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Microsoft Azure で実現するAIとIoT最新情報

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Microsoft Azureの最新情報の資料です。

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Microsoft Azure で実現するAIとIoT最新情報

  1. 1. 竹内 宏之 (Hiroyuki Takeuchi) 日本マイクロソフト株式会社 クラウドソリューションアーキテクト Microsoft Azure で実現する AI と IoT 最新情報 石川・金沢 IoT ビジネス共創ラボ 第 1 回 勉強会
  2. 2. © 2018 Microsoft Corporation. All rights ⚫ Microsoft Azure とは ⚫ Microsoft Azure の AI と IoT 2 本日の内容
  3. 3. Microsoft Azure とは
  4. 4. Microsoft Azure のインフラストラクチャー 54リージョン 140ヵ国で利用可能 260万km のネットワークで DC 間を接続
  5. 5. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 5 Microsoft Azure が提供するサービス Security & Management Web Apps Mobile Apps API Management API Apps Logic Apps Notification Hubs Content Delivery Network (CDN) Media Services HDInsight Machine Learning Stream Analytics Data Factory Event Hubs Mobile Engagement Active Directory Multi-Factor Authentication Automation Portal Key Vault Biztalk Services Hybrid Connections Service Bus Storage Queues Store / Marketplace Hybrid Operations Backup StorSimple Site Recovery Import/Export SQL Database DocumentDB Redis Cache Search Tables SQL Data Warehouse Azure AD Connect Health AD Privileged Identity Management Operational Insights Cloud Services Batch Remote App Service Fabric Visual Studio Application Insights Azure SDK Team Project VM Image Gallery & VM Depot
  6. 6. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 6 国際基準 / 業種 / 地域に対応のコンプライアンスUSGovGlobalRegionalIndustry  ISO 27001:2013  ISO 27017:2015  ISO 27018:2014  ISO 22301:2012  ISO 9001:2015  ISO 20000-1:2011  SOC 1 Type 2  SOC 2 Type 2  SOC 3  CIS Benchmark  CSA STAR Certification  CSA STAR Attestation  CSA STAR Self-Assessment  WCAG 2.0  FedRAMP High  FedRAMP Moderate  EAR  DoD DISA SRG Level 5  DoD DISA SRG Level 4  DoD DISA SRG Level 2  DFARS  DoE 10 CFR Part 810  NIST SP 800-171  NIST CSF  Section 508 VPATs  PCI DSS Level 1  GLBA  FFIEC  Shared Assessments  FISC (Japan)  APRA (Australia)  OSFI (Canada  FCA + PRA (UK)  MAS + ABS (Singapore)  23 NYCRR 500  SEC 17a-4  CFTC 1.31  FINRA 4511  SOX  HIPAA BAA  HITRUST  21 CFR Part 11 (GxP)  MARS-E  NHS IG Toolkit (UK)  NEN 7510:2011 (Netherlands)  FERPA  CDSA  MPAA  FACT (UK)  DPP (UK)  Argentina PDPA  Australia IRAP Unclassified  Australia IRAP Protected  Canada Privacy Laws  China GB 18030:2005  China DJCP (MLPS) Level 3  Germany IT-Grundschutz workbook  India MeitY  Japan CS Mark Gold  Japan My Number Act  Netherlands BIR 2012  New Zealand Gov CIO Fwk  Singapore MTCS Level 3  Spain ENS  Spain DPA  UK Cyber Essentials Plus  UK G-Cloud  UK PASF  FIPS 140-2  ITAR  CJIS  IRS 1075  China TRUCS / CCCPPF  EN 301 549  EU ENISA IAF  EU Model Clauses  EU – US Privacy Shield  GDPR  Germany C5
