Ideias de solução
Esse artigo é uma ideia de solução. Se você deseja que ampliemos o conteúdo com mais informações, como possíveis casos de uso, serviços alternativos, considerações de implementação ou diretrizes de preços, fale conosco fornecendo comentários no GitHub.
Esta solução descreve como edifícios e campi podem se conectar de forma segura e confiável e dimensionar seus dispositivos IoT (Internet das Coisas) locais para a nuvem.
Arquitetura
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Workflow
Os prédios hospitalares usam vários dispositivos conectados para monitorar o desempenho da saúde do paciente e das instalações.
- Os dispositivos de acompanhamento de integridade incluem monitores de pacientes, scanners de tomografia computadorizada e monitores de pressão arterial.
- A criação de dispositivos de segurança e qualidade inclui a qualidade do ar e sensores de temperatura de construção.
A integridade do paciente e a criação de dispositivos de monitoramento enviam dados para dispositivos LTE ou RAN (5G Radio Access Network).
Os rádios 5G ou LTE nos hospitais encaminham os dados para os núcleos de pacote 5G ou LTE em execução nos servidores de borda. Os servidores de borda podem ser o Azure Stack Edge ou qualquer servidor habilitado para Azure Arc.
Nos servidores de borda, o runtime do IoT Edge pode pré-processar dados antes de enviá-los ao Azure para análise posterior.
Na nuvem, o Hub IoT do Azure ingere dados de forma rápida e segura e os envia para o Azure Machine Learning.
O Azure Machine Learning incorpora os novos dados para otimizar ainda mais o modelo que controla as configurações de construção inteligente.
Os dados do Hub IoT do Azure também são alimentados pelos Gêmeos Digitais do Azure, que fornece um mapa dos dispositivos IoT em rede dos hospitais como uma simulação virtual.
Os dados também se alimentam do Azure Time Series Insights, que pode analisar a saúde do paciente por um período de tempo ou a eficácia do tratamento em vários hospitais. O Time Series Insights também oferece uma camada de visualização para ajudar na tomada de decisões.
Todos os dados são armazenados no Azure Data Lake Storage, que pode armazenar dados de qualquer formato e tamanho.
Componentes
A solução usa os seguintes serviços do Azure:
- O Azure Stack Edge é um portfólio de dispositivos que trazem computação, armazenamento e inteligência para o IoT Edge. O Azure Stack Edge atua como um gateway de armazenamento em nuvem que permite transferências de dados para o Azure, mantendo o acesso local aos arquivos.
- O Kubernetes habilitado para Azure Arc conecta clusters do Kubernetes em execução dentro ou fora do Azure.
- O Azure Sphere é uma solução abrangente de segurança de IoT que inclui componentes de hardware, so e nuvem para segurança de dispositivo IoT.
- O Azure IoT Edge implanta a inteligência de nuvem localmente em dispositivos IoT.
- O Hub IoT do Azure é um serviço gerenciado baseado em nuvem para comunicação bidirecional entre dispositivos IoT e o Azure.
- O Azure Machine Learning é uma solução integrada de ciência de dados para cientistas de dados e desenvolvedores criarem, treinarem e implantarem modelos de machine learning.
- Os Gêmeos Digitais do Azure são uma plataforma IoT que cria representações digitais de coisas reais, locais, processos e pessoas na nuvem.
- O Azure Time Series Insights é uma plataforma de análise de IoT de ponta a ponta para monitorar, analisar e visualizar dados de análise de IoT industriais em escala.
- O Azure Data Lake Storage é um data lake seguro e escalonável para cargas de trabalho de análise de alto desempenho.
Detalhes do cenário
Os serviços de nuvem podem armazenar e analisar os dados de IoT para diagnosticar anomalias e realizar ações corretivas ou preventivas. Os serviços do Azure podem analisar e armazenar ainda mais os dados e usar o aprendizado de máquina para otimizar as configurações de criação.
Possíveis casos de uso
Nesta solução, uma unidade de saúde usa dispositivos IoT habilitados para LTE ou 5G para acompanhar a integridade do paciente e o desempenho da construção. Os dispositivos usam chips certificados internos do Azure Sphere para transmitir dados para servidores de borda locais, que se comunicam com a nuvem do Azure. Os administradores de rede locais podem exibir a integridade da rede por meio dos núcleos de pacote nos servidores de borda.
Outros exemplos dessa abordagem incluem:
- Manutenção preditiva para máquinas em uma cafeteria.
- Monitoramento de segurança e conformidade para temperaturas de alimentos e bebidas perecíveis em uma fábrica de alimentos.
- Detectando o ponto ideal para a extração de recursos no setor de energia, com base em dados coletados por veículos de exploração autônoma.
Colaboradores
Esse artigo é mantido pela Microsoft. Ele foi originalmente escrito pelos colaboradores a seguir.
Autor principal:
- Nikhil Ravi | Líder de Gerenciamento de Produção