Edge AI ソリューションを支える Azure IoT サービス

Edge AI ソリューションを支える
Azure IoT サービス
Takehiro Hirai
IoT Technical Specialist
GPS - Global IoT Partner Ecosystem

アジェンダ • Microsoft の Edge AI への取り組み
• パートナー様ソリューションのご紹介
• Azure IoT サービスのご紹介と最新情報
• Azure Percept のご紹介
• 最後に

Azure Arc
Azure サービス Azure IoT
Azure Stack

クラウドの実質的に無制限な
コンピューティングパワーと、
ネットワークのエッジにある応答性
に優れたデバイスとを組み合わせ、
それぞれのメリットを生かす形で
ソリューションを構築する
インテリジェントなクラウド + エッジ

一貫性のある
クラウドサービスを
オンプレミスに提供
パブリッククラウドに
接続された
オンプレミスリソース
ハイブリッドアプローチ

我々のビジョンは IoT をより “シンプル” にしてメインストリーム化すること
我々の戦略
パワーとシンプルさのバランスがとれた、
ワールドクラスの統合されたサービス群
を構築する
1 重点分野におけるパートナー
エコシステムの構築と活用
2 デジタルトランスフォーメーション
の真のパートナーとなる
3

Microcontroller
Azure RTOS &
Azure Sphere
IoT Devices
Azure IoT Device SDK
Edge Devices
Azure IoT Edge
Edge Appliances
Azure Stack Edge
Azure Stack HCI
Edge Stack
Azure Stack Hub
Hyperscale Cloud
Edge Regions
より特化
最小限のサービス
より汎用的
より多くのサービス
クラウド+エッジのフルスペクトルなフォームファクタ
Azure サービスの可用性
センサー + 制御センサーからインタラクティブへ統合プラットフォームグローバルスケール
Microsoft の包括的な IoT 製品ポートフォリオ

自律的またはエッジでの意思決定の
ため、2023年には IoT 展開の 70%
に AI が組み込まれる *
2024年までに 15億ドルの
エッジデバイスが販売される **
Source: Deloitte
1.
2.
4.
3. セキュリティとコンプライアンス
Edge AI の目的 :

世界初*1AI処理機能を搭載したインテリジェントビジョンセンサー
AI
Embed Recognition in Logic Layer
Logic
Pixels
※1 : イメージセンサーとして。ソニー調べ。（2020年5月14日広報発表時）
X

https://www.youtube.com/watch?v=wIaq6RBY9bk
在庫十分
在庫少ない
IMX500スマートカメラ＋Custom Vision
で商品の在庫確認
IOUを利用して判別
1) Teamsを通じて通知
2) Fitbitにも通知
3) Power BIにて可視化
Co-Innovation Lab - 株式会社EBILAB 様-
X

AI映像解析プラットフォーム
写真・イラストなど
12

エッジデバイス
映像解析
プラットフォーム
AIアプリ
（認識エンジン）
が提供するコンポーネント群
映像データをエッジ処理するデバイス
「Azure IoT Edge」を利用
「Microsoft Azure」
ベースのプラットフォーム
実績のあるAIアプリを数多く採用
「Azure AI」による更なる価値提供へ
提供内容
13

Edge AI ソリューションを支える Azure IoT サービス

Azure Sphere / MCU での実行例

Time spent in a queue Vehicle detection with parking stall alerting
Dangerous zone detection
Security and surveillance
Azure Stack Edge / HCI 上での実行例

Microsoft Defender for IoT
数十億のIoTデバイスとの双方向通信
デバイスごとの認証でセキュリティを強化
DPS で大規模プロビジョニング
デバイスのライフサイクル管理
OTA 機能
Azure IoT Hub
IoT デバイスと Azure 間の双方向通信のための管理サービス
双方向通信を使用する IoT アプリケーションの構築
Azure IoT Hub

AIや分析の
ワークロードをエッジへ
オフロード
オフラインや
断続的な接続でも
運用可能
エッジ上での分析実行で
リアルタイム性を実現
オープンソース、
クロスプラットフォーム、
コンテナーベースの
ランタイム
既存の言語スキルを
用いて開発を簡素化
Telemetry Insight Action
Module Module Module
Azure IoT Edge ランタイム
Azure IoT Edge
IoT デバイスにクラウドインテリジェンスを拡張
Azure IoT Hub

Azure IoT Hub
Telemetry Insight Action
Module Module Module
Azure IoT Edge ランタイム
Azure IoT Hub + Azure IoT Edge
Azure
Container Registry
1. Edge モジュール (Docker コンテナイメージ) を
Docker レジストリに登録
2. Azure IoT Hub で
モジュールと配置先を指定
3. Azure IoT Edge ランタイムで
デバイス上に配置、実行

Azure IoT Edge For Linux On Windows (EFLOW)
Linux の強み
Windows IoT の強み
+
Windows Hypervisor
Azure
IoT Edge
Interop
Linux Kernel
Linux User
EdgeAgent
Edge
Hub
Any
Linux
Edge
System
Modules
Edge
Custom
Modules
Windows IoT Host OS Mariner Linux VM
with
Moby Docker Engine
Any
Linux
Any
Linux
Windows IoT Device
Azure
IoT Edge
Edge
Agent

新しい機能
Azure により簡単に接続
Linux 専任チームを必要とせず、Windows IoT 上で Linux ワークロードを実行
幅広い AI モジュールの実行
Windows IoT + EFLOW
低コスト
1台のデバイスで全てが可能
既存のツールで簡単に導入、管理、更新が可能
Windows アプリケーションへの投資を維持
Blog Post: https://aka.ms/azeflow-blog
Documentation: https://aka.ms/azeflow-docs
Windows と Linux のいいとこ取り

