最新アップデート AWS IoT Solution 〜事例とサービスアップデート〜

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しょうじみおか
5 years ago
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1 AWS IoT Solution 事例とサービスアップデート Amazon Web Services Japan Takashi Koyanagawa

2 Twitter で AWS Cloud Roadshow に参加しよう! #AWSRoadshow 皆さんのご意聞かせてください! 最新技術情報イベント情報お得なクーポン情報など々更新中!

3 紹介 v 名前 v 梁川貴史 ( こやながわたかし ) v 所属 v 技術統括本部 IoT Solution Design Team v ソリューションアーキテクト v 前職 v 電機メーカー社サービスの開発運元 AWS ユーザ v 好きな AWS サービス v AWS IoT v AWS Lambda(python) v Amazon Kinesis

4 Amazon の IoT イノベーションについてご紹介

5 Amazonのノベーション Amazon Robotics Amazon Echo Amazon PrimeAir Amazon Dash button

6 IoT を構成する 3 要素センシングデバイスネットワークコネクティビティ処理分析を実するサーバー誰もがすぐに調達可能でアイデアと実能があれば市場参が容易イノベーションにより市場に破壊が起きる

7 データの活例から考えるまずはデータを上げるトライアルから始める収集分析活環境データ ( 温湿度など ) 位置情報載データ装置データ機器ログ機器ステータス体データ監視動画画像機器稼働実績機器交換予測異常検知ハザードマップ運送計画ドライバ運転実績検討の流れ歩留まり管理在庫管理資産管理配送管理社員教育

8 AWS における IoT Solution のご紹介

9 さまざまな IoT ユースケース製造交通エネルギーリテールメンテナンス / 異常検知両センサースマートメータ動線把握モニタリングドライバーの安全メンテナンス / 異常検知 O2O 家電スマート家電オートメーションヘルスケア医療機器管理遠隔医療農業モニタリング遠隔制御

10 IoT の代表的な要件 ü モニタリング位置情報管理状態監視実績把握動線把握 ü データ連携 / モバイル保守作業スマートデバイス企業連携オープンデータ ü 予防予知保全異常検知故障予測 ü 遠隔制御機器運ファームアップ

11 IoT プラットフォームデータ収集分析データ収集データ処理分析データ保存活 Report/Dashboard ( 故障予知予測 ) アラート業務援システムデバイス制御デバイス管理リモート制御デバイス管理

12 AWS IoT Solution AWS IoT Solution データ収集 IoT EMR Greengrass S3 デバイス制御 IoT Kinesis Analytics Machine Learning Athena エッジ Kinesis データ活データ処理分析 Redshift Lambda QuickSight Report/Dashboard (故障予知予測) ElasticSearch 業務援システムデータ保存 SNS S3 Elasticache デバイス管理 IoT RDS DynamoDB アラート AI関連 API GW Lambda デバイス管理

13 AWS のサービス - マネージドサービスのメリット -

14 オンプレミス EC2+ ミドルウェアマネージドサービスの較アプリからの利スケーラビリティ可性バックアップミドルウェアのパッチミドルウェアの導 OS のパッチ OS の導サーバメンテナンスラック導管理電源ネットワークアプリからの利スケーラビリティ可性バックアップミドルウェアのパッチミドルウェアの導 OS のパッチ OS の導サーバメンテナンスラック導管理電源ネットワークアプリからの利スケーラビリティ可性バックアップミドルウェアのパッチミドルウェアの導 OS のパッチ OS の導サーバメンテナンスラック導管理電源ネットワークオンプレミスミドルウェアon EC2 AWS IoT, RDS 等マネージドサービスお客様がご担当する作業 AWS が提供するマネージド機能

15 AWS IoT 全体構成認証と認可ルールエンジン AWS サービスその他のサービスデバイス SDK デバイスゲートウェイデバイスシャドウアプリケーションデバイスレジストリ AWS IoT API

16 便利な機能がいろいろルールエンジンとアクションデバイスシャドー SQL ライクな構でルールの設定ルールに合致した場合 AWS の各種サービスとのインテグレーションデバイスが物理的に接続されてなくてもコマンドを伝達できるデバイスとクラウドとの相互認証デバイスレジストリ TLS1.2 をいた相互認証証明書に対するポリシ設定も可能多くのデバイスを管理 Key-Value 形式でファームバージョンなどの属性情報も管理可能

color = ʻredʼ メッセージ変換機能字列操作 ( 正規表現サポート )

17 ルールエンジン { color = red } シンプル & 慣れた構 SQL を使ったトピックのフィルタオプションの WHERE 句で条件を記述することが可能 JSON サポート SELECT Data FROM topic WHERE 条件 SELECT * FROM ʻthings/thing-2/colorʼ WHERE color = ʻredʼ メッセージ変換機能字列操作 ( 正規表現サポート ) 算術計算コンテキストベースのヘルパー暗号 UUID, Timestamp, 乱数など.