  7. 7. Microsoft Azure の AI と IoT
  8. 8. まずは AI
  9. 9. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 9 Microsoft Azure の AI 関連サービス Vision, Speech, Languageなどのトレーニング済みの 認識モデル使用のサービスをAPIとして提供 一般的に使用される学習アルゴリズムをモジュー ルとしてIDE環境でデザイン、容易なサービス展開
  10. 10. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 10 Cognitive Services : 29 種類の API を提供 学術知識 エンティティリンキング 知識探索 レコメンデーション Q&A メーカー ウェブ検索 イメージ検索 ビデオ検索 ニュース検索 自動サジェスチョン テキスト分析 スペルチェック Web言語モデル 言語分析 翻訳 コンピュータ画像 顔 感情 コンテンツ モデレータ NEW ビデオインデクサー NEW NEW NEW カスタム カスタム カスタムカスタム カスタム 発言者認識 音声
  11. 11. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 11 Cognitive Services を使ったアプリの例 how-old.net www.captionbot.ai what-dog.net
  12. 12. © 2018 Microsoft Corporation. All rights カスタム画像認識 ⚫ 画像をアップロードしてタグ付けを行うことで、 独自に画像判定ロジックを構築することなく、 画像認識エンジンを構築可能 ⚫ Classification, Object Detection 12 Custom Vision Service おススメ
  13. 13. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 13 機械学習 (Machine Learning) とは? 人間が自然に行っている学習能力と同様の機能を コンピューターで実現する技術・手法 りんご 人間 コンピューター モデル りんご • 売上や需要の予測 • 迷惑メールの判定 • 顧客のセグメンテーション • EC サイトのレコメンデーション 機械学習の利用例 など
  14. 14. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 14 機械学習のモデルの作り方 “データ” と “アルゴリズム” を組み合わせてモデルを作成 モデル 𝑦 = 𝑎1 𝑥1 + 𝑎2 𝑥2 + ⋯ + 𝑎 𝑛 𝑥 𝑛 + 𝑏 データ アルゴリズム + ユーザーが用意 (サンプル データあり) Azure が用意 (プログラミング不要) Azure 上で 評価・展開 Azure Machine Learning
  15. 15. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 15 Azure Machine Learning でのモデルの作り方 モジュールをつなぎ合わせるだけでモデルの作成が可能 Machine Learning Studio を 使った機械学習のモデルの作成 ① データのアップロード (必要に応じてデータの整形も可能) ② アルゴリズムの選択 (25 種類のアルゴリズムを用意) ③ モデルの作成と評価 (評価するプログラミングも不要) ① ② ③
  16. 16. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 16 作成したモデルの活用 モデル 作成したモデルは Azure 上に展開して、 既存システムやアプリケーションから利用可能 Microsoft Azure りんご
  17. 17. © 2017 Ebiya Ltd. All rights reserved. Challenge • 在庫適正化困難ゆえの 高廃棄コスト • 利益を圧迫する人件費 • 提供までの時間が長い ことによる低い回転率 Solution • 男女比率&入店率&幸 せ度など属性情報含む 来客データ数値化、 機械学習で需要予測 • 需要予測的中率 90% 超、Power BI で視覚化 Benefits • 定量的判断に基づく対処 • 4 年間で売上 5 倍・利益率 12 倍・平均給与 20% Up • 人員配置適正化実現、配膳 スピード改善、回転率向上 来店予測 AI がサービス業における属人的感覚を数値化 データドリブン オペレーションによる個客おもてなしを実現 伊勢の老舗店「ゑびや」のAI活用事例
