Pomysły dotyczące rozwiązań
Ten artykuł jest pomysłem na rozwiązanie. Jeśli chcesz, abyśmy rozszerzyli zawartość o więcej informacji, takich jak potencjalne przypadki użycia, alternatywne usługi, zagadnienia dotyczące implementacji lub wskazówki dotyczące cen, daj nam znać, przekazując opinię w usłudze GitHub.
W tym rozwiązaniu opisano, jak budynki i kampusy mogą bezpiecznie i niezawodnie łączyć się oraz skalować lokalne urządzenia Internetu rzeczy (IoT) do chmury.
Architektura
Pobierz plik programu Visio z tą architekturą.
Przepływ pracy
Budynki szpitalne używają różnych połączonych urządzeń do monitorowania zarówno wydajności zdrowia pacjenta, jak i placówki.
- Urządzenia do śledzenia zdrowia obejmują monitory pacjentów, skanery CT i monitory ciśnienia krwi.
- Budowa urządzeń bezpieczeństwa i jakości obejmuje czujniki jakości powietrza i temperatury budynku.
Urządzenia do monitorowania kondycji pacjenta i budowy wysyłają dane do urządzeń LTE lub 5G Radio Access Network (RAN).
Radio 5G lub LTE w szpitalach przekazuje dane do rdzeni pakietów 5G lub LTE działających na serwerach brzegowych. Serwery brzegowe mogą być usługą Azure Stack Edge lub dowolnymi serwerami z obsługą usługi Azure Arc.
Na serwerach brzegowych środowisko uruchomieniowe IoT Edge może wstępnie przetwarzać dane przed wysłaniem ich na platformę Azure w celu dalszej analizy.
W chmurze Azure IoT Hub szybko i bezpiecznie pozyskiwa dane i wysyła je do usługi Azure Machine Learning.
Usługa Azure Machine Learning zawiera nowe dane, aby dodatkowo zoptymalizować model, który kontroluje ustawienia inteligentnego budynku.
Dane z Azure IoT Hub również są wprowadzane do usługi Azure Digital Twins, która udostępnia mapę sieciowych urządzeń IoT szpitali jako symulację wirtualną.
Dane są również wprowadzane do Azure Time Series Insights, które mogą analizować zdrowie pacjentów w danym okresie lub skuteczność leczenia w kilku szpitalach. Usługa Time Series Insights oferuje również warstwę wizualizacji, która ułatwia podejmowanie decyzji.
Wszystkie dane są przechowywane w Azure Data Lake Storage, które mogą przechowywać dane w dowolnym formacie i rozmiarze.
Składniki
To rozwiązanie używa następujących składników platformy Azure:
- Azure Stack Edge to portfolio urządzeń, które umożliwiają korzystanie z zasobów obliczeniowych, magazynowania i analizy do IoT Edge. Usługa Azure Stack Edge działa jako brama magazynu w chmurze, która umożliwia transfer danych na platformę Azure, zachowując dostęp lokalny do plików.
- Platforma Kubernetes z obsługą usługi Azure Arc łączy klastry Kubernetes działające wewnątrz platformy Azure lub poza nią.
- Azure Sphere to kompleksowe rozwiązanie zabezpieczeń IoT, które obejmuje składniki sprzętu, systemu operacyjnego i chmury na potrzeby zabezpieczeń urządzeń IoT.
- Usługa Azure IoT Edge wdraża analizę w chmurze lokalnie na urządzeniach IoT.
- Azure IoT Hub to oparta na chmurze usługa zarządzana do dwukierunkowej komunikacji między urządzeniami IoT a platformą Azure.
- Usługa Azure Machine Learning to zintegrowane rozwiązanie do nauki o danych przeznaczone dla analityków danych i deweloperów do tworzenia, trenowania i wdrażania modeli uczenia maszynowego.
- Azure Digital Twins to platforma IoT, która tworzy cyfrowe reprezentacje rzeczywistych rzeczy, miejsc, procesów i osób w chmurze.
- Azure Time Series Insights to kompleksowa platforma analizy IoT do monitorowania, analizowania i wizualizowania przemysłowych danych analizy IoT na dużą skalę.
- Azure Data Lake Storage jest skalowalnym i bezpiecznym magazynem data lake dla obciążeń analitycznych o wysokiej wydajności.
Szczegóły scenariusza
Usługi w chmurze mogą przechowywać i analizować dane IoT w celu diagnozowania anomalii i podejmowania działań naprawczych lub zapobiegawczych. Usługi w chmurze platformy Azure mogą dodatkowo analizować i przechowywać dane oraz używać uczenia maszynowego do optymalizowania ustawień budynku.
Potencjalne przypadki użycia
W tym rozwiązaniu placówka opieki zdrowotnej korzysta z urządzeń IoT z obsługą technologii LTE lub 5G w celu śledzenia zarówno kondycji pacjenta, jak i wydajności budynku. Urządzenia używają wbudowanych mikroukładów certyfikowanych w usłudze Azure Sphere do przesyłania strumieniowego danych do lokalnych serwerów brzegowych, które komunikują się z chmurą platformy Azure. Administratorzy sieci lokalnej mogą wyświetlać kondycję sieci za pośrednictwem rdzeni pakietów na serwerach brzegowych.
Inne przykłady tego podejścia obejmują:
- Konserwacja predykcyjna maszyn w kawiarni.
- Monitorowanie bezpieczeństwa i zgodności pod kątem nieużywanych temperatur żywności i picia w zakładzie produkującym żywność.
- Wykrywanie optymalnego punktu wyodrębniania zasobów w sektorze energetycznym na podstawie danych zebranych przez autonomiczne pojazdy poszukiwawcze.
Współautorzy
Ten artykuł jest obsługiwany przez firmę Microsoft. Pierwotnie został napisany przez następujących współautorów.
Główny autor:
- Nikhil Ravi | Lider zarządzania produkcją