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L’analytique vidéo à la périphérie, une technologie idéale pour la monétisation du cloud 5G

Publié le 14 septembre, 2021

Microsoft Technical Fellow and Chief Technology Officer, Azure for Operators

La création d’une infrastructure logicielle programmable pour les opérations de télécommunication promet de réduire les dépenses d’investissement (CAPEX) et les frais d’exploitation (OPEX) des opérateurs de télécommunications 5G. Ce qui est passionnant pour un grand nombre d’entre nous qui travaillons dans cet espace, c’est que la convergence des télécommunications, du cloud et des infrastructures en périphérie offrira des opportunités de nouvelles innovations et de revenus pour le secteur des télécommunications et l’écosystème cloud.

Dans ce blog, nous nous concentrons sur la vidéo, le type de trafic dominant sur Internet depuis l’introduction des réseaux 4G. Avec la 5G, non seulement le volume de trafic vidéo augmente, mais il y a également de nombreuses nouvelles solutions pour les industries, de la vente au détail à la surveillance de la santé et des forêts, en passant par le Deep Learning et l’IA pour les scénarios d’analyse vidéo. L’évolution symbiotique de l’analytique vidéo et du computing en périphérie donne aux opérateurs la possibilité d’offrir de nouveaux services qu’ils peuvent monétiser avec leurs clients.

Pour en savoir plus sur notre stratégie Azure pour les opérateurs, reportez-vous à notre livre électronique « A cloud for network operators » (Un cloud pour les opérateurs réseau).

Analytique vidéo, computing en périphérie et 5G  

Notre première publication d’analyses vidéo en temps réel a eu lieu lorsque nous l’avons définie comme l’application tueuse du computing en périphérie. En collaboration avec la ville de Bellevue, Washington, nous avons poursuivi son initiative Vision Zero pour mener une étude pilote relative à la congestion et la sécurité du trafic en direct dans les principaux carrefours équipés d’une caméra dans les villes. Nous avons hébergé un tableau de bord du trafic alimenté par notre solution d’analytique vidéo pour détecter les automobiles, les piétons et les cyclistes dans le centre de gestion du trafic de Bellevue (de juillet 2017 à novembre 2018). Le tableau de bord a également aidé les planificateurs du transport de Bellevue à comprendre les modèles de trafic sur de longues périodes et a conduit à la création et à l’évaluation d’une voie cyclable sur l’une de ses rues principales. Le projet a été couronné d’un grand succès et la ville a remporté plusieurs prix nationaux pour sa vision et ses pilotes concernant l’intégration de l’analytique vidéo pour la gestion du trafic.

En parallèle, avec l’émergence de la 5G, les opérateurs de télécommunications ont commencé à consentir d’importants investissements dans leur infrastructure réseau, la part du lion de la capacité réseau étant prévue pour le trafic vidéo. Il est intéressant de savoir que l’aspiration des opérateurs à utiliser leur infrastructure pour la numérisation de divers secteurs est parfaitement en accord avec les investissements de Microsoft dans le computing en périphérie et l’analytique vidéo. Le computing en périphérie est le catalyseur qui mène à la convergence des deux infrastructures et l’analytique vidéo est le service parfait que les opérateurs 5G peuvent héberger sur leurs serveurs de computing en périphérie.

Montre que les investissements des opérateurs 5G et de Microsoft concordent

La figure montre que les investissements des opérateurs 5G et de Microsoft concordent.