  18. 18. ここからは IoT
  19. 19. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 19 IoT を支える Microsoft Azure のサービス PaaS データの分析・洞察デバイス・ゲートウェイ データの格納・統合 視覚化・アクション SaaS IoT Solution Accelerator https://www.azureiotsolutions.com/ IoT Central https://apps.microsoftiotcentral.com IoT Edge IoT Device SDK Windows 10 IoT Core IoT Hub Azure Sphere Event Hubs Cosmos DB SQL Database Data FactoryAzure Data Lake Storage SQL Data Warehouse HDInsight Azure Data Lake Analytics Machine Learning Stream Analytics Blob Storage Azure Databricks Power BI Time Series Insight Notification Hubs Functions Azure MapsEvent Grid Logic Apps Web Apps
  20. 20. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 20 IoT を支える Microsoft Azure のサービス PaaS データの分析・洞察デバイス・ゲートウェイ データの格納・統合 視覚化・アクション SaaS IoT Solution Accelerator https://www.azureiotsolutions.com/ IoT Central https://apps.microsoftiotcentral.com IoT Edge IoT Device SDK Windows 10 IoT Core IoT Hub Azure Sphere Event Hubs Cosmos DB SQL Database Data FactoryAzure Data Lake Storage SQL Data Warehouse HDInsight Azure Data Lake Analytics Machine Learning Stream Analytics Blob Storage Azure Databricks Power BI Time Series Insight Notification Hubs Functions Azure MapsEvent Grid Logic Apps Web Apps
  21. 21. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 21 Azure IoT Central (Preview) デバイスの接続と管理 テレメトリの取り込みとコントロール 監視ルールおよびトリガーされるアクション ユーザーのロールとアクセス権 ダッシュボード、可視化および洞察 マイクロソフトが完全にホストおよび管理 完全マネージド型 IoT SaaS、クラウドの知見がなくても、IoT を容易に実現可能
  22. 22. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 22 Azure IoT Solution Accelerators デバイスの接続と管理 テレメトリの取り込みとコントロール ストリーム処理と予測分析 ワークフローの自動化と統合 ダッシュボード、可視化および洞察 事前構成済みソリューション 予測メンテナンス リモート監視 コネクテッド ファクトリー 構成済み IoT ソリューション、カスタマイズ可能
  23. 23. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 23 IoT を支える Microsoft Azure のサービス PaaS データの分析・洞察デバイス・ゲートウェイ データの格納・統合 視覚化・アクション SaaS IoT Solution Accelerator https://www.azureiotsolutions.com/ IoT Central https://apps.microsoftiotcentral.com IoT Edge IoT Device SDK Windows 10 IoT Core IoT Hub Azure Sphere Event Hubs Cosmos DB SQL Database Data FactoryAzure Data Lake Storage SQL Data Warehouse HDInsight Azure Data Lake Analytics Machine Learning Stream Analytics Blob Storage Azure Databricks Power BI Time Series Insight Notification Hubs Functions Azure MapsEvent Grid Logic Apps Web Apps
