課題
- 複数のカメラとセンサーに接続して情報を集約し、リモートでの分析、制御、監視のためにクラウドに情報をアップロードできるソリューションを見つけること。
- お客様は、NEMAエンクロージャ内に屋外で設置できる堅牢なIoTゲートウェイを必要としていました。このゲートウェイは、酷暑と極寒の温度にさらされながらも、24時間365日信頼性の高い最適なパフォーマンスを提供できるものでなければなりませんでした。
- このソリューションは、システムへの塵や破片の侵入を防ぐためにファンレスである必要があり、また、NEMAエンクロージャ内での設置において熱問題なく動作できるものでなければなりませんでした。
- 信頼性の高い有線およびWi-Fi接続が利用できない遠隔地で、重要なデータをクラウドにオフロードし、そこでAIアルゴリズムを使用して火災の存在を検出し確認できる、信頼性の高いインターネット接続ソリューションをお客様は求めていました。
- ソリューションは、小型のNEMAエンクロージャに収まるほどコンパクトでありながら、信頼性高く最適な動作ができるものでなければなりませんでした。
ソリューション
- RCO-3000-KBL-Uは堅牢な設計と構造であり、粉塵、破片、衝撃、振動、極端な温度にさらされる不安定な環境での性能を発揮できます。
- このIoTゲートウェイには6つのGigE RJ45 LANポートが装備されており、最大6つのカメラ/センサーをIoTゲートウェイに接続してデータを収集しクラウドに転送できます。クラウドではAIアルゴリズムがデータを分析し、火災の検出と確認を行います。
- RCO-3000は、ファンレス設計により、小型のNEMAエンクロージャに収まるほどコンパクトでありながら、信頼性高く最適な動作が可能です。
- IoTゲートウェイはSSDを搭載しており、UHD（超高精細）カメラから生成される高ビットレートのデータをドライブに非常に迅速に書き込むことができ、ストレージデバイスの速度が原因でシステムが遅くなることを防ぎます。
- RCO-3000はTPM 2.0を搭載しており、ハードウェアベースのセキュリティによってデバイス上の情報を保護および暗号化し、不正アクセスを防止します。
- RCO-3000は極めて高い安全性を提供するため、UL認証の取得に理想的な候補となります。
メリット
- RCO-3000-KBL-Uの堅牢かつファンレス設計により、過酷な環境での屋外設置が可能になります。
- ファンレス設計により通気孔や穴が不要となり、塵や破片がシステムに侵入する経路がないため、塵や破片に対する耐性があります。
- RCO-3000は6つのGigE LANポートを搭載しており、IoTゲートウェイは6つのセンサーや超高精細カメラから情報を収集し、クラウドに転送できます。
- RCO-3000のコンパクトな設計により、サイズと重量が重要な小型エンクロージャへのデバイスの設置が可能になります。
- DUAL SIMスロットにより、システムは2つの無線キャリアに接続して冗長なインターネット接続を確立できます。これは、信頼性の高いインターネット接続が常に利用できるとは限らない遠隔地で導入されるシステムに最適です。
はじめに
米国では山火事の数が大幅に増加しています。2020年は1960年以降で最悪の年であり、58,000件以上の火災が発生し、1,000万エーカー以上が焼失しました。焼失した土地の約40%はカリフォルニア州にありました。2020年の火災は、公共および私有財産に100億ドル以上の損害を与え、人命も失われました。そこで、当社は自らの手で対策を講じ、PremioのRCO-3000-KBL-U IoTゲートウェイを使用したインテリジェントプラットフォームを構築しました。これにより、お客様のAIソフトウェアは火災を検出し、確認し、できるだけ早く応答者に情報を伝達して、小さな火災が広大な土地を焼き尽くし、財産を損壊し、人命を奪うような猛烈な地獄と化すのを防ぎます。
当社は、「火災発生直後の数分間が極めて重要であり、初動対応時間によって人命と財産に対する最終的な脅威が決定される」ことを認識していました。通常、火災の検出は、傍観者が火災を目撃し、911に通報して報告する形で行われます。多くの場合、機関が火災の正確な場所を確認し、火災の規模を評価し、消火のために初動対応部隊を派遣するまでに数時間を要します。当社のソリューションは、火災の検出と規模評価にかかる時間を短縮し、初動対応部隊が可能な限り迅速に対応できるようにすることで、火災による損害を最小限に抑えます。
