Amazon SageMaker を使用して漏水検知パフォーマンスを向上させる Mueller Water Products

Mueller Water Products Inc. (Mueller) は、テクノロジーインフラストラクチャの改善と、データを収集して重要な洞察をお客様に提供する高度な手段の強化を継続していきたいと考えていました。このため、Mueller はそのクラウドとオンプレミスシステムの多くを単一の包括的なクラウドシステムに統合することを計画しました。

Mueller は、業界最高レベルのスケーラビリティ、データ可用性、セキュリティ、およびパフォーマンスを提供するオブジェクトストレージサービスである Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) にデータレイクを構築することによって、Amazon Web Services (AWS) でこの計画を実現させました。Mueller はその後、ML モデルをより迅速に構築、トレーニング、およびデプロイするための機能を提供するフルマネージドサービス、Amazon SageMaker を使用して、漏水検知パフォーマンスを向上させることができました。

AWS でスケーラブルなソフトウェアとデータソリューションを構築することによって、Mueller は、漏水を含めた重要な水データのより正確な見解をお客様に提供して、お客様がそのインフラストラクチャをより効率的に管理できるようにしました。現在、システムの大半がクラウドに移行された Muellereは、水インフラストラクチャにおけるテクノロジーの役割を再考するにあたって、その成功を拡大しようと考えています。

1857 年にさかのぼるルーツを持つ Mueller は、送水、配水、および水量測定ソリューションの世界的な製品メーカー兼プロバイダーです。世界中に 3,100 人を超える従業員を抱えた Mueller は、インフラストラクチャとテクノロジーの 2 分野を対象としています。インフラストラクチャ面では、消火栓、バルブ、継手、およびその他部品を製造しており、米国で消火栓とゲートバルブの最大設置基盤の 1 つを所有しています。米国の水インフラストラクチャにおける強固な役割を生かすため、Mueller は 2000 年代初頭からそのテクノロジーインフラストラクチャの開発を行っており、そのスマートメーターと漏水検知機能を強化するために数社のテクノロジー企業を買収しています。

時間がたつにつれ、Mueller は社内コラボレーションとオンプレミス要件を管理するためのよりシンプルな手段が必要であることに気付きました。データホスト企業になりたくはなかったからです。Mueller のスマートインフラストラクチャディレクターである Dave Johnston 氏は、「当社には数多くのデータ取り込みパイプラインとデータをホストして管理する場所があり、両方がオンプレミスとクラウドに存在していました」と話しています。「数年前、私たちは戦略全体を見直して、すべてをクラウドベースのサーバーインフラストラクチャに一元化することにしました。AWS はこのイニシアティブを支援してくれました」。 Mueller の買収は、その開発ロードマップを大幅に拡大しました。手動でのデータ収集が AWS で完全に自動化されると、Mueller は最小限の時間と労力で毎日 5 GB を超える Internet of Things (IoT) データを収集できるようになり、手動で取得するには数百時間を費やす必要があったものを 1 日で記録することになります。

Mueller が検討したクラウド戦略の中でも、AWS での統合が最も実用的であるように思われました。「1 つのソリューションで開発することが、より安価でシンプルだと確信したのです」と語るのは、Mueller のテクノロジーソリューションシニアバイスプレジデントである Kenji Takeuchi 氏です。「AWS を使用することは、より迅速な開発プロセスを可能にしました」。

Mueller のインフラストラクチャデータソリューションの最初の部分には、Amazon S3 でのデータレイクの構築が関与していました。「私たちは、ソフトウェアとデータ製品の主要ソリューションとして AWS を選択しました」と Takeuchi 氏は話しています。「目標はスケーラブルなクラウドベースのインフラストラクチャを持つことであり、これには私たちのデータを集結させて、ML および人工知能の洞察を探り出すことができるデータレイクが含まれていました」。 Mueller は、データを豊富に備えた Sentryx Water Intelligence Platform をサポートするために AWS のソフトウェアと分析を使用しています。このプラットフォームは、Mueller のすべてのソフトウェアソリューションと製品全体で共通のユーザーインターフェイスを提供します。

