SWEST16 夜の分科会 s1a IoT(Internet of Things) 時代を構築 日本マイクロソフト株式会社 デベロッパーエクスペリエンス & エバンジェリズム統括本部 エバンジェリスト 太田 寛 Twitter: @embedded_george Blog: http://blogs.msdn.com/hirosho アジェンダ Internet of Things とは デバイスをクラウドにつなぐ データを蓄積する デバイスを管理する データを活用する Internet of Things で価値を生む 最後に 1
Internet of Things とは Internet of Things とは? モノのインターネットとは 物理的なモノ ( 物体 ) のネットワークである また その物体には 自らの状態や周辺環境をセンシングし 通信し 何かしらの作用を施すテクノロジが埋め込まれている Source: Gartner 2
3:0PM 25% 湿度 70 プリセット IoT への期待 インサイトとスピードを得る 競合他社との競争力を強化する 新しい事業機会を創出する 顧客サービスを再定義する 接続可能なモノが急増 接続機能が充実 ビジネス機会 修正 95 表示 支払 2020 年までに 212 億のモノがネットにつながる トレーニング 2020 年までに IoT 関連市場 3,000 億ドル ( 推定 ) 3
IoT Internet Of Things の基本構造 デバイス マイコン サービス 専用機器 クラウド ビッグ サーバー データ 駆動装置 センサー 実世界 クライアント 機器メーカー サービス事業者 開発 運用 管理 派生事業者 利用者 データ活用 サービス AD, System Center, ML, PowerBI, Dynamics, Office 365, SharePoint デモ Device + Azure Sensor(Temp, Humidity, Pressure, Light, Moisture) + Cloud storing Sensor(Accelerometer, Gyro), Motor, Camera + Cloud gateway, remote control Sensor(Accelerometer, Gyro, Compass, GPS) + Cloud real-time multicast Storing and real-time multicast communication. Rapid development using VS 4
IoT の構成要素 Internet of Things 接続蓄積構成分析管理 活用 デバイスをクラウドにつなぐ 5
クラウド超基礎知識 自前のサーバー クラウド 必要な時に必要なだけ使用使った分だけお支払いスケール可能 パブリックオンプレミスハイブリッド App/Service App/Service App App Web Server Database Server OS ハードウェアを含むシステムに必要な全てのものを自分でインストール セットアップ アップデート セキュリティパッチ等も自分で対応 Web Server Database Server OS IaaS 自由度大手間 運用コスト大 Service ストレージ ウェブサーバー ホスティング等 基本機能の提供 PaaS 特定用途向けサービスの提供 SaaS アプリや 拡張可能なアプリ基盤の提供 XaaS 容易にスタート手間 運用コスト低 ウェアラブル既存機器 Gate way リアルタイム情報選別 遠隔制御 6