課題
ここに紹介するお客様は、火災を検出し、確認し、これまで以上に迅速に応答者に情報を伝達するための、インテリジェントなAI搭載プラットフォームを提供する大手プロバイダーです。お客様はUHD（超高精細）カメラと、カメラを管理するための専用ソフトウェアを製造していますが、超高精細カメラをGigE経由で接続し、カメラ映像をクラウドにアップロードできる堅牢なIoTゲートウェイを必要としていました。その後、クラウドソフトウェアは人工知能（AI）を使用して映像を分析し、火災を検出および確認します。
課題1
当初、お客様は360度モーター駆動UHDカメラをPoE+経由でイーサネットで給電することについて問い合わせていました。しかし、PoE+（802.3at）は最大25.5ワットしか電力を供給できず、カメラの動作には最低60ワットが必要だったため、十分ではありませんでした。さらに、UHDカメラは高解像度の映像を撮影し、環境を監視するためにカメラを回転させるモーターに外部電源が必要だったため、PoE+では不十分でした。
そのため、お客様はUHDカメラを外部電源で給電し、RJ45 GigEポートを使用してカメラデータをIoTエッジゲートウェイに送信することを選択しました。その後、エッジゲートウェイは生のカメラデータを分析のためにクラウドにオフロードします。
課題2
さらに、お客様が直面した2番目の課題は、複数のカメラフィードをIoTゲートウェイに接続し、分析、リモート監視、制御のためにデータをクラウドにオフロードするための、複数のGigEポートを備えたIoTゲートウェイを見つけることでした。
課題3
The third challenge facing The Customer was finding an IoT gateway that was rugged enough to withstand deployment outdoors in extremely hot and extremely cold environments. The Customer wants to deploy its fire detection system in Northern California, Southern California, and Colorado. In some parts of California, the temperature can exceed 50⁰ Celsius, and in Colorado, the temperatures can go as low as -30⁰ Celsius. As such, The Customer required a proven rugged solution that could withstand deployment in environments that experience extreme temperatures while operating reliably 24/7 to monitor the area in real time for fires.
課題4
また、The Customerが直面した4つ目の課題は、NEMAエンクロージャー内で配置しても信頼性が高く最適なパフォーマンスを提供するファンレスIoTゲートウェイを見つけることでした。 これは、The Customerが遠隔地の火災を監視するために、頑丈なIoTゲートウェイを一年中屋外に配備したいと考えていたためです。
NEMAエンクロージャーは、頑丈なIoTゲートウェイを水、ほこり、汚れから保護するのに最適ですが、ケース内に熱を閉じ込める傾向があり、温度が平均的なデスクトップコンピューターにとって安全なレベルを超える可能性があります。
そのため、The Customerは、熱の問題に遭遇することなくNEMAエンクロージャー内に配備できるソリューションを探していました。 この課題には、ファンを使用せずにPCをパッシブ冷却できるソリューションを見つけることが含まれていました。これは、ファン冷却式のPCはエンクロージャー内の熱気を循環させるだけで、エンクロージャー内の熱条件を悪化させるためです。
課題5