  24. 24. © 2018 Microsoft Corporation. All rights ⚫ 数百万の IoT デバイスとアプリケーションの間に 保護された双方向通信でデータを受信・デバイスを管理 24 Azure IoT Hub myIotHub.azure-devices.net D2C メッセージ送 信エンドポイント C2D メッセージ受信 エンドポイント D2C メッセージ受信 エンドポイント C2D メッセージ送信 と ACK 受信 エンドポイント デバイス ID 管理エンドポイント リソース プロバイダー エンドポイント ✅ 人検出 ✅ お勧め商品 Apps AMQP、MQTT、HTTPS Apps アプリケー ション Or Stream Analytics
  25. 25. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 25 Azure IoT Edge Azure IoT Edge IoT Hub Local Storage Azure Machine Learning (Container) Functions RuntimeContainer Management Device Twin Device Twin Azure Stream Analytics (Container) Azure Functions (Container) Cognitive Services (Container) Custom Code (Container) Module Twin Module Twin Module Twin Module Twin Module Twin Module Twin Module Twin Module Twin Module Twin Module Twin Azure IoT Edge は、クラウドの機能をエッジに拡張するサービスであり、クラウドと エッジによるハイブリッドなモノのインターネット (IoT) ソリューションを実現 Devices
  26. 26. © 2018 Microsoft Corporation. All rights ⚫ Azure への接続検証済みデバイスを多数掲載 26 Azure Certified for IoT デバイスカタログ https://catalog.azureiotsuite.com/
  27. 27. © 2018 Microsoft Corporation. All rights ⚫ 専用の MCU + 専用のセキュア OS + クラウド連携 27 Azure Sphere (Preview) マイクロソフトのセキュリティ テクノロジを搭載した、 シリコン パートナー様が提供する 新しい Azure Sphere 認定 MCU が、 接続機能と頼りになるハードウェアの 「信頼のルート」を提供する デバイスが 10 年の製品寿命を迎えるまで マイクロソフトによって保護される新しい Azure Sphere OS が、今までにない IoT エクスペリエンスを実現する 信頼性の高いプラットフォームを構築する
  28. 28. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 28 IoT を支える Microsoft Azure のサービス PaaS データの分析・洞察デバイス・ゲートウェイ データの格納・統合 視覚化・アクション SaaS IoT Solution Accelerator https://www.azureiotsolutions.com/ IoT Central https://apps.microsoftiotcentral.com IoT Edge IoT Device SDK Windows 10 IoT Core IoT Hub Azure Sphere Event Hubs Cosmos DB SQL Database Data FactoryAzure Data Lake Storage SQL Data Warehouse HDInsight Azure Data Lake Analytics Machine Learning Stream Analytics Blob Storage Azure Databricks Power BI Time Series Insight Notification Hubs Functions Azure MapsEvent Grid Logic Apps Web Apps
  29. 29. © 2018 Microsoft Corporation. All rights ⚫ デバイスから IoT Hubs を経由し、取り込まれたデータを SQL でリアルタイムに分析 ⚫ 数百万デバイスへの接続、数百万イベント/秒、GB/秒 の受信能力 ⚫ 使用した分のみの課金 (時間単位) ⚫ AMQP / HTTP(S) のサポート 29 Azure Stream Analytics Event Hubs IoT Hub Blob Event Hubs SQL Database Table Power BI Stream Analytics Blob Cosmos DB Function App Data Lake