18 データ収集のユースケース temp ルールエンジンから以下に挙げるサービスとの連携など 12 のアクションが定義可能 water sensor/# Amazon S3 Amazon Amazon DynamoDB Kinesis Amazon RDS Amazon Glacier sensor/water/room1 Amazon SNS AWS Amazon Lambda SQS Amazon Redshift Amazon EC2 door 外部エンドポイント (Lambda や SNS 経由 )

19 デバイスシャドウの動作フロー Device SDK 1. デバイスが現在のステータスをレポート 5. アップデートされたステータスを同期 ( デバイス側でアプリケーションからのリクエストを処理 ) 6. デバイスが最新のステータスをレポート Shadow AWS IoT 2. ステータスは JSON 形式でデータストアに保管 3. アプリケーションが現在のデバイスのステータスを取得 4. アプリケーションがデバイスのステータス変更をリクエスト 7. デバイスのステータスが変更されたことを確認

20 デバイスシャドウ Thing Shadow Mobile App 1 つまたは複数の現状ステータスをシャドウに通知シャドウから要求されるステータスを取得シャドウは delta, desired 及び reported ステータスをメタデータとバージョンをつけて管理デバイスに対して変更したいステータスをセット最新の通知されたステータスを取得シャドウの削除 { } "state" : { desired" : { "engine" : "ON" }, "reported" : { "engine" : OFF" }, "delta" : { "engine" : ON" } }, "version" : 10

21 データ送受信 (Ingest) のサービス選定の例 AWS IoT Amazon Kinesis Amazon S3 ペイロード 1 メッセージあたり最 128KB 1 レコードあたり 1MB 1 オブジェクトあたり 5TB プロトコル MQTTS/HTTPS /Websocket HTTPS HTTPS 料 512Byte を 1 メッセージとして $8/ 百万メッセージ 1 シャード $0.0195/ 時ペイロードユニットを 25KB として $0.0215/ 百万ペイロード (Streams) $0.025/GB( 最初の 50TB, ) 認証クライアント証明書 SigV4 SigV4 SigV4 使いどころペイロードがさく送信頻度も低いデバイスとクラウド間の双向通信が必要いセキュリティを求められるペイロードがきく送信頻度がいメディアなどデータサイズがきい場合ファイル単位でデータを扱う場合

Summit tokyoでのお話したデザインパタンの資料 https://d0.

22 IoT デザインパターンの考えリアルタイムモニタリング + ストリーミング分析 + データレイク設備機器製造ラインの可視化予測など S3 Redshift QuickSight データレイク ( データ分析 ) ストリーミング処理 Devices AWS IoT Kinesis Stream Kinesis Analytics ( ストリーミング分析 ) Lambda SNS Elasticsearch リアルタイムモニタリング Summit tokyoでのお話したデザインパタンの資料

23 エッジコンピューティング

24 AWS IoT Solution AWS IoT Solution データ収集 EMR IoT Kinesis データ活データ処理分析 Kinesis Machine Learning Analytics Lambda Redshift QuickSight Report/Dashboard (故障予知予測) データ保存業務援システム ElasticSearch S3 Greengrass デバイス制御 IoT S3 Glacier デバイス管理 IoT RDS アラート DynamoDB SNS API GW Lambda デバイス管理

25 AWS GreenGrass ローカル環境にある Gateway などの機器にクラウドで開発したのモジュールを配布 / 管理可能かつローカルで実することにより l l l Latency の向上ネットワーク常時接続性が不要センシティブ情報の処理しクラウドへデータ送信可能にできるリリース当初の Lambda は python2.7 をサポート予定 nodejs.6.10 / Java 8 6/7 Launched! Region : Oregon / Virginia 6/21 Launched! Region : Tokyo

26 AWS Greengrass のオーバービュー Local 環境 Status Sync バージョン / 配信管理 AWS IoT MQTT Lambda Device shadow サービスとの接続 Greengrass SDK Greengrass Core Greengrass 要求スペック CPU 1GHz single 以上 Memory 128MB 以上 OS: Linux Kenel 4.4 以上

27 AWS IoT Starting in the cloud AWS Services Messages Things Sense & Act Authentication & Authorization Cloud Storage Device & Compute Messages Gateway Action Intelligence Insights & Logic Action Applications Device State Registry AWS IoT API AWS Greengrass

