課題
- スマート監視システムの一部として導入されたLiDARセンサーを管理するIoTゲートウェイの選定。
- LiDARセンサーを管理するために、迅速かつ容易に導入できるコンパクトでファンレスのIoTゲートウェイの選定。
- 1つのLiDARセンサーを管理する1つのIoTゲートウェイを持つ分散システムの導入。
- お客様のLiDARセンサーアプリケーションを信頼性高く最適に実行できるIoTゲートウェイの選定。
ソリューション
- 顧客は、スマート監視のためにLiDARセンサーを管理するオープンソースソフトウェアを実行できるRCO-1000シリーズを選択しました。
- RCO-1000シリーズは、効率的でありながら、LiDARからの情報をリアルタイムで収集、保存、処理、分析するのに十分な能力を備えています。
- コンパクトなサイズとユニバーサルな取り付けブラケットにより、デバイスの簡単かつ迅速な取り付けが可能になりました。
- RCO-1000シリーズはファンレス設計を採用しており、粉塵やゴミにさらされる環境でもシステムメンテナンスをほとんど行わずに導入できます。
利点
- リアルタイムの意思決定のためのLiDARセンサーデータのリアルタイム処理。
- モジュール式DIOポートにより、IoTゲートウェイは、データが特定のトリガーを発生させた場合、簡単なプログラミングでアラームを作動させたり、他のアクションを実行したりできます。
- コンパクトなサイズと、天井や壁への取り付けを非常に容易にするユニバーサルマウントブラケットにより、IoTゲートウェイを迅速かつ簡単に導入できる能力。
- 最小限のダウンタイムで24時間365日の信頼性の高い運用。
背景
米国の小売業者が直面する最大の課題の1つは盗難です。盗難には多くの形態があります。時には不誠実な従業員が現金登録機から現金を盗むこともあれば、誰かが商品を盗んで代金を支払わずに正面玄関から出て行くこともあります。盗難がどのように発生するかにかかわらず、世界の小売業界は年間1,000億ドル以上の損害を被っています。
従業員の盗難や顧客の万引きに対抗し、また顧客の安全とセキュリティを向上させるために、米国の主要なホームセンター小売業者は、セキュリティと安全性を強化するためにカメラベースの監視システムと連携してLiDARベースの監視システムを導入しました。
そのため、顧客が小売店の店舗にLiDARベースの監視システムを導入するには、LiDARセンサーを管理できる産業用IoTゲートウェイが必要でした。そのとき、顧客はPremioのコンパクトなIoTゲートウェイのポートフォリオに目を向けました。これは信頼性のために特別に構築されています。
LiDARセンサーからの画像例 / Credit: Wired.co.uk
企業
ここで紹介する顧客は、スマート監視システム用LiDARセンサーの主要プロバイダーです。顧客は、ホームセンター用品の主要小売店の店舗にLiDARベースのスマート監視システムを導入したいと考えていました。その小売業者は、米国全土に数千の店舗を展開しており、顧客に工具、建設製品、サービスを包括的に提供しています。店舗のセキュリティを向上させ、全体的な顧客のショッピング体験を向上させるため、小売業者は、LiDARセンサーソフトウェアと目的に合わせて構築されたコンピューティングハードウェアを備えた顧客のLiDARスマート監視ソリューションを店舗全体に導入しようとしました。
スマートLiDAR監視ソリューションの主な顧客機能：
パフォーマンス
正確な3D物体検出、追跡、分類
スマートLiDARデータ
リアルタイム、匿名化された低帯域幅データ出力
スケーラビリティ
マルチLiDAR集約、広範囲にスケーラブル、構成可能な知覚ゾーン
統合の容易さ
小型センサーフォームファクター、ブラウザベースのアプリケーション
信頼性
24時間365日の可用性、環境保護機能を備えた堅牢なLiDAR設計
「他の多くのLiDARメーカーはセンサーの製造に注力しているだけですが、私たちは完全なパッケージを開発しました。」と彼は言います。「LiDARデータを取り込み、その技術が見ている有用な情報を提示しています。それは、人間や車両などのこれらの物体または潜在的な脅威の分類と検出です。」- 主要LiDARテクノロジー企業の事業開発ディレクター Of Business Development for leading LiDAR Technology Company
課題
顧客はPremioに来て、LiDARセンサーのネットワークを管理するための産業用コンピューティングソリューションを探していました。これは、LiDAR自体はインテリジェントではないため、LiDARセンサーから提供されるデータを収集、保存、処理、分析するにはIoTゲートウェイが必要だからです。そこで、顧客はPremioに、小売店のホームセンター店舗に展開したいLiDARセンサーを管理できるターンキー産業用IoTゲートウェイを求めました。