  30. 30. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 30 IoT を支える Microsoft Azure のサービス PaaS データの分析・洞察デバイス・ゲートウェイ データの格納・統合 視覚化・アクション SaaS IoT Solution Accelerator https://www.azureiotsolutions.com/ IoT Central https://apps.microsoftiotcentral.com IoT Edge IoT Device SDK Windows 10 IoT Core IoT Hub Azure Sphere Event Hubs Cosmos DB SQL Database Data FactoryAzure Data Lake Storage SQL Data Warehouse HDInsight Azure Data Lake Analytics Machine Learning Stream Analytics Blob Storage Azure Databricks Power BI Time Series Insight Notification Hubs Functions Azure MapsEvent Grid Logic Apps Web Apps
  31. 31. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 31 Power BI Dashboard ~ Microsoft Azure 上で提供される SaaS 型 BI サービス~
  32. 32. © 2018 Microsoft Corporation. All rights ストリームデータを可視化するフルマネージド サービス ⚫ “ニアリアルタイム”なデータ可視化 ⚫ すぐ始められる、 ⚫ 拡張が容易 ⚫ IoTHub から直接データを 参照でき、可視化できる 32 Azure Time Series Insight
  33. 33. © 2018 Microsoft Corporation. All rights 33 Azure IoT サービス 構成例 IoT Hub を中心に, 用途に応じた 多様なサービスを組み合わせ可能 Microsoft Azure社内 アラート配信 ダッシュボード (カスタム) AI モデル作成 BIダッシュボード ビッグデータ分析 時系列データ 可視化 予測AI
  34. 34. 34 Thyssen Krupp 現場技術者の作業支援の仕組みの確立 Challenge お客様に選ばれ続けるた め世界中で110万台のエレ ベーターの稼働時間を 最大化させたい Solution • HoloLensをベースに 2万3千人以上の技術者の 現場での作業効率と品質を 向上させる仕組みを確立 Results • 問題箇所や対処方法のビジュアル な事前確認 • オンサイトでのハンズフリーでの 技術情報確認、エキスパート支援 ➡ 停止時間の更なる縮減 ➡ ストレスの軽減
  35. 35. 35 製品のパフォーマンスを根本的に改善 課題 Rolls-Royce は、航空機の 効率を高め、全世界で 1 か月 あたり 5 万便以上の フライトに動力を提供して いる自社エンジンの メンテナンス コストを 削減したいと考えていました。 戦略 Azure IoT Suite と Cortana Intelligence Suite を使用して、 エンジンの正常性データ、 航空管制情報、および 燃料使用量に関する データをリアルタイムで 収集、集約、および 処理できるようにしました。 成果 • 運航の混乱の軽減 (1 年間に 数百万ドルもの経費削減が 見込まれる) • 燃料の使用効率の向上と メンテナンス計画の向上 「私たちの目標はデータのためのデータの収集ではなく、クラウドと分析テクノロジを利用して、 適切なタイミングで適切な関係者に専門的な洞察を提供することです」 — Nick Farrant (Rolls Royce、シニア バイス プレジデント)
  36. 36. 36 優れたフィールド サービスを提供 「このソリューションのおかげで、製造プロセスを変革できました。お客様の現場から 営業のやり取りまで、あらゆる段階で工具、機械、プロセスを連携させることで、 かつてないレベルのフィールド サービスを提供できるようになりました。」 Klas Forsström 氏 Sandvik Coromant、社長 目的 Sandvik Coromant は、 切削工具の製造と金属切削 業界向けのサービスを展開。 1 つ上のサービスを提供する ことを目指している。 戦術 マイクロソフトの テクノロジを活用し、 温度、負荷、振動などの データを機械加工プロセス からリアルタイムで収集し、 そのデータをクラウドに 接続するソリューションを 開発する。 結果 • 顧客にフィードバックを瞬時に 提供して効率を向上 • 数百万ドルのコスト削減を実現
  37. 37. © 2018 Microsoft Corporation. All rights reserved NOW ON Azure 事例: コマツ ●全世界にデータセンターを持つ事業者であり、国内でも DR 体制を築くことができる ●全世界に自社ネットワークを持っていてリージョン間の通信が速い ●契約時の準拠法として日本法を選択できた コマツは未来の現場を創造するスマートコンストラクションの基盤として マイクロソフトのクラウド Azure を採用。 Azure IoT Hub Even Hubs Azure Stream Analytics HDInsight このようなシナリオで活用される 主な Azure のテクノロジー すでにIoT 向けに最適化された PaaS のしくみを活用 すれば、開発リソースを固有のロジック部分の組み立て だけに集中させることができます。標準化された設計を 保ちやすくなり、将来の機能拡張にも柔軟に対応でき ます。 センサーによるリモート監視、機器の予測メンテナン スなど、IoT を業務分野のシナリオで活用している 事例が増えてきています。 コマツは IoT デバイスを搭載することでクラウドに つながるインテリジェントな建機を提供。クラウドと 現場をつなぐことで未来の現場を創造する「スマート コンストラクション」という新しいソリューションを 展開しています。 SMART CONSTRUCTION スマートコンストラクション is NOW ON Why Azure? 製造 コマツ
