabric は、組織が複数の Software as a Service (SaaS) アプリケーションを簡単に接続し、運用コストを削減するために使用できる相互運用可能なクラウドサービスです。AWS AppFabric は標準スキーマを使用して、IT チームが共通のポリシーとアラートでアプリケーションを保護するのをサポートします。
このサービスの他のメリットを次に示します。
- AWS AppFabric は、生成系 AI アシスタントを使用して生産性を向上させます。これにより、従業員はタスクを自動化し、迅速に回答を探すことができます。
- AWS AppFabric は、Asana、Slack、Jira、Dropbox などの幅広い SaaS アプリケーションに接続できます。 詳細については、「AWS AppFabric Supported Applications」にアクセスしてください。
- AWS AppFabric は、接続されたアプリケーションからの正規化されたセキュリティログを、Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) に、または Amazon Kinesis Data Firehose を通じてセキュリティツールに自動的に取り込みます。
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