当初、顧客は小売店全体に配置されたすべてのLiDARセンサーに接続する集中型コンピューティングソリューションを選択しましたが、すべてのケーブルを中央のボックスに戻すのは時間と費用がかかり、困難であることにすぐに気づきました。
そこで、顧客は、各個別のLiDARセンサーを管理するために、1対1の接続を持つ分散型システムを導入することを決定しました。1対1のシステムは、各個別のLiDARセンサーを中央の産業用コンピューターに接続するために小売店全体にケーブルを追加する必要がないため、はるかに簡単にインストールできます。代わりに、各LiDARセンサーは専用のIoTゲートウェイによって管理されます。
LiDARに馴染みのない方のために説明すると、LiDARは、光を利用してレーザーパルスを送信し、物体から反射される光を測定することで、領域の3D画像を生成します。次に、光の速度を使用して物体の正確な距離を測定し、環境の3D画像を提供します。この技術は自動運転車で一般的に使用されていますが、セキュリティおよび監視アプリケーションでも使用され、環境を詳細に再構築したり、物体のサイズ、方向、速度などの情報をセンチメートル単位の精度で提供したりします。これは、従来のカメラベースのセキュリティシステムとは異なり、スマート監視の監視と追跡に対する非常に異なるアプローチです。
「LiDARテクノロジーは、新しい世界の課題に対応するために改良されている古いテクノロジーです。特にセキュリティ分野では、新しい革新的なハードウェアは多くありませんでした...そのため、これは予防的な脅威検出の次のレイヤーを追加します。」- 主要LiDARテクノロジー企業の事業開発ディレクター
小売業者は、顧客と従業員を盗難から守り、可能な限り最高で安全なショッピング体験を提供したいと考えています。小売店全体にLiDARを設置することで、カメラベースのセキュリティシステムに加えてセキュリティ層が追加されます。
インテリジェントなLiDARコンピューティングソリューションは、ショッピング体験を向上させるだけでなく、従来のカメラベースの監視システムよりも優れたプライバシー保護を提供します。これは、システムが物体の3D形状のみを収集するため、髪の色や肌の色などの情報はシステムによって収集されないためです。
例えば、LiDARはIoTエッジゲートウェイと組み合わせることでインテリジェンスが追加され、パッケージ全体でオブジェクトを非常に高い精度でインテリジェントに追跡および識別できるようになります。
たとえば、インテリジェントLiDARソリューションは、店舗内の各人物にIDを割り当て、店舗全体で追跡することにより、許可された担当者のみに指定されたエリアに迷い込んだ顧客を追跡できます。そのため、一般の人々が立ち入り禁止のゾーンに人が入ったり、危険な物体に近づいたりすると、LiDARが管理者に警告し、管理者の注意をその状況に向けさせます。
さらに、IoTゲートウェイを使用すると、顧客が店舗の許可されていないエリアに入ったときにアラームまたはアラートをトリガーし、ビジネスと顧客の両方を保護できます。IoTゲートウェイは、お客様の特注ソフトウェアを実行することで、人間、動物、その他の物体を区別でき、インテリジェントな追跡とセキュリティを可能にします。さらに、IoTゲートウェイを使用すると、箱や物体が地面に落ちたときにアラートまたはアラームをトリガーし、従業員に顧客の安全のためにそのエリアをクリアするように警告できます。
さらに、IoTゲートウェイソフトウェアは、個人を視覚的に特定することなく追跡し、異常なイベントが検出されたときに管理者にアラートを送信するようにプログラムできます。
また、LiDARは人の流れをより適切に管理するために使用でき、特に混雑が頻繁に発生する小売店では非常に役立ちます。
スマートなLiDARベースの監視システムを導入するため、お客様はPremioと提携し、LiDARシステムをインテリジェントに管理できる産業用IoTゲートウェイをカスタマイズしました。PremioのRCO 1000シリーズは、お客様が求めていたすべての機能を提供し、総所有コストを削減し、導入された小売環境に耐える信頼性の高い長期的な製品で安心を提供しました。
Premioソリューション
お客様は、個々のLiDARセンサーを1つのIoTゲートウェイとペアリングすることを選択しました。このソリューションには、Premioの産業用IoTゲートウェイRCO 1000シリーズが選ばれました。その理由は、エッジで効率的かつ低電力のデータ収集、保存、処理、分析を提供できるためです。
RCO-1000はエッジで動作でき、接続された各LiDARセンサーに十分なパフォーマンスを提供しました。RCO 1000シリーズは、お客様のオープンソースLiDARソフトウェアを実行できることを確認するためにテストおよび検証されました。