28 AWS IoT Going to the edge Introducing AWS Greengrass AWS Services Messages Messages Messages Action Action Authentication Authentication & Authorization & Authorization Device Gateway Device Gateway Security Applications Device State Registry Device State AWS IoT API *Note: Greengrass is NOT Hardware (You bring your own)

リアルタイム性が落ちるリアルタイムの異常検知が必要な場合は Greengrass 上とローカル環境で実装

29 データアグリゲーションパターン対象シーン - 通信の数を減らしデータをバルクでアップロードしたい - 常時ネットワークコネクティビティがない環境でのデータ収集条件 - 特になし注意点 - リアルタイム性が落ちるリアルタイムの異常検知が必要な場合は Greengrass 上とローカル環境で実装 local 環境 Gateway N 分間のデータをまとめてダイレクトに S3 へ Greengrass Amazon S3

30 センシティブ情報マスキングパターン対象シーン - クラウドでのデータ活がしたいがセンシティブ情報が含まれているためにクラウドへデータが送れないケース ( 社内規定などで ) 条件 - 特になし注意点 - masking された情報や削除した情報の管理はユーザサイドでの検討が必要 ID: 12345, heart rate :100 local 環境 Greengrass ID: 827ccb0eea8a706c4c34a16 891f84e7b, heart rate :100 ID を hash 化 AWS IoT ユーザ ID 管理 DB

31 Amazon S3 を中としたデータレイクを構成 Transactional Data Data Sources Amazon Kinesis Streams & Firehose Amazon DynamoDB & ElastiCache NoSQL DB & Redis Any Open Source Tool of Choice on EC2 Amazon Aurora Relational Database Amazon S3 Data Lake Amazon Machine Learning Machine Learning Amazon Athena Clusterless SQL Query Amazon Redshift Data Warehouse Amazon EMR Hadoop / Spark

DynamoDB Amazon RDS Aurora Amazon S3 EC2+ プログラム AWS Lambda Spark

32 AWS の Big Data ソリューション必要とする対応速度 ( リアルタイムか時処理か ) による分類ストリームトランザクションファイルアップロード秒単位分単位時間単位単位 Amazon Kinesis AWS IoT Amazon DynamoDB Amazon RDS Aurora Amazon S3 EC2+ プログラム AWS Lambda Spark Streaming EC2+ プログラム AWS Lambda Amazon Redshift Spark Athena+ EMR Hive+ EMR KCL

33 事例

34 AWS を利した IoT 事例のご紹介

35 IoT でビッグデータ + リアルタイム処理で利益向上年間 10 億件にものぼるデータをクラウド上で解析現在の消費状況から 15 分後の需要予測を個々の店舗で実現廃棄率も 1/4 以下に

36 家庭燃料電池の課題とクラウドによるソリューションメンテナンス業務効率化のために遠隔監視が必要従来家庭燃料電池ではコストが合わず遠隔監視が実現できずクラウドを活することで低コストでの家庭燃料電池の遠隔監視メンテナンス業務の効率化を実現

37 AWS summit Tokyo2017 での IoT セッション

38 KeynoteにおけるIoT関連の話題

39 Session における IoT 関連の話題 D3T1-4 : エンタープライズと IoT におけるの AWS 活事例 D3T6-1:ERP のインフラ基盤から IoT サービス基盤としてサーバレス化の実現まで JINS の AWS 活 D4T5-2: ヤンマーが提案するロボットトラクタのご紹介 A SUSTAINABLE FUTURE の実現へ D4T4-4: [ 富ソフト ] エンタープライズシステムも AWS で IoT からデータセンター移の課題と解決策 D4T5-5: [ ソニーモバイルコミュニケーションズ ] スマートホームシステムの開発 AWS を活した新規サービスのち上げ D4T5-6: [ ダイドードリンコ ] 販機 IoT 実現に向けた DyDo の取り組み

40 まとめ l AWS を利することのメリット l 従量課初期投資不要で small start が可能 l IoT 関連マネージドサービスを利するメリット l お客様がサーバを管理する必要がないのでマルチプロトコル /secureな環境が利できる l 運フェーズにおいてもスケーラビリティパッチなどの作業を AWSへオフロードできる

オージス総研0707セミナー

オージス総研0707セミナー AWS を利して IoT ビジネスを quick にち上げる紹介梁川貴史 ( こやながわたかし ) パートナーソリューションアーキテクト経歴 APN さまへの技術援とくに IoT 向けアーキテクチャの検討援やレビューなど電機メーカーにて社 Web サービスの設計から運まで経験 AWS のユーザとして 4 年半開発運を経験好きなサービス AWS IoT Amazon Kinesis

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