Azure IoT Edge - セキュリティへの取り組み
想定しない環境下でも保護を期待出来るか？
Azure IoT Edge Security Manager
Standard promise
HSM
Secure Element
Secure element promise
Secure Enclave
HSM
Secure enclave promise
HSM PAL = Hardware Secure Module Platform Abstraction Layer

Azure IoT Edge v1.2
Filesystem PKCS#11
HSM
Device Update
for IoT Hub
Defender for IoT
- micro-agent
Others…
Customer / Partner Application
IoT identity service
IoT Edge agent IoT Edge modules
Workload API
Workload API
Management API
Docker
Identity
service Module Runtime
Cloud API
Management API Workload API
Key service
Identity
API
Cert service TPM service
TPM
DPS
PKI
IoT デバイスにクラウドインテリジェンスを拡張

IoT Edge Transactable Modules - Private Preview
• Unified with Azure:
One bill for customers,
one check for partners.
• Leveraging the Azure
Marketplace
• Ease of use over strict
enforcement
• No surprises for customers &
partners
• Trust but verify
https://github.com/Azure/iotedge/blob/feature/billing/edge-modules/TransactableModuleSample/README.md

IoT Edge - 今後の進化
IoT Edge 1.x
IoT Edge 2.0

ビデオインサイトの収集と管理
ニーズに合わせてカスタマイズ
数ヶ月数日で構築
利用例
プロセスの最適化職場の安全性デジタル資産管理

Azure IoT Central
フルマネージドの IoT アプリケーションプラットフォーム (aPaaS)
クラウドインフラ IoT データの活用
Power
Automate
Power BI
Power Apps
カスタムアプリ
デバイス
Device connectivity Data processing
Data transformation
Alerts & notifications
High availability
Elastic scale Data export
Data storage
Reference data
Extensibility
Device management
Integration
Disaster Recovery
User management
IoT デバイス

Azure IoT Central + Azure IoT Edge
Azure IoT Edge
デバイス登録と接続
インサイトから
アクションへ
デバイスの関係性と
拡張性
• Device Provisioning Service によるエッジデバイスの接続
• モジュールを大規模に展開
• エッジデバイスに対する Capability Model の構築
• ダッシュボードとインサイトによる視覚化
• アクションのトリガーとなるルールの設定
• 下流デバイスに対するゲートウェイとして、オペレーターの操作性を向上
• API による拡張性とカスタマイズ性
IoT Edge デバイスの管理、Edge モジュールの展開、インサイトの視覚化、アクション実施、その全てを IoT Central から

Azure IoT Central - 価格モデル
価格レベル Standard レベル 0 Standard レベル 1 Standard レベル 2
ユースケース 1 日あたり数件
メッセージを送信
1 時間あたり数件
メッセージを送信
数分ごとにメッセージを送信
デバイスあたりの料金
（1 か月あたり）
¥9.02 ¥45.26 ¥80.74
メッセージ割り当て
（1 か月あたり）
400 5,000 30,000
含まれる無料の台数
(アプリケーションあたり)
2 台 2 台 2 台
超過分の料金
(1K メッセージあたり)
¥8.082 ¥1.732 ¥1.732

Sense. Know. Act.
ハードウェアと
開発キット
エッジ AI ライフサイクル
管理, 開発者向け UX
最新のセキュリティを
考慮した設計

トッププライオリティ
500 社以上のお客様へ直接ヒヤリング
エッジ + AI のシンプル化

Azure AI や Azure IoT サービスとシームレスに統合されたハードウェア
アクセラレータを用いて PoC を数分で開始
Azure AI や Azure IoT サービスと統合されたハードウェアアクセラレータを
含む、End-to-End のエッジ AI プラットフォーム
包括的なエッジ AI プラットフォームで変革
エッジ AI ライフサイクル管理サービスと事前構築済み AI モデルを利用
して、プロトタイピングから数分で実稼働へ
エッジ AI ソリューションをシームレスに構築、管理
Microsoft のゼロトラストセキュリティモデルに基づくハードウェアの信頼の
基点を利用し、転送中および保存された機密データを保護
セキュリティを考慮した設計
Azure Percept
Studio
Azure Percept DK
Azure Percept
Audio

快適なオンボーディング
統合されたエクスペリエンス
ノーコードフロー
アドバンスドフロー
プロトタイプとデプロイ

Azure Percept – Industrial IoT and Preventive
Maintenance
Internet of Things - Microsoft Tech Community

Percept AI カメラを搭載した餌箱 Percept AI カメラによる鳥 (コガラ) 検出

Edge Intelligence from sensor to service
Marketplace IoT Central
IoT Hub Azure ML
Brown-field
Green-field
Sensors
Video Analyzer Cognitive Services Azure Percept Studio
Digital Twin
AI Skill
Azure Device
Update
Azure Video
Analyzer
Cognitive
Skills
Azure
Percept
Azure IoT Edge
AI Skill
Azure Device
Update
Azure Video
Analyzer
Cognitive
Skills
Azure
Percept
Azure IoT Edge

• Ubuntu 20.04 LTS をインストール
• Git をインストール
• Terminal で以下を実行
git clone https://github.com/daisukeiot/OpenVINO-Toolkit-Setup.git -b 2021.4.752-dev
cd ~/OpenVINO-Toolkit-Setup/Setup/Ubuntu20/
./setup.sh
cd ~/OpenVINO-Toolkit-Setup/App/ObjectDetection/Python
./setup.sh
~/OpenVINO-Toolkit-Setup/App/ObjectDetection./run_app.sh
• http://<IPアドレス>>:8080 でアクセス

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