IoT と Azure を使用した Cognizant Safe Buildings

IoT Edge
IoT Hub
Kubernetes Service
Stream Analytics
Databricks

COVID-19 が要因となっている物理的なビジネス環境で、世界は慎重に再開しつつあります。The world is cautiously reopening in a physical business environment where COVID-19 remains a factor. 人々の健康を維持するために、Cognizant は、ワークスペースがそこに入るすべての人にとってより安全な場所になるように、OneFacility ソリューションに手を加えました。To help keep people healthy, Cognizant adapted their OneFacility solution to make workspaces safer for everyone who enters them. Cognizant Safe Buildings ソリューションは、持続的に健康的な職場環境を備えた安全なビルを実現するための戦略的アプローチを提供します。The Cognizant Safe Buildings solution provides a strategic approach to create safe buildings with sustainably healthy working environments.

このソリューションは、重要な分析情報を監視することで、リスクに対応して行動できるようにします。The solution monitors critical insights so you can act and respond to risks. また、人々の安全の確保に注力しているという自信を生み出します。It also builds confidence that you're focused on making sure people are safe. このソリューションが反応する測定は、体温、効果的な物理的距離、手指消毒の遵守、空気の質の追跡です。The measurements the solution reacts to are: human body temperature, effective physical distancing, hand sanitization compliance, and air quality tracking.

Cognizant Safe Buildings ソリューションは、Azure IoT Hub と他の Azure サービスを使用して、人、規制、分析、テクノロジをまとめ、スマート ビルを安全なビルに変えます。Using Azure IoT Hub and other Azure services, the Cognizant Safe Buildings solution brings together people, regulations, analytics, and technology to transform smart buildings into safe buildings. このソリューションでは、さまざまなデバイスを使用して生体データと環境データを収集します。Through the use of different devices, the solution collects biometric and environmental data. システムがビル内で安全衛生プロトコルの逸脱を検出すると、ソリューションがアクティブになります。When the system detects any deviation to health and safety protocol in a building, the solution activates. Safe Buildings では、保護、監視、リアルタイム アラートによる対応を行うために、安全管理を積み重ねています。Safe Buildings layers safety controls to protect, monitor, and respond with real-time alerts.

考えられるユース ケースPotential use cases

Safe Buildings は、店舗、オフィス、工場、倉庫、レクリエーション スペース、ホテル、レストランに適応します。Safe Buildings adapts to stores, offices, factories, warehouses, recreation spaces, hotels, and restaurants. 人が集まるあらゆる内部空間に適応可能です。It's adaptable to any interior space where people congregate.

アーキテクチャArchitecture

この記事で説明されている Safe Buildings の組織の概要を示す図。

  1. サーマル イメージング カメラ、LIDAR センサー、混雑状況センサー、衛生アプリを搭載したスマート ウォッチ、IR センサー、空気の質および温度センサーなど、さまざまなデバイスがデータを収集します。Different devices collect data: thermal imaging cameras, LIDAR sensors, occupancy sensors, smart watches with hygiene apps, IR sensors, and air quality and temperature sensors. そのデータがビルの IoT Edge サーバーに流れます。That data flows into the building's IoT Edge server.

  2. サーバーが、Azure IoT Hub、Azure Data Factory、Azure Blob Storag にデータを送ります。The server feeds the data to the Azure IoT Hub, Azure Data Factory, and Azure Blob storage.

  3. Azure IoT Hub が、Azure Kubernetes Service (AKS) を使用してデータを送信します。The Azure IoT Hub sends data through an Azure Kubernetes Service (AKS).

  4. AKS は、Azure Stream Analytics と Azure Databricks がデータを分析してエンリッチできるようにデータをルーティングします。AKS routes the data so Azure Stream Analytics and Azure Databricks can analyze and enrich it.

  5. Safe Buildings が、処理されたデータをさまざまなデータ ストアに送信します。Safe Buildings sends the processed data to various data stores:

    • データ レイク - Azure Data Lake StorageData Lake - Azure Data Lake Storage

    • 時間の分析情報 - Azure Cosmos DB および Azure Database for PostgreSQLTime Insight - Azure Cosmos DB and Azure Database for PostgreSQL

    • データの集計/アクセス - Azure SQL DatabaseAggregate/Access data - Azure SQL Database

    • 参照データ - Azure Cache for RedisReference Data - Azure Cache for Redis

  6. そこから、さまざまなサービスと API がデータを使用します。From there, different services and APIs consume the data:

    • データ サービス - これらのサービスは、データを使用し、それを処理して、Safe Buildings が検出した異常をユーザーに通知するダウンストリーム サービスに渡します。Data Service - These services consume the data, process it, and pass it on to downstream services that notify users of any abnormalities that Safe Buildings detected.

    • プラットフォーム サービス - これらのサービスは、デバイス、資産、空間、ユーザーのメトリックを分析し、Power BI の Web アプリ インスタンスにその情報を渡します。Platform Service - These services analyze device, asset, spatial, and user metrics and pass the information to a web app instance of Power BI. Power BI は、意味のある有用な方法で統計を表示します。Power BI displays the statistics in a meaningful and useful way.

    • トレーニング - Azure Databricks と Azure Machine Learning がデータを取得し、ディープ ラーニング モデルを更新します。Training - Azure Databricks and Azure Machine Learning take the data and update deep learning models. Safe Buildings は Azure Container Registry を使用して、IoT Edge サーバーとデータ サービスにモデルを配布します。Safe Buildings uses Azure Container Registry to distribute the models to the IoT Edge server and the Data Service.