The Customerが直面した5番目の課題は、有線またはWi-Fi接続ができない遠隔地の環境で、重要なデータをクラウドにオフロードするためにインターネットに接続できる頑丈なIoTゲートウェイを見つけることでした。 これは、IoTゲートウェイとカメラが、Wi-Fiや有線インターネット接続が利用できない遠隔地の森林環境に配備される予定だったためです。
そのため、The Customerは、セルラー接続を備えたソリューションを見つけるという課題に直面していました。これにより、IoTゲートウェイがUHDカメラのフィードを分析のためにクラウドに送信できるようになります。 さらに、The Customerは、いずれかのキャリアが利用できない場合でも、IoTゲートウェイがクラウドと通信を継続できるように、冗長なインターネット接続を備えたソリューションを求めていました。そのため、The Customerのミッションクリティカルなアプリケーションには、冗長なセルラー接続のために複数のSIMスロットが必要でした。
課題6
The Customerが直面した6番目の課題は、小さなNEMAエンクロージャーに収まるほどコンパクトな頑丈なIoTゲートウェイを見つけることでした。 通常のフルサイズデスクトップコンピューターは、小さなNEMAエンクロージャーには収まりません。そのため、The Customerは、NEMAエンクロージャーに収まるほど小さいながらも、カメラデータを集約してクラウドにアップロードするのに十分なパフォーマンスと接続オプションを提供する小型でコンパクトな頑丈なIoTゲートウェイを見つけるという課題に直面していました。
課題7
The Customerが直面した7番目の課題は、UHDカメラから収集されるデータの量に対応できるストレージソリューションを見つけることでした。UHDカメラは、標準解像度カメラよりもビットレートが高くなる傾向があるため、高品質のストレージを必要とします。そのため、システムが最適なレベルで動作するためには、ストレージソリューションが高いビットレートに対応できる必要があります。 特に、分散された遠隔地の屋外IoTアプリケーションでは、この展開には頑丈なIoTゲートウェイに大容量のストレージオプションが必要でした。
課題8
The Customerが克服したかった8番目の課題は、安全なソリューションを見つけることでした。これは、頑丈なIoTゲートウェイが屋外に配備され、ほとんどの時間監視されないためです。そのため、IoTゲートウェイは改ざんに耐えられるほど安全でなければなりません。 したがって、ハッカーや不正アクセスからデバイスを保護するためにTPM 2.0が必要です。
課題9
The Customerが直面した9番目の課題は、UL認証に合格できる完全なソリューション（IoTゲートウェイ+UHDカメラシステム）を構成することでした。 Underwriter Laboratories（UL）は、製品が安全基準に準拠していることを確認するために製品をテストする独立した製品安全認証機関です。 PremioのIoTゲートウェイは電柱やセルタワーに設置される予定だったため、顧客のコンプライアンスチームからの直接の指示と提出によりUL認証基準に合格する必要がありました。
解決策
The Customerは、UHD（超高精細）カメラからデータを収集し、遠隔監視および制御のためにデータをクラウドに送信するために、PremioのRCO-3000シリーズの頑丈なIoTゲートウェイを導入することを選択しました。
また、The Customerは、以下で説明する様々な他の理由で、RCO-3000シリーズのIoTゲートウェイを導入することを選択しました。
解決策1
まず、The CustomerはRCO-3000-KBL-Uを導入することを選択しました。これは、頑丈に設計および製造されており、The Customerが極端な低温および高温、ほこり、衝撃、振動を経験する過酷な環境にIoTゲートウェイを配備できるためです。 RCO-3000は、ファンレス設計を採用しているため、Premiioがデバイスをパッシブ冷却でき、通気孔や開口部の必要がなくなり、ほこりやゴミがシステムに侵入する能力を排除できるため、過酷な遠隔地での導入に最適なソリューションです。