Une opportunité de revenu pour les opérateurs 5G et les partenaires Microsoft avec des applications de nouvelle génération

Plusieurs bons exemples nous permettent d’imaginer les opérateurs 5G monétiser des services d’analytique vidéo. Pensez à la surveillance du trafic et aux solutions de prévention des accidents dans des villes intelligentes, similaires à celles que nous avons implémentées dans notre travail Vision Zero avec la ville de Bellevue. Une application associée s’intègre à des voitures sans chauffeur avec une analyse vidéo en temps réel issue de leurs caméras. Pensez aussi aux entreprises intelligentes modernes dans lesquelles les expériences de bout en bout de l’analytique vidéo et de la réalité mixte sont un composant naturel des solutions de réseau 5G privées. D’autres exemples incluent la gestion des machines et des robots dans les usines connectées, ou les demandes et services des clients dans les magasins de vente au détail et les restaurants, ou encore la circulation des piétons dans les centres sportifs. Dans tous ces cas, les opérateurs 5G, en partenariat avec des intégrateurs de systèmes, peuvent utiliser les produits Azure Edge Computing et Azure Video Analyzer pour fournir des solutions innovantes. 

La figure illustre l’association des opérateurs 5G, des services vidéo Azure Edge et des intégrateurs de systèmes pour offrir des services d’analyse vidéo futurs à différents secteurs.

La figure illustre l’association des opérateurs 5G, des services vidéo Azure Edge et des intégrateurs de systèmes pour offrir des services d’analyse vidéo futurs à différents secteurs.

Microsoft dispose déjà d’un appareil holographique ergonomique et non attaché avec des applications adaptées à l’entreprise qui augmentent la productivité des utilisateurs dans les secteurs de la fabrication à l’éducation, le Microsoft HoloLens. Dans un avenir pas si lointain, le déchargement du traitement vidéo de HoloLens vers un Azure Edge proche sur un réseau 5G à faible latence et à bande passante élevée représente encore un autre exemple de la façon dont les opérateurs peuvent offrir de nouveaux produits. La plateforme de jeux Microsoft Cloud, xCloud, vient également à l’esprit, car elle offre une diffusion en continu de jeux mondiaux de nouvelle génération. Tirant parti de la puissance des réseaux 5G à faible latence et à bande passante élevée, en plus de l’analytique vidéo en direct sur les appareils de périmètre, les opérateurs peuvent prendre en charge une expérience de jeu considérablement améliorée.

Comment la technologie avancée de Microsoft rend tout cela possible

Microsoft a investi pendant de nombreuses années dans le développement de systèmes d’analytique vidéo en direct à grande échelle. Nous avons publié des documents de recherche avec de considérables avancées en matière de plateforme, développé des produits associés et des technologies open source. Par exemple, Microsoft Rocket est une plateforme open source qui permet de construire facilement des pipelines vidéo pour un traitement efficace de flux vidéo. Lorsqu’il est associé à Azure Video Analyzer, son pipeline de vidéo en cascade permet aux développeurs de créer facilement et de façon abordable des applications d’analytique vidéo dans des solutions IoT. La combinaison d’Azure Video Analyzer et de Microsoft Rocket avec Azure Arc facilite la configuration de compromis sur la précision des ressources et de l’orchestration sur une hiérarchie périphérie-cloud distribuée. Azure Video Analyzer et Microsoft Rocket aboutissent à une amélioration de l’ordre de grandeur du débit par cœur en périphérie pour l’analytique vidéo sans compromettre la précision, réduisant ainsi le coût total de possession (TCO) en périphérie.

La préservation de la confidentialité est un pilier central de l’objectif de Microsoft Rocket visant à démocratiser l’analytique vidéo. Nous avons adopté le computing en périphérie comme un allié naturel pour préserver la confidentialité grâce à des techniques permettant de transformer la vidéo en périphérie qui empêchaient la fuite d’informations personnelles dans les analyses. Nous nous appuyons également sur du matériel sécurisé pour assurer la protection contre l’espionnage et garantir la confidentialité pendant les analyses.