    • コマンド アンド コントロール - AKS はデータをプラットフォーム サービスから Azure Functions に渡します。Command and Control - AKS passes the data from the Platform Service to Azure Functions.

コンポーネントComponents

  • Azure IoT Edge - 標準のコンテナーを介して IoT (モノのインターネット) エッジ デバイスで実行する、クラウド ワークロードをデプロイできます。Azure IoT Edge allows you to deploy your cloud workloads to run on Internet of Things (IoT) edge devices via standard containers. ワークロードには、人工知能、Azure サービスとサード パーティ サービス、独自のビジネス ロジックなどがあります。Workloads like artificial intelligence, Azure and third-party services, or your own business logic.

  • Azure IoT Hub - IoT アプリケーションと、管理されるデバイス間の安全性と信頼性の高い通信を実現します。Azure IoT Hub enables highly secure and reliable communication between your IoT application and the devices it manages.

  • Azure Kubernetes Service - フル マネージド Kubernetes サービスを使用して、コンテナー化されたアプリケーションをより簡単にデプロイおよび管理します。Azure Kubernetes Service deploy and manage containerized applications more easily with a fully managed Kubernetes service.

  • Azure Stream Analytics - ミッション クリティカルなワークロード用に設計された、使いやすいリアルタイム分析サービスです。Azure Stream Analytics is an easy-to-use, real-time analytics service designed for mission-critical workloads.

  • Azure Databricks - あらゆるデータから分析情報を引き出し、人工知能 (AI) ソリューションを構築します。Azure Databricks unlocks insights from all your data and build artificial intelligence (AI) solutions. Apache Spark 環境を数分でセットアップして自動スケーリングし、対話型ワークスペースで共有プロジェクトの共同作業を行います。Set up your Apache Spark environment in minutes, autoscale, and collaborate on shared projects in an interactive workspace.

  • Azure Data Lake Storage - スケーラビリティが高く、コスト効率に優れたビッグ データ分析用データ レイク ソリューションです。Azure Data Lake Storage - A highly scalable and cost-effective data lake solution for big data analytics.

  • Azure Cosmos DB - 最新のアプリ開発に対応するフル マネージドの NoSQL データベース サービスです。Azure Cosmos DB - A fully managed NoSQL database service for modern app development. Azure Cosmos DB では、数ミリ秒 (1 桁) の応答時間が保証されています。Azure Cosmos DB has guaranteed single-digit millisecond response times. また、SLA によって裏付けられた 99.999% の可用性が保証され、自動かつ即時のスケーラビリティ、MongoDB および Cassandra 用のオープンソース API が提供されます。It also guarantees 99.999-percent availability backed by SLAs, automatic and instant scalability, and open-source APIs for MongoDB and Cassandra.

  • Azure Database for PostgreSQL - フル マネージドのインテリジェントな Azure Database for PostgreSQL により、データベースの管理ではなく、アプリケーションのイノベーションに専念できます。Azure Database for PostgreSQL - Focus on application innovation, not database management, with fully managed and intelligent Azure Database for PostgreSQL.

  • Azure SQL Database - クラウド向けに構築されたインテリジェントでスケーラブルなリレーショナル データベース サービスです。Azure SQL Database - The intelligent, scalable, relational database service built for the cloud. パフォーマンスと持続性を最適化する、AI を活用した自動機能により、常に最新の状態に保たれます。It’s evergreen and always up to date, with AI-powered and automated features that optimize performance and durability for you.

  • Azure Cache for Redis - フル マネージドでオープンソースと互換性があるインメモリ データ ストアにより、高速でスケーラブルなアプリケーションを実現します。Azure Cache for Redis - Fully managed, open source–compatible in-memory data store to power fast, scalable applications.

  • Azure Machine Learning - 開発者とデータ サイエンティストが機械学習モデルをより迅速に構築、トレーニング、デプロイできるようにします。Azure Machine Learning empowers developers and data scientists to build, train, and deploy machine learning models faster. 継続的な再トレーニング、更新、データの収集と分析の改善により、モデルが経時的に改善されます。Continuous retraining, updating, and improving data collection and analysis makes the models better over time.

  • Azure Monitor - Azure およびオンプレミス環境からテレメトリ データを収集、分析し、データに基づいて処理を実行します。Azure Monitor collects, analyzes, and acts on telemetry data from your Azure and on-premises environments.

  • Power BI - チーム メンバーは、データに隠された分析情報を発見できます。Power BI enables team members to discover insights hidden in your data.

  • Azure Functions - 追加のセットアップを必要としないローカルでのビルドとデバッグ、クラウドでの大規模なデプロイと運用、トリガーとバインドを使用したサービスの統合が可能です。Azure Functions lets you build and debug locally without additional setup, deploy and operate at scale in the cloud, and integrate services using triggers and bindings.

  • さらに、Safe Buildings では、Azure Active DirectoryAzure API ManagementAzure Blob StorageAzure Container RegistryAzure Data FactoryAzure Event HubsAzure Key VaultAzure Logic AppAzure Notification HubsAzure VMsAzure Webapp Service の各 Azure サービスにもアクセスできます。In addition, Safe Buildings has access to these other Azure services: Azure Active Directory, Azure API Management, Azure Blob storage, Azure Container Registry, Azure Data Factory, Azure Event Hubs, Azure Key Vault, Azure Logic App, Azure Notification Hubs, Azure VMs, Azure Webapp Service.

次のステップNext steps