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コネクテッドなカメラの実装
さらに活用が拡がる
インターネットにつながるカメラデバイス
大瀧隆太
2019/02/14 IoT Technology Conference if-up 2019
Copyright © SORACOM, INC.
• Name : 大瀧隆太 @takipone
• Job : Solutions Architect
@SORACOM
• Interest :
Networking/Container
• Favorite :
SORACOM Junction
自己紹介
• カメラデバイスの概要
• イベントドリブンで画像や映像を送信する
• オフラインでのデータ送信
• カメラ画像の解析
アジェンダ
Copyright © SORACOM, INC. 2
コネクテッドカメラ活用のためのヒント集
カメラデバイスの概要
Copyright © SORACOM, INC. 3
• コンピュータが扱うセンサーとしては古参でポピュラー
• 典型的なユースケース : 定点監視、ドライブレコーダー
• 光学的な話や特殊なカメラの話は今回しません。
シンプルに、なんらか写したデータを取得するデバイス
と仮定します。
カメラデバイス
Copyright © SORACOM, INC. 4
• 静止画 : 1024x768pixel JPEG 100KB
• 動画 : 1024x768pixel 1分 MPEG410MB
• 解析結果 : テキスト形式 1KB
撮ったデータの形式
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生データがとにかくデカい
• 複数箇所でのカメラ設置は、台数が増えていくとその場
でのデータの管理や操作に限界が来る
• ネットワークに繋いで、他のコンピュータと連携するカ
メラデバイスがコネクテッドカメラ
• 他のコンピュータはクラウドを利用するのが一般的
コネクテッドカメラ
Copyright © SORACOM, INC. 6
れ
お客様事例:トーノーセキュリティ様
録画ロスをなくす
カメラ故障・録画器故障・通信
障害等を常時遠隔監視
セキュリティ監視カメラ
にSORACOM
協力パートナー:ライブロックテクノロジーズ株式会社
今日展示
してます!
• 市販品
• 自作カメラデバイス
コネクテッドカメラのタイプ
Copyright © SORACOM, INC. 8
• 仕組みができあがっているので手軽に使える
• クラウドやデータ分析はカスタマイズの幅が小さい
• to C(一般消費者)向け製品はto B(企業向け)や
to B to C(一般消費者向け再販)への適用が難しい場合もある
市販品
Copyright © SORACOM, INC. 9
• カメラモジュール、マイコン、通信回線、クラウドを
自分で組みあげる
• 市販品でもAWS対応デバイスなど部分的に自作可能なも
のもある
自作カメラデバイス
Copyright © SORACOM, INC. 10
マイコン
カメラ
モジュール
LTE通信モジュール
とSIM
クラウドサービス
クラウドサービスの組み合わせ例
Copyright © SORACOM, INC. 11
AWS IoT Core
Amazon Kinesis
Data Streams
Amazon Kinesis
Video Streams
Amazon S3
カメラデバイス
静止画/動画
ファイル
ストリーミング
動画
分析済み
データ
仮想サーバーではなく、用途に
応じた専用サービスを活用しよう
クラウド連携の課題
Copyright © SORACOM, INC. 12
クラウドの
認証情報の扱い
デバイス
増加の対応
工場出荷時に
入れる?工程は?
デバイスが盗難に
遭ったら?
認証情報を個別に
発行する?
発行プロセスを
整備する?
SORACOMサービスでクラウド連携を容易に
Copyright © SORACOM, INC. 13
SORACOM Air forセルラー
SORACOM Air forセルラー
は3G/LTE通信を提供
• 3G/LTE通信に使うSIMは
セキュリティ性が高い
• SIMの偽造は技術的に困難
• SORACOMサービスはSIM
を識別する多くの付加サー
ビスを提供
SIM
基地局 インター
ネット
SORACOMサービスでクラウド連携を容易に
Copyright © SORACOM, INC. 14
AWS IoT Core
Amazon Kinesis
Data Streams
カメラデバイス
SORACOM
Funnel
Amazon Kinesis
Video Streams
分析済み
データ
ストリーミング
動画
クラウドの認証情報を
デバイスに配置するコスト
とリスク
• SORACOM Funnelは認証
情報なしのカメラデバイ
スのデータをSIMで識別
• クラウドサービスに合わ
せた認証情報を付与して
送信
SORACOMサービスでクラウド連携を容易に
Copyright © SORACOM, INC. 15
カメラデバイス
SORACOM
Krypton
Amazon Kinesis
Video Streams
Amazon S3
静止画/動画
ファイル
ストリーミング
動画
クラウドの認証情報を
デバイスに配置するコスト
とリスク
• SORACOM Kryptonは
SIMに応じたクラウドの
一時認証情報を発行
• デバイスは一時認証情報
を用いてクラウドにデー
タを送信
カメラの識別番号、場所などの属性情報(メタデータ)を
あとから時系列に検索できるよう、それを保存する
データベースサービスも必要
• Amazon Elasticsearch Service
• Amazon DynamoDB
メタデータの保存も検討
Copyright © SORACOM, INC. 16
イベントドリブンで画像や映像を送信する
Copyright © SORACOM, INC. 17
カメラで撮るべきデータとは
Copyright © SORACOM, INC. 18
ずーーーーっと撮っている必要、
ホントにありますか?