最終的に、エッジコンピューティングソリューションは、生のLiDARデータをエッジでリアルタイムに収集および分析できました。さらに、IoTゲートウェイは、センサーデータに基づいて機械学習（ML）アルゴリズムや知覚アルゴリズムを実行し、ビジネスの運用に関する貴重な洞察を得るために使用できます。
また、RCO-1000 IoTゲートウェイを統合することで、クラウドからの独立性が可能になり、ミッションクリティカルな信頼性のため、アクティブなインターネット接続がない場合でもシステムを継続して運用できます。インターネット接続が回復すると、システムはリモート監視と制御のために重要な情報をクラウドにオフロードできます。
さらに、お客様は、小売環境での展開に十分耐える堅牢なソリューションを求めており、RCO-1000が元のベースデザインに変更を加えることなく、必要な仕様を満たしていることを確認して非常に満足されました。
RCO-1000には、エッジでの超高速データ転送速度を実現するデュアルギガビットイーサネットポート、2つのCOMポート、4つのUSBポートが搭載されており、システムをお客様のLiDARセンサーおよびメインハブに接続するために十分なI/Oを提供します。
PremioのRCO-1000 IoTゲートウェイは有線および無線接続の両方を提供していますが、お客様は堅牢性と信頼性を高めるために、LiDARセンサーをイーサネットケーブルを介してRCO-1000産業用ゲートウェイに接続することを選択しました。Wi-Fi接続はしばしば中断が発生し、デバイスが切断される可能性があるため、有線イーサネット接続は、LiDARセンサーをIoTゲートウェイに接続するためのより実行可能で信頼性の高い代替手段となります。
さらに、お客様は、ソリューションのコンパクトさと、すべてのデバイスに付属するユニバーサルマウントキットのため、LiDARスマート監視にPremioのIoTゲートウェイを選択しました。これにより、壁や天井への迅速かつ簡単な設置が可能になります。
さらに、RCO-1000はファンレス設計を採用しており、システムが完全に密閉されているため、ほこりやゴミがシステムに入り込み、敏感な内部コンポーネントを損傷するのを防ぎます。ファンの故障は、電子機器やコンピューターの故障の主な原因であるため、ファンをシステムから完全に排除することで、メンテナンスがほとんど不要な、より信頼性が高く耐久性のあるソリューションが生まれます。さらに、ファンレス設計により、企業や組織は、家庭やオフィスでの使用を想定した通常の消費者向けデスクトップPCでは故障するような環境でも、このシステムを導入できます。なぜなら、ファンレスシステムは、衝撃、振動、ほこり、ゴミにさらされる産業環境での使用を想定して設計・製造されているからです。
メリット
お客様は、Premioが提供する豊富な産業用IoTゲートウェイのポートフォリオに惹かれ、Premioに依頼しました。PremioのIoTゲートウェイソリューションのメリットの一部を以下に示します。
- RCO-1000-J1900-10 IoTゲートウェイは、お客様のLiDARセンサーをサポートし、データ生成元であるエッジでリアルタイムにデータを収集、保存、処理、分析します。また、お客様のLiDARアプリケーションを実行できました。
- RCO-1000 IoTゲートウェイの分散ネットワークにより、お客様は小売店全体にLiDARソリューションを簡単かつ迅速に展開できるようになりました。
- インターネット接続が利用できない場合でも、LiDARセンサーのネットワークはクラウドから独立して動作できます。
- RCO-1000は、データ生成元の近くでデータを保存、処理、分析できるため、小売業者はデータセットが引き起こすあらゆるトリガーにリアルタイムで対応できます。
- Premioの堅牢なエンジニアリングと設計のおかげで、RCO-1000は幅広い電圧入力（9～50 VDC）、幅広い動作温度（-25℃～70℃）、MIL-STD-810G規格に準拠した高レベルの衝撃および振動（5GRmsの振動と50Gの衝撃）に耐えることができます。
- RCO-1000は、最小限のダウンタイムで24時間年中無休で信頼性の高い動作を保証するために、ストレス試験と検証が行われています。
- RCO-1000には絶縁型DIO（汎用入出力）ポートが設定されており、デバイスがアラームをアクティブにしたり、オン/オフの基本的なコーディングでプログラム可能なその他のアクションを実行したりできます。
RCO-1000-J1900-10の主な仕様
- Intel Bay Trail Atom™またはCeleron™プロセッサ オンボード システムオンチップ
- 広範囲の動作温度（-25℃～70℃）
- 耐衝撃・耐振動性、堅牢なケーブルレス設計
- デュアル独立ディスプレイ
- 超小型フォームファクタ
- 包括的なI/Oサポートによる複数の構成
- 携帯電話通信用SIMスロット
- TPM 2.0サポート
- オン/オフ自動化トリガー用のプログラム可能なDIOポート
