COVID-19-sichere Umgebungen mit IoT Edge-Überwachung und -Benachrichtigung

In diesem Artikel wird eine COVID-19-Sicherheitslösung vorgestellt, die an Arbeitsplätzen in der Industrie in Europa, Nordamerika und Lateinamerika implementiert wird.

Aufbau

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Datenfluss

1. CCTV-Kameras senden Videodaten an IoT Edge-Server (Internet of Things, Internet der Dinge). Mit Edgecomputing wird die Geräteregistrierung, Bereitstellung und Datenerfassung abgewickelt.
2. Die Bosch-Umgebung zum Entwickeln von Algorithmen und Trainieren von Modellen verwendet Custom Vision-Analysen, um Machine Learning-Modelle (ML) ständig neu zu trainieren und Edgeserver direkt zu aktualisieren.
3. Edgeserver senden Daten an integrierte Speicher, Stream Analytics-Cloudspeicher und Blobspeicher. Intelligente IoT Edge-Geräte reduzieren die Kosten, indem sie nur die erforderlichen Daten vorverarbeiten und an die Cloud senden.
4. Stream Analytics führt die Datenanreicherung und -validierung sowohl für Edge- als auch für Clouddaten aus.
5. Mit dem Gerät-zu-Cloud- und Cloud-zu-Gerät-Service Bus-Messaging werden Daten und Telemetriedaten in die und von der Cloud gesendet.
6. Eine interaktive, visuelle Dashboard-App bietet die Complianceüberwachung und -warnungen nahezu in Echtzeit.
7. Die Azure-Cloud ermöglicht die Verwaltung von Anwendungsprotokollen, Anwendungsgateways und APIs für die App sowie der Überwachung und Sicherheit.
8. Redis, MongoDB und Blob Storage speichern Clouddaten für Power BI-Analysen und -Visualisierungen über einen benutzerdefinierten Connector.
9. Die App sendet Benachrichtigungen und Warnungen über Microsoft Teams an die Verantwortlichen.

Komponenten

• Azure IoT Edge-Server mit integrierten Speicher-, Computing-, KI- und Machine Learning-Funktionen können Sensoreingaben schnell erkennen und darauf reagieren.
• Bei der Bosch-Videoanalyse werden Custom Vision-Funktionen und Azure Machine Learning verwendet, um die Überwachung, Erkennung und Echtzeitauslösung von Warnungen zu verbessern.
• Azure Digital Twins ist ein IoT-Dienst, der umfassende Modelle physischer Umgebungen in einem Raumauswertungsgraphen erstellt. Anstatt einzelne Geräte zu verfolgen, kann Digital Twins die physische Welt virtuell replizieren, indem die Beziehungen zwischen Personen, Orten und Geräten modelliert wird.
• Azure Stream Analytics (ASA) bietet die serverlose Datenstromverarbeitung in Echtzeit, mit der die gleichen Abfragen am Edge und in der Cloud ausgeführt werden können. ASA kann Daten im Zusammenhang mit IoT Edge filtern oder aggregieren, die zur weiteren Verarbeitung oder Speicherung an die Cloud gesendet werden müssen.
• Azure Storage bietet flexible, skalierbare und sichere Blobspeicher für unstrukturierte Daten in der Azure-Cloud oder IoT Edge. Die aktuelle Lösung verwendet auch die Redis- und MongoDB-Datenspeicherung.
• Mit dem Azure Service Bus-Messaging über Azure IoT Hub werden Geräte mit Azure-Cloudressourcen verbunden, und es können Abfragen zum Filtern von Daten verwendet werden, die an die Cloud gesendet werden sollen.
• Azure Kubernetes Service (AKS) ist ein verwalteter Dienst für die Entwicklung, Bereitstellung und Verwaltung von containerisierten Anwendungen. In dieser Lösung verwaltet AKS eine interaktive visuelle Dashboard-App, die Sicherheitsverstöße nachverfolgt und analysiert.
• Durch die Integration mit der Azure-Cloud kann die Lösung Dienste wie Azure Monitor, Microsoft Defender for Cloud und Microsoft Entra ID verwenden.
• Die Integration mit Microsoft Teams ermöglicht die automatisierte Benachrichtigung von wichtigen am Projekt beteiligten Personen wie die Mitarbeiter der Personalabteilung und Sicherheitsverantwortliche.
• Microsoft Power BI-Visualisierungen ermöglichen eine sachkundige und datengesteuerte Berichterstellung und Entscheidungsfindung.

Szenariodetails

Da Arbeitsplätze und andere Bereiche, in denen viele Menschen aufeinandertreffen, nach dem durch COVID-19 bedingten Shutdown wieder zugänglich sind, müssen im Rahmen des Social Distancing, der Nutzung von Masken und Schutzkleidung und der Betretungsbeschränkungen bestimmte Gesundheits- und Sicherheitsrichtlinien eingehalten werden. Die Sicherheitslösung von Bosch zum Schutz vor COVID-19 kombiniert die vorhandene CCTV-Infrastruktur (Closed-Circuit Television) mit Intelligent Edge von Azure und anderen Diensten von Azure und Microsoft, um Organisationen dabei zu unterstützen, die Gesundheits- und Sicherheitsvorgaben zu überwachen, einzuhalten und zu verbessern.

Die Lösung ist branchenübergreifend anwendbar – beispielsweise in den Bereichen Stahlherstellung, Bauwesen und Automobilmontage. Die Lösung hat folgende Zielsetzungen:

• Gewährleisten sicherer Arbeitsumgebungen bei der Wiederaufnahme der Arbeit nach dem COVID-19-Lockdown
• Überwachen und Erzwingen der Einhaltung von Richtlinien in Bezug auf das Tragen von Gesichtsmasken, Social Distancing und Betretungsbeschränkungen in Arbeitsbereichen
• Erhöhen der Transparenz und Kontrolle über eine effiziente Berichterstellung und interaktive Dashboards
• Ausgeben von Warnungen und Benachrichtigungen, damit sich Verantwortliche mit Aufgaben im Bereich der Gesundheit und Sicherheit um Sicherheitsverstöße und Probleme kümmern können
• Verbessern der Konformität, Reduzieren von Verstößen und Treffen fundierter Entscheidungen im Bereich der Sicherheit im Laufe der Zeit

Mögliche Anwendungsfälle

• Bereiche mit vorhandener CCTV-Infrastruktur
• Öffentliche Bereiche, einschließlich Geschäften, Restaurants, öffentliche Verkehrsmittel, Krankenhäuser, Schulen sowie Unterhaltungs- und Erholungseinrichtungen.
• Arbeitsbereiche, einschließlich Büros, Fabriken und Lagerhäusern.
• Organisationen mit mehreren Standorten, um umfassende, systematische Datenanalysen und Aktionen zu ermöglichen

Nächste Schritte

Weitere Informationen zu dieser Lösung:

• Kontakt: iotcovidsupport@microsoft.com
• Siehe https://www.bosch-india-software.com.

Produktdokumentation:

• Was ist Azure Digital Twins?
• Azure Stream Analytics auf IoT Edge
• Speichern von Daten im Edge-Bereich mit Azure Blob Storage in IoT Edge

Lernpfade:

• Aufbau des Intelligent Edge mit Azure IoT Edge
• Implementieren einer Datenstreaminglösung mit Azure Stream Analytics

Zugehörige Ressourcen

• Azure IoT-Referenzarchitektur
• Cognizant Safe Buildings mit IoT und Azure
• Erstellen intelligenter Orte mithilfe von Azure Digital Twins
• UVEN – intelligente und sichere Desinfektion und Beleuchtung