さらに、ファンレス設計と広温度範囲部品の使用により、RCO-3000は極端な温度への暴露に耐えることができます。そのため、夏季に温度が50℃に達するモハーベ砂漠の真ん中や、冬季に温度が-20℃に達するコロラド州メイベルの真ん中にRCO-3000を配備する場合でも、RCO-3000シリーズの頑丈なIoTゲートウェイは最適かつ確実に動作することができます。
IoTゲートウェイはNEMAエンクロージャーに屋外に設置されていたため、The Customerにとって極端な温度への暴露に耐えられるソリューションを見つけることは非常に重要でした。これは、NEMAエンクロージャーがデバイスを高温および低温への暴露から遮断しないためです。NEMAエンクロージャーは、水の侵入や破片からデバイスを保護するだけです。
解決策2
第二に、The CustomerはRCO-3000を導入しました。これは、最大4つの追加のGigEイーサネットポートを構成できるため、The Customerが複数のUHDカメラとセンサーをIoTゲートウェイに接続してデータテレメトリーを行い、ビデオフィードとセンサーデータをクラウドに送信できるためです。クラウドでは、AIアルゴリズムがリアルタイムで可能な火災検知を検索するためにデータを分析するために使用されます。
解決策3
第三に、The Customerは、小型のNEMAエンクロージャー内に屋外に配備できるという理由でRCO-3000を選択しました。RCO-3000は、パッシブ冷却のための機械式ヒートシンクを使用してゲートウェイをパッシブ冷却できるファンレス設計であるため、要件に適合しました。 ヒートシンクは、内部の熱発生コンポーネントからゲートウェイの外部エンクロージャーに熱を伝達し、システム周辺の空気に熱を放散します。
エッジIoTゲートウェイがNEMAエンクロージャに展開されるため、顧客にとって空冷は選択肢になりませんでした。ファンを使用してシステムを冷却すると、ファンがエンクロージャ内で熱い空気を再循環させ続けるため、熱管理が非常に悪くなり、エッジゲートウェイがサーマルスロットリングしたり、過熱してシャットダウンしたりする可能性があります。このミッションクリティカルなアプリケーションでは、このような事態は避けなければなりません。
そのため、お客様は、消費電力が少なく効率的なプロセッサを搭載したファンレスソリューションを希望されました。例えば、TDP (熱設計電力) が15ワットのIntel® Core® i3 7100Uデュアルコアプロセッサは、消費電力が少なく発熱も少ないため、NEMA 4エンクロージャのような小型エンクロージャへの導入に最適です。これは、お客様の導入に必要なものです。
ソリューション4
4つ目は、顧客が有線またはWi-Fi接続のないリモート環境に展開されている間、インターネットに接続できるソリューションを求めていたことです。RCO-3000は、デュアルSIMスロットを介したセルラー接続機能を備えており、IoTエッジゲートウェイが冗長性のためにデュアルワイヤレスキャリアを使用することを可能にします。そのため、1つのセルラーキャリアが利用できない場合でも、エッジゲートウェイは2番目のインターネットキャリアを介してインターネットに接続し、カメラとセンサーのデータをクラウドにオフロードして、遠隔監視と制御、即座の火災検知を行うことができます。
さらに、RCO-3000シリーズは、接続性に関して、標準をサポートする高解像度カメラやセンサーに接続するための4つのGigEポートを搭載しています。当初、お客様はRCO-1000シリーズのIoTゲートウェイを導入することを選択しましたが、より多くのカメラをエッジゲートウェイに接続するために、追加のx4 GigE RJ45 LANポートが必要でした。そのため、RCO-3000は最大6つのGigEポートを構成できるため、複数のカメラやセンサーに接続できるRCO-3000の導入を選択しました。
ソリューション5
5つ目は、小型のNEMAエンクロージャに収まるほどコンパクトなソリューションを顧客が望んでいたことです。RCO-3000は、192MM（W）x 197MM（D）x 57MM（H）と、顧客の展開に十分なコンパクトさで、ほとんどの小型エンクロージャに収まるほど小型です。一般的なデスクトップPCの寸法が480MM（W）x 230MM（D）x 460MM（H）であることと比較すると、RCO-3000シリーズはフルサイズのデスクトップコンピュータよりもはるかにコンパクトでありながら、電力効率の高いマルチコア処理も提供します。さらに、RCO-3000にはユニバーサルマウントブラケットが付属しており、壁、天井、その他の表面にデバイスを簡単かつ迅速に取り付けることができます。
