イントロダクション

IoT Core for LoRaWAN とコールドチェーンのセンサーによる食品廃棄物と食品媒介性疾患への影響

革新的なアイデアと技術により、食品業界の効率と安全性を向上させることができます。その意味で、ConnectedFresh の IoT ソリューションを利用すれば、生産、加工、輸送、小売り全体を通して食品の温度を継続的に監視することができます。

このブログでは、温度モニターなどのセンサーを使用して、AWS IoT Core for LoRaWAN サービスを活用して、食品廃棄物を効果的に削減し、食品の安全性を向上させる方法について説明します。CDC  によると、「食品が室温を含めて 40°F から 140°F の間の「危険ゾーン」にあると、食中毒の原因となる細菌が急速に増殖します。」温度の問題による食品の損傷は蔓延しており、コストもかさむため、コールドチェーン監視技術で防ぐことができます。

IoT テクノロジーは、安全でない食品に関連する健康上の脅威を防止、検出、対応する能力を高めるための自然な味方です。柔軟性が高いため、AWS IoT ソリューションは食品業界に役立つさまざまな方法で適用できます。

手動による温度監視

今日の多くのホスピタリティオペレーションでは、チームメンバーが冷蔵庫や冷凍庫の温度を手作業で記録し、効果的に稼働していることを確認しています。しかし、温度低下の問題が見つかる頃には、内部の製品に損傷を与える前にそれを修正するには遅すぎる場合が多く、チームは発生した問題に積極的に対応する必要があります。

製品の品質と入手可能性、および製品の損失によるコストに加えて、人件費も大きな役割を果たします。数時間ごとに温度記録を手作業で記録するという作業は、その効果が限られているため、各レストランで年間 14,000 ドルの生産時間を費やすことになります（ConnectedFresh）。

温度センサーを含む IoT デバイスによって収集されたリアルタイムのデータにより、食品安全パラメータを綿密に監視できるため、食品媒介性疾患の発生や製品の損失のリスクを軽減できます。

効果的な食品安全システムを実現することは共通の責任であり、チェーン全体のすべての利害関係者が協力して取り組む必要があります。それは深刻な問題であり、みんなの仕事です。しかし、より的確な意思決定を行うためのリアルタイムの知識を提供するデータに基づくプロセスがないと、思ったより複雑になる可能性があります。

製造におけるルーツと AWS IoT の専門知識

ConnectedFresh の創設者は、Deloitte Consulting に勤務し、産業用 IoT 機能の構築を支援し、予防保守と問題の早期発見に重点を置いた変革プロジェクトを世界中の大手メーカーに提供しました。

ConnectedFresh は、食品廃棄物と食品媒介性疾患の統計を念頭に置いて、AWS IoT Core for LoRaWAN 用コールドチェーンセンサーテクノロジーを自宅の近くに実装する素晴らしい機会を見つけました。家族経営の農産物流通事業では、IoT センサーソリューションを導入して食品廃棄物を削減し、食品安全性を向上させ、保健部門、流通業者、パートナーのコンプライアンスを確保しました。

ConnectedFresh は、物流施設全体に多数の LoRaWAN 対応のスマート温度センサーを実装し、マネージャーや経営幹部向けにリアルタイムのデータダッシュボードを構築しました。このデジタル変革により、経営陣は現場にいなくても業務をリモートで可視化できるようになり、組織全体の透明性が高まりました。

食品産業 – LoRaWAN センサーソリューションの成熟

2019年、ConnectedFresh は、家族経営のビジネスモデルを、純粋に事後対応型のビジネスモデルから、予測可能で予防的かつ積極的なビジネスモデルへの移行を支援しました。その年の後半、彼らはソリューションをドイツに持ち込み、2019 年の国際 Momenta LoRaWAN スタートアップチャレンジで 1 位を獲得しました。ベルリンの審査委員会は、ConnectedFresh の IoT に関する深い専門知識だけでなく、革新的な LoRaWAN センサーソリューションを拡大し、ビジネスに大きな影響を与えるという、世界の食品業界における未開拓の可能性も認めました。

「食品廃棄物を効果的に削減するには、企業はあらゆるレベルに投資する必要があります。… これには、スタッフトレーニングへの投資、テクノロジーの統合、サプライチェーンを合理化するためのサプライヤーとの協力などが含まれます。」

– Slow Road to Zero より

ConnectedFresh は事業拡大を続ける中で、自社のルーツに近い位置にとどまり、ホスピタリティ、食料品、食品・飲料業界に特化することを戦略的に選択してきました。同社の最も一般的なデータ自動化ソリューションはコールドチェーンの温度/湿度センサーを利用していますが、エネルギー監視からドアのオープン状態、漏れ検出まで、幅広いデータセンサーを提供しています。