• ほとんどのケースでは、目的のイベントさえカメラで
捉えればOK
• データを撮り続けるのはデバイスの電源要件から難しい
• 膨大なデータの保存、送信にはコストがかかる
• 膨大なデータから必要なデータを探し出すのが大変
カメラで撮るべきデータとは
Copyright © SORACOM, INC. 19
0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 24:00
イベント
発生回数
• イベントの前後をカメラで撮影したい
• カメラを動作させるためのトリガーが必要
別のセンサーで検知
• 人感センサー
• 振動/音響/加速度センサー
• 画像解析
• 検知後どうするか
• マイコンでカメラを自動で連動
• 人間に通知して遠隔操作を促す
イベントを検知する
Copyright © SORACOM, INC. 20
カメラデバイス特有なことはさほど無いので、
他のIoTデバイスの遠隔操作の手法が流用できる
1. IPアクセスパターン
• セキュリティのリスク
• デバイスの常時稼働と監視も検討
遠隔操作のパターン
Copyright © SORACOM, INC. 21
ユーザーデバイス カメラデバイス
SORACOM Gateでインターネットからアクセスできない
閉域のデバイス間接続が可能
SORACOMの閉域IPアクセスパターン
Copyright © SORACOM, INC. 22
SORACOM Gate
ユーザーデバイス
3G/LTEルーター
(ポートフォワード)
2. デバイスリードパターン
• 定期的にデバイスからクラウドのデータを取りに行き、
それに合わせて動作を変更
• 取得間隔が命令実行までの遅延になる
遠隔操作のパターン
Copyright © SORACOM, INC. 23
カメラデバイス クラウド
詳しくは昨年秋の
SORACOM Tech Camp
の資料を参照
遠隔操作のパターン
Copyright © SORACOM, INC. 24
お客様事例: 京成電鉄様
170箇所ある踏切に監視カメラ
を設置。踏切事故発生時に遠隔
で映像を確認。また踏切設備の
稼働ログを近距離無線でカメラ
に連携し、クラウドにアップロー
ド。
(ソリューションパートナー:日本ユニシス)
踏切設備の遠隔監視
お客様事例: ハイク様
静止画・動画を SORACOM
Airでクラウドへ送信し捕獲
罠を24時間
低コスト監視
鳥獣対策向け自動撮影
カメラ「ハイクカムSP4G」
熱感知センサーで動物
を自動撮影製品イメージなど
オフラインでのデータ送信
Copyright © SORACOM, INC. 27
• 通信回線でデータをリアルタイムに送りたいけど…
• 通信回線の料金・制約に注意
• 固定回線と3G/LTE回線の併用を検討
クラウドに送る経路
Copyright © SORACOM, INC. 28
カメラ
デバイス
クラウド
Wi-Fi & 固定回線
3G/LTE回線
• データはSDカードに保存し、定期的に回収して固定回線で送る
• 3G/LTE回線で常時監視や遠隔操作
• 動画は形式によってデータ転送効率が異なることに注意
• H.264は差分のみ送信
ときどき送る
Copyright © SORACOM, INC. 29
クラウド
監視/操作
回収して
アップロード
カメラ画像の解析
Copyright © SORACOM, INC. 30
• 画像、動画そのものの取得が目的でなければ、データを解析
しその結果のテキストデータを送るのが理想
• レトロフィットの典型的な実装例
カメラ画像の解析
Copyright © SORACOM, INC. 31
接点や信号が取れない
レガシー機器のメーターを
カメラで撮影して解析
デバイスで機械学習処理を行うのは辛い
→ クラウドの活用
クラウドの機械学習サービスは2種類に分けられる
• AIサービス : データを送るだけで結果が返ってくる
• MLサービス : 学習処理を効率化するプラットフォーム
AIサービスの方が手軽だが、学習内容のカスタマイズができ
きないため、用途特化の機械学習ではMLサービスを利用する
機械学習でのクラウド活用
Copyright © SORACOM, INC. 32
クラウドの潤沢なリソースで機械学習を効率的に役割分担
• モデルのトレーニングはクラウド(Amazon SageMaker)で
• モデルによる推論はデバイス(AWS Greengrass Machine
Learning Inference)で
機械学習のクラウド連携例
Copyright © SORACOM, INC. 33
カメラデバイス
Amazon SageMaker
AWS Greengrass
ML Inference
モデルデータ
クラウド
機械学習のクラウド連携例
Copyright © SORACOM, INC. 34
AWS DeepLens
• コネクテッドカメラはサイズの大きい画像/動画データを
どう扱うかがポイント
• 様々なセンサーをトリガーとするイベントドリブンなデー
タ取得が重要
• データ送信の経路/タイミングは複数経路の組み合わせも
あり
• 画像解析はクラウドとデバイスの役割分担を考える
まとめ
Copyright © SORACOM, INC. 35
• カメラの節は技術者向け
• コネクテッドカメラの課題と
それを解決するSORACOMサービスの
組み合わせ例を掲載!
• 3/21(木)発売予定
Amazon.co.jpで予約受付中!
SORACOM公式ガイドブックにも解説があります
Copyright © SORACOM, INC. 36

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