ソリューション6
6つ目は、煙や火災を監視するために使用されるUHD (超高精細) カメラによって生成されるデータの速度と量に対処できるソリューションを顧客が要求したことです。UHDカメラは、通常の標準解像度カメラよりもビットレートが高くなる傾向があるため、ストレージソリューションはデバイスにデータを非常に高速に書き込むことができなければなりません。そのため、顧客はRCO-3000をSSD (ソリッドステートドライブ) で構成しました。SSDは、従来のハードドライブ (HDD) よりも大幅に高速な速度でデータを読み書きできるため、ストレージソリューションがシステムのボトルネックになる可能性を排除します。
ソリューション7
7つ目は、顧客が安全なコンピューティングソリューションを望んでいたことです。セキュリティに関して言えば、頑丈なIoTゲートウェイにはTPM 2.0 (Trusted Platform Module) が搭載されています。TPM 2.0は、デバイス上のデータを保護するためにIoTゲートウェイのハードウェアに統合された暗号プロセッサです。ハードウェアセキュリティは、ソフトウェアセキュリティ単独よりも優れた保護を提供し、IoTゲートウェイをハッカーや悪意のあるソフトウェアから保護します。
ソリューション8
最後に、お客様は安全なシステムを必要としていました。これは、プラットフォームが電柱やその他のデリケートな場所に設置され、展開される電子機器にUL認証が求められるためです。そのため、お客様は簡単なUL認証のために、頑丈なIoTゲートウェイRCO-3000シリーズを導入することを選択しました。
メリット
PremioのRCO-3000は、効率的でありながら低消費電力のプロセッサと複数のGigEイーサネットポートを堅牢なエンクロージャに組み合わせることで、UHDカメラから受信したデータをクラウドに集約し、AIアルゴリズムがデータを使用して火災を検知・確認する能力を十分に備えています。
RCO-3000-KBL-Uの導入における製品焦点のメリット
- RCO-3000の堅牢なファンレス設計により、極寒および酷暑の過酷な屋外環境でも24時間365日最適かつ確実に動作し、展開できます。
- 堅牢なミニPCのファンレス設計は、ほこりがシステムに入り込み、デリケートな内部コンポーネントを損傷する可能性のある通気口や穴がないため、堅牢なIoTゲートウェイの屋外展開を可能にします。
- RCO-3000は、最大6つのGigE RJ45 LANポートに拡張でき、組織は最大6つのデバイス/カメラをIoTゲートウェイに接続できます。
- RCO-3000はコンパクト設計で設置面積が小さく、小型NEMAエンクロージャに設置できるため、電柱や携帯電話基地局への取り付けが容易です。
- RCO-3000はデュアルSIMスロットで構成でき、組織は冗長性のために2つのワイヤレスキャリアをインストールできます。たとえば、1つのワイヤレスキャリアが利用できない場合でも、IoTゲートウェイはセカンダリワイヤレスキャリアを介してインターネットに接続し、重要なデータをクラウドにオフロードできます。
- TPM 2.0は、不正アクセスやハッカーからIoTゲートウェイのデータを保護するハードウェアベースのセキュリティです。
Premioの焦点メリット - 産業用IoT展開向けの組み込みコンピュータの設計、エンジニアリング、製造における専門知識
- 堅牢な産業用IoT要件に対応するコンピューティングソリューションにおける30年以上の豊富な設計専門知識。
- 屋外および遠隔環境での広い動作温度を保証するための熱シミュレーションチャンバー。
- スケーラブルな大量展開のための堅牢なIoTゲートウェイおよびコンピュータのグローバルなターンキー製造およびサポート。
- 信頼性と長寿命を確保するための長い製品ライフサイクル。
- IoT技術とそのエッジコンピューティングハードウェアソリューションへのメリットに関する深い理解。
- 北米市場における組み込みコンピュータの規制試験とコンプライアンスオプション。