Mueller は現在、漏水検知、水圧監視、および水量測定に関連するテラバイト規模の水使用データのために Amazon S3 データレイクを使用しています。「過去 9 か月間で、100 万個を超える接続されたメーターを含む、3 つの主要製品ファミリーを AWS 駆動の Sentryx Water Intelligence Platform に移行させました」と Takeuchi 氏は話しています。

これらすべてのデータを一か所にまとめることで、Mueller は Amazon SageMaker を使用してより簡単に ML モデルを開発できるようになりました。Takeuchi 氏は、「漏水イベント分類での精度を高めるために、Amazon SageMaker を使用しています」と話しています。サービスのデプロイ後、Mueller は誤検知によるアラート数を半分に削減し、実際の漏水イベントを識別する可能性を最大限に引き出しました。

このユースケースは、漏水が米国で毎年推定 1 兆 7 千億ガロンの水を損失する (処理水全体の約 30 パーセント) 原因となっていることを考えると、非常に重要です。このような損失は、環境と、失われた水からは収益が得られない公益事業会社の資金調達と持続可能性の両方にとっての大きな問題です。「損失は、数十億 USD にのぼります」と Johston 氏は話しています。「これは、水道業界からの不必要に高い二酸化炭素排出量に変換されます。この数値は驚くべきものです」。

AWS を基盤とする分析ソリューションを使用することで、Mueller は漏水検知機能を改善し続けています。米国北東部の水道事業会社は Mueller の漏水検知システムをインストールしており、現在のパフォーマンスに基づくと、5 年間で運用コストが約 800 万 USD 削減されると見込んでいます。しかし、漏水に関する懸念は水のコストだけではありません。迅速に発見されなければ、漏水が拡大し、壊滅的な被害と高額なインフラストラクチャ修繕だけでなく、規制違反による罰金につながる可能性もあります。Mueller のあるお客様は、Mueller テクノロジーを使用して環境コンプライアンス命令への露出を緩和することができました。これは、保護対象河川への塩素水の非制御放出に対する何百万 USD もの罰金につながる可能性がありました (「Small Leaks, Big Money」、 2020 年 12 月、American Water Works Association 2020 Virtual Summit)。

Mueller は、AWS でのスケーラブルなソフトウェアとデータソリューションの構築で成功を収めましたが、Mueller はその第一歩を踏み出したにすぎません。Takeuchi 氏はこのように話しています。「私たちは、視覚化に関する取り組みを多数行っています。また、完全な自動化を提供したいとも考えています。圧力制御バルブの大手企業として、例えば、私たちは必要に応じて水圧を自動的に制御するために当社の水圧監視ソリューションを使用する非常に有利な立場にあります」。 水圧を管理することは、水の品質を制御し、パイプの寿命を延ばすための主要手段であるため、テクノロジーを通じてこのプロセスを自動化することは、コストと水損失の削減にとって大きな意味があります。Mueller では、このイニシアティブの一部として、ユーザーが IoT データに対して分析を実行することを可能にするフルマネージドサービス、AWS IoT Analytics の使用を計画しています。

より広範に見ると、Mueller はその分析と ML 機能を強化することにも意欲を持っています。Mueller では確約された Software-as-a-Service 戦略が策定されており、水質評価、水圧監視、および配水のその他側面に関する重要な洞察をお客様に提供しています。問題解決の可能性の向上を通じてお客様を後押しすることで、Mueller はイノベーションと成長に向けた市場の先導を支援しています。

「AWS チームからのサポートレベルは実に素晴らしいものです」と Johnston 氏は話しています。「技術的な問題のトラブルシューティングを援助してくれただけでなく、当社のお客様を念頭に開発を迅速に行うというニーズもサポートしてくれました。AWS は私たちのニーズを正しく認識し、私たちのために物事を迅速化する機会を常に模索しています」。