ConnectedFresh がデプロイするものはすべて、AWS 上に構築された信頼性とスケーラブルなインフラストラクチャによって可能になり、すぐに使用できます。

AWS IoT Core for LoRaWAN の活用

LoRaWAN ネットワークオプション

ConnectedFresh はプラットフォームを構築する際に、スケーラビリティを備えたエンタープライズ対応のソリューションを探して、複数の LoRaWAN ネットワークオプションを検討しました。AWS フットプリントを AWS IoT Core for LoRaWAN に拡大することは、他のホスト型サービスとシームレスに統合され、必要な長期的なスケーラビリティと信頼性を提供していたため、自然な次のステップでした。

AWS のサービスが推進するスケーラビリティと信頼性

ConnectedFresh が導入するソリューションはすべて「on-and-go」で、すべてが事前設定されており、すぐに接続できます。お客様のローカルチームは、ゲートウェイとそのセンサーデバイスを含むパッケージを受け取ります。ゲートウェイを接続して　LoRaWAN デバイスの電源を入れると、ネットワークは暗号化されたデバイスをアクティブにし、すぐにデータの送信を開始します。セルラーゲートウェイを介して通信することもでき、顧客のネットワークからソリューションを完全に分離します。

ConnectedFresh の AWS プライベートネットワークと API 主導型アーキテクチャにより、メッセージは転送中および保存中のすべての段階で完全に暗号化されてダッシュボードに転送されます。同社の高度なルールエンジンはデータをデコードし、顧客向けの数値のコンテキスト化を行い、長期分析と短期分析の両方に持続します。また、耐障害性の高いサービスと API のネットワークにより、電子メール、SMS、電話、メッセージング統合などを介したリアルタイムのダッシュボードやアラートを通じて、ユーザーがデータにアクセスできるようになります。

AWS のモデルは「使用した分だけ支払う」ことに基づいているため、ConnectedFresh は差し迫ったニーズに基づいてサービスを迅速かつシームレスにスケールアップおよびスケールダウンできます。AWS はクラウド業界のリーダーであり、クラウドサービスに関する最新の理解を定義し続けています。ConnectedFresh プラットフォームは、AWS ネイティブサービスを使用して AWS プライベートクラウドで開発およびホストされており、拡張性と耐障害性に優れたサーバーレスおよびマイクロサービス主導のアーキテクチャを提供します。AWS Lambda と Amazon SQS を使用して、各処理段階で冗長性、永続性、例外処理を備えたデータ処理パイプラインを作成し、大規模なデータ整合性とセキュリティを向上させます。

アプリケーションはサーバーレスのインフラストラクチャを使用し、転送中および保存中のデータをエンドツーエンドで暗号化してデータセキュリティを確保します。ネットワークを分離し、外部への露出を最小限に抑えるため、すべてのアプリケーションはプライベートサブネットでホストされます。アプリケーションはアクティブロードバランサーを使用してネットワークトラフィックを大規模に管理および分散し、高い耐障害性を実現します。このプラットフォームは Amazon RDS サービスを使用して、信頼性が高く耐障害性のあるデータ永続性を提供します。お客様のアプリケーションは Amazon ECS を使用して自己管理型のコンテナにデプロイされ、AWS CodePipeline によるスケール、セキュリティ、非常に動的な CI/CD を実現します。

成功事例と即時の節約を実現

Chick-fil-A Hollywood

Chick-fil-A Hollywood

2020 年の初め、ハリウッドに拠点を置くチックフィレイのフランチャイジーは、ConnectedFresh について聞きました。彼らはすでに温度監視ソリューションを導入していましたが、使いやすさ、信頼性、およびサポートの改善を求めていました。バックグラウンドで静かに動作し、必要なときに通知するのではなく、バッテリーを繰り返し交換し、接続状態を常に把握する必要があるため、システムによってさらに管理するものが増えたように感じました。

ConnectedFresh は Chick-fil-A と協力して、現在のソリューションとセンサーを並べて比較するパイロットプログラムを開始しました。オンサイトチームはシステムの信頼性とスケーラビリティに非常に満足しており、ConnectedFresh はすぐにチームの信頼を得ました。

導入拠点が拡大するにつれ、チームは ConnectedFresh ソリューションが大規模な展開をいかに簡単に行えるかを目の当たりにすることができました。各店舗には、すべてが揃った箱が郵送で届きました。ゲートウェイを接続してデバイスの電源を入れるだけで、データはすでにプラットフォームに送られ、リアルタイムで表示できるようになっていました。

