Ideas de solución
Este artículo es una idea de solución. Si te gustaría que ampliemos este artículo con más información, como posibles casos de uso, servicios alternativos, consideraciones de implementación o una guía de precios, comunícalo a través de los Comentarios de GitHub.
En esta solución se describe cómo los edificios y campus pueden conectar de forma segura, confiable y escalable sus dispositivos de Internet de las cosas (IoT) locales a la nube.
Architecture
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Flujo de trabajo
Los edificios hospitalarios usan varios dispositivos conectados para supervisar el estado de los pacientes y el rendimiento de las instalaciones.
- Los dispositivos de seguimiento de estado incluyen monitores de pacientes, escáneres de TAC y monitores de presión sanguínea.
- Los dispositivos de seguridad y calidad del edificio incluyen sensores de calidad del aire y de temperatura del edificio.
Los dispositivos de supervisión del estado de los pacientes y del edificio envían datos a dispositivos Radio Access Network (RAN) 5G o LTE.
Las radios 5G o LTE de los hospitales reenvían los datos a los núcleos de paquetes 5G o LTE que se ejecutan en los servidores perimetrales. Los servidores perimetrales pueden ser Azure Stack Edge o cualquier servidor habilitado para Azure Arc.
En los servidores perimetrales, el entorno de ejecución de IoT Edge puede preprocesar los datos antes de enviarlos a Azure para su análisis posterior.
En la nube, Azure IoT Hub ingiere datos de forma rápida y segura, y los envía a Azure Machine Learning.
Azure Machine Learning incorpora los nuevos datos para optimizar aún más el modelo que controla la configuración del edificio inteligente.
Los datos de Azure IoT Hub también se suministran a Azure Digital Twins, que proporciona un mapa de los dispositivos IoT en red de los hospitales como una simulación virtual.
Los datos también se alimentan en Azure Time Series Insights, que puede analizar el estado de los pacientes durante un período de tiempo o la eficacia del tratamiento en varios hospitales. Time Series Insights también ofrece una capa de visualización para ayudar en la toma de decisiones.
Todos los datos se almacenan en Azure Data Lake Storage, que puede almacenar datos de cualquier formato y tamaño.
Componentes
Esta solución usa los siguientes componentes de Azure:
- Azure Stack Edge es una cartera de dispositivos que proporciona proceso, almacenamiento e inteligencia a IoT Edge. Azure Stack Edge actúa como una puerta de enlace de almacenamiento en la nube que permite las transferencias de datos a Azure, al tiempo que conserva el acceso local a los archivos.
- Kubernetes habilitado para Azure Arc conecta clústeres de Kubernetes que se ejecutan dentro o fuera de Azure.
- Azure Sphere es una solución de seguridad de IoT completa que incluye componentes de hardware, sistema operativo y nube para la seguridad de los dispositivos IoT.
- Azure IoT Edge implementa inteligencia en la nube localmente en los dispositivos IoT.
- Azure IoT Hub es un servicio administrado basado en la nube para la comunicación bidireccional entre dispositivos IoT y Azure.
- Azure Machine Learning es una solución de ciencia de datos integrada para que los científicos y desarrolladores de datos compilen, entrenen e implementen modelos de Machine Learning.
- Azure Digital Twins es una plataforma IoT que crea representaciones digitales de cosas, lugares, procesos y personas reales en la nube.
- Azure Time Series Insights es una plataforma de análisis de IoT de un extremo a otro para supervisar, analizar y visualizar datos de análisis de IoT industriales a escala.
- Azure Data Lake Storage es un lago de datos seguro y escalable para cargas de trabajo de análisis de alto rendimiento.
Detalles del escenario
Los servicios en la nube pueden almacenar y analizar los datos de IoT para diagnosticar anomalías y tomar medidas correctivas o preventivas. Los servicios de Azure pueden analizar y almacenar aún más los datos, y usar el aprendizaje automático para optimizar la configuración del edificio.
Posibles casos de uso
En esta solución, un centro de atención sanitaria usa dispositivos IoT habilitados para 5G o LTE para realizar un seguimiento del estado de los pacientes y del rendimiento del edificio. Los dispositivos usan chips certificados por Azure Sphere integrados para transmitir datos a servidores perimetrales locales, que se comunican con la nube de Azure. Los administradores de red locales pueden ver el estado de la red a través de los núcleos de paquetes en los servidores perimetrales.
Otros ejemplos de este enfoque incluyen:
- Mantenimiento predictivo de máquinas en una cafetería.
- Supervisión de seguridad y cumplimiento de las temperaturas de alimentos y bebidas perecederos en una planta de fabricación de alimentos.
- Detección del punto óptimo para la extracción de recursos en el sector energético, en función de los datos recopilados por vehículos de exploración autónomos.
Colaboradores
Microsoft mantiene este artículo. Originalmente lo escribieron los siguientes colaboradores.
Autor principal:
- Nikhil Ravi | Líder de administración de producción