  38. 38. © 2018 Microsoft Corporation. All rights reserved NOW ON Azure 事例: 株式会社 クボタ クボタが取り組む 3つの農業革新事例 農機の ICT 化を進め Azure と連携。データを収集・管理するだけでなく、クラウド上で蓄積、分析、共有することで、様々なソリューションを実現可能にしています。 農機の ICT 化と Azure の連携で農業はこう変わる ➡ 真の農業経営パートナーへ データ活用による稲作で、より美 味しいお米を 農機からのデータを収集・分析し、 翌年の施肥計画を作成 より食味の良いお米を生産 1 農機の自動化・無人化で、 超省力を実現 農機の自動化・無人化に向けた 技術開発を促進し スマート農業を促進 2 ICT 活用によって儲かる 農業経営をサポート 収穫量や、日々の作業データ、 農地の区画/状態など、 あらゆるデータをクラウドに蓄積。 AIを活用した農業経営も視野に 3 ●セキュリティ対策の堅牢性 ● Serviceの柔軟性と拡張性、価格面での優位性 ● AI や IoT など最新技術を活用したサービスが次々に提供されている 「儲かる農業」=「売上アップ」×「コスト削減」 クボタは、スマート農業提案で、より経営にコミット。 「儲かる農業」の実現を支援。 1 データ活用による米づくり 2 農機の自動化・無人化 3 ICT 活用による農業経営サポート 1 2 3 このようなシナリオで活用される 主な Azure のテクノロジー Azure IoT HubVirtual Machines Azure SQL Database Azure Machine Learning Power BI 株式会社クボタ is NOW ON Why Azure? 製造
  39. 39. © 2018 Microsoft Corporation. All rights reserved NOW ON Azure 事例: 株式会社 ブリヂストン 世界中で使用されているタイヤの情報を「いつでもどこでも」管理するため、 ●世界規模で使えること ●開発期間の短縮や本番・開発環境へのシームレスな連携が可能な PaaS であること ●保有している MS のソリューションスタックを、サポート体制やコストパフォーマンス向上の ために活用できること New Proposal 各デジタル ツールで得られたデータをもとに、 提案やサービスの質を高め、お客様への提供 価値を向上。 真のソリューション・プロバイダーへ 駐車・点検で【ToolBox】 お客様とタイヤの基本情報、装着タイヤ情 報、タイヤ点検結果、テスト タイヤ等のタイ ヤに関する情報を管理するデジタル プラッ トフォーム。世界 80 カ国以上で使用。 走行中で【Tirematics】 タイヤ リアルタイム遠隔モニタリング シス テム。センサーを用いて、トラック・バスなど のタイヤの空気圧、温度を計測し、車両 位置情報とともにタイヤの状態をモニタリ ングする IT システム。 New Design Tire すべてのタイヤ情報を集約。 その膨大なデータを分析し、 よりお客様ニーズに即した 新しいタイヤを創造。 修理・リトレッドで【BASys】 リトレッドタイヤの製造、品質、在庫管理システム。 リトレッドタイヤは、使用済みのタイヤのトレッド部分(外 表面)を新たなゴムに取り換え、再使用できるようにした タイヤのこと。 Even Hubs Azure Stream Analytics Azure Security Center Azure Kubernetes Service (AKS) このようなシナリオで活用される 主な Azure のテクノロジー モビリティの未来をつくる ブリヂストンは、タイヤを起点にデジタルを活用したソリューションをお客様・社会へ提供することで、 より安全で快適な移動を支えるモビリティの進化へ貢献 Azure IoT Hub is NOW ON Why Azure? 製造 株式会社ブリヂストン
  40. 40. © 2018 Microsoft Corporation. All rights “Now on Azure” で検索 https://www.microsoft.com/ja-jp/business/nowon-azure Azure 事例ページ 40
  41. 41. © 2018 Microsoft Corporation. All rights ⚫ Microsoft の AI ソリューション ₋ 用途や利用者の熟練度に合わせた多様なサービスを提供 ₋ まずは、自社サービスに Cognitive Services を追加 ₋ 中でも、Custom Vision Service はおススメ、ぜひお試しを! ₋ 機械学習を始めてみたい方は、Azure Machine Learning ⚫ Microsoft の IoT ソリューション ₋ 用途に応じた多様なサービスを組み合わせ可能 ₋ まずは、IoT Central で簡単に試してみる ₋ 次に、IoT デバイス + IoT Hub + Stream Analytics + Power BI 41 まとめ

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