ConnectedFresh チームは Chick-fil-Aと協力して、チームに必要なアラートとエスカレーションパスの種類を把握し、成長を続けるにつれてこれらのパラメータを変更できるようにしました。これにより、適切なチームメンバーに、電子メール、SMS、電話、Slackメッセージなど、好みの方法で適切なタイミングでアラートが届くようになりました。たとえば、冷凍庫の温度がチームによって設定されたベストプラクティスパラメータを上回った場合、特定の個人にアラートが自動的に送信され、在庫を保護し、顧客に新鮮な鶏肉を確保するために直ちに行動を起こすことができます。

最終的に、ConnectedFresh は優れたカスタマーサービスとインパクトのある製品の両方を提供し、Chick-fil-A Hollywood が探していた信頼できるパートナーであることが証明されました。

「パンデミックは、労働からサプライチェーンに至るまで、プロセスのあらゆる段階でストレス要因を引き起こしました。危機の真っ只中にレストランを経営するという複雑さを両立させるのに苦労しました。

ConnectedFresh のおかげで、食品安全プロセスを自動化することで、私たちは何よりもまずお客様、次にチームに集中できるようになりました。危機から脱却する一方で、ConnectedFresh のソリューションはレストランにとって重要な要素であり続けるでしょう。それを導入するまでは、それが私たちの時間とエネルギーにどれほどのメリットをもたらすのか、私たちは知らなかったことを知りませんでした。」

– Caleb G, Chick-fil-A Hollywood より

即時に把握

どんな情報が表面下にあり、見つけられるのを待っているのかは信じられません。AWS のサービスを通じて即座に明らかになった ConnectedFresh のメリットと節約をお客様がすぐに実感することは珍しくありません。

オハイオ州の大型ウォークイン冷蔵庫を備えたある醸造所では、間違った場所にコンテナを置いてドアが誤って開いていることがデータからわかりました。センサーをセットアップしてから 24 時間以内にこの不一致が判明しました。

別の Chick-fil-A の店舗では、温度の変動が通知された後、清掃中に冷蔵庫のプラグをうっかり抜いてしまったことに気づき、700 ドル相当の鶏肉製品を無駄にせずにすみました。これもセンサーをセットアップしてから24時間以内に検出されました。

顧客がすぐにメリットを実感することは珍しくありません。その多くが即時の ROI を実現し、数年とは言わないまでも何か月もの間、それ自体で回収できるのです。それが IoT と高度な分析の目標です。問題になる前に問題を発見し、顧客が事後対応ではなく先を見越して行動できるようにすることです。

AWS IoT Core for LoRaWAN の次のステップ

AWS IoT Core for LoRaWAN やその他のサービスは進化を続け、最新の標準を導入して対象範囲を拡大することで、現在ベータ段階にある機能を提供していきます。電力の最適化、モビリティの強化、産業グレードの改善はすべて将来的に行われるため、ソリューションはさらに堅牢で洞察力に富んだものになり、顧客は自分の最も得意なこと、つまりホスピタリティに集中できるようになります。

AWS Marketplace で提供されているソリューションや AWS の顧客事例を確認することができます。

Authors

ConnectedFresh の Tushar Agrawal CTO は次のように述べています。AWS 認定の ソリューション アーキテクト、Tushar は、測定可能なビジネス成果を提供するために、AWS の機能の広さと深さを使用して革新的でスケーラブルなエンタープライズ対応のソリューションを顧客が設計するのを支援します。旅行/ホスピタリティ、エネルギー管理、スマートマニュファクチャリング、スマートシティ、オートメーション、IT/OT コンバージェンスなどの業界にわたる IoT および IIoT システムの設計に関する豊富な経験があります。日立バンタラ、デロイトなどの大企業と協力して、デジタルトランスフォーメーションにおける顧客へのサービス提供を支援しました。

ConnectedFresh の CEO である Jake Simon は、大規模な導入の手間をかけずに、インパクトのある手頃な価格のソリューションを顧客に提供することに情熱を注いでいます。「テクノロジーを利用して物事をより効率的にする」は、ConnectedFresh を開始するためのモットーでありガイドでもあります。ConnectedFreshに入社する前は、顧客向けのIoTサービスを中心に、数多くの上級コンサルティングや製品開発を担当してきました。彼は南カリフォルニア大学を卒業し、ビジネス、起業家精神、テクノロジーに重点を置いていました。

Mahesh Pakala は、アマゾン ウェブ サービスのグローバルプリンシパルアーキテクトです。彼は、パートナーとの契約を成功させるためのアーキテクチャ上のガイダンスと戦略を提供する主要な AWS パートナーの信頼できるアドバイザーです。AWS プラットフォームでの移行および最新化ソリューションの提供を支援するための技術支援とビジネス戦略を提供します。彼は会議で講演し、ブログ投稿を公開しています。前職は起業家で、Dell、Oracle、Ingres の各社に勤務していました。

このブログは、ソリューションアーキテクトの戸塚智哉が翻訳しました。