En particulier pour la 5G, nous avons également intégré une analyse réseau étendue et des adaptations pour la tolérance de panne et l’équilibrage de charge dans le pipeline de traitement vidéo afin de gérer les conditions de réseau dynamiques inévitables dans tous les réseaux sans fil. Notre système, que nous appelons « Edge Video Services » (EVS), fonctionne avec des hiérarchies hétérogènes en périphérie prenant en charge différents matériels. Pour ce faire, nous avons créé une nouvelle technologie pour le partitionnement du calcul et un orchestrateur entre périphéries. EVS partitionne le calcul pour tirer le meilleur parti du matériel disponible au niveau de l’infrastructure en périphérie et du cloud, tout en coexistant également avec d’autres charges de travail en périphérie, comme illustré dans la figure ci-dessous.

Montre comment EVS partitionne le calcul pour tirer le meilleur parti du matériel disponible au niveau de l’infrastructure en périphérie et du cloud, tout en coexistant également avec d’autres charges de travail en périphérie.

La figure montre comment EVS partitionne le calcul pour tirer le meilleur parti du matériel disponible au niveau de l’infrastructure en périphérie et du cloud, tout en coexistant également avec d’autres charges de travail en périphérie.

Personnalisation d’Azure Video Analyzer pour les opérations réelles sur des réseaux 5G

Nous avons fait évoluer nos systèmes via des pilotes avec des opérateurs et des fournisseurs d’équipements de réseau 5G. Notre engagement auprès de Telstra, un opérateur de télécommunications australien prédominant, est un exemple d’opérateur qui souhaite mettre en lumière EVS. Dans le cadre de la mission de Telstra visant un avenir connecté pour tout le monde, Telstra a adopté Azure Video Analyzer et Microsoft Rocket, ainsi que Azure Stack Edge et Azure Percept en préversion. Avec une distribution intelligente de l’IA en périphérie, la quantité de données traitées a été réduite de 50 fois, ce qui a permis d’améliorer l’utilisation du réseau 5G de Telstra. Telstra développe des solutions évolutives et rentables qui aident ses clients à optimiser le flux de trafic et à améliorer la sécurité de la construction.

Dans le cadre de notre collaboration avec Fujitsu, nous avons testé une solution 5G privée pour surveiller des parking en analysant les flux vidéo des caméras sans fil intelligentes de Fujitsu. Pour créer des réseaux autonomes avec un minimum de complexité, Fujitsu a adapté Microsoft Rocket à son infrastructure 5G, où les conteneurs RAN de Microsoft Rocket et de Fujitsu s’exécutent les uns aux côtés des autres sur un Azure Stack Edge. Microsoft Rocket a considérablement diminué les demandes en calcul et réseau, tout en offrant une faible latence et une visualisation précise de l’occupation des parkings.

Dans un autre exemple, en collaboration avec des collègues académiques de l’Université de Princeton, Microsoft a développé le premier réseau de caméras sur plusieurs tronçons basées sur la 5G. Ce réseau de caméras basées sur des relais utilise des serveurs Edge et des caméras équipées de radios WiGig pour créer un réseau à ondes millimétriques entièrement connecté (mmWave). Cela permet ensuite une diffusion et une analyse efficaces de la vidéo en direct dans les zones où la ligne de vue directe sur les stations de base est souvent problématique, comme illustré dans cette vidéo de démonstration.

Regard sur l’avenir

Dans les années à venir, les gens du monde entier auront accès aux réseaux 5G et les utiliseront tous les jours. Les réseaux 5G continueront à optimiser les secteurs, fournissant une connectivité haute capacité et à faible latence afin de prendre en charge une multitude d’applications complexes et utiles. Chez Microsoft, nous pensons que les applications d’analytique vidéo en direct protégeant des données personnelles sont idéales pour les réseaux 5G. Nos recherches et innovations, présentées dans ce billet, continuent à nous faire progresser en ouvrant la voie à l’invention de la nouvelle génération d’applications d’analytique vidéo en direct qui vont révolutionner notre monde, ce qui en fait une solution plus sûre, plus efficace et plus divertissante. Pour en savoir plus sur notre stratégie Azure pour les opérateurs, reportez-vous à notre livre électronique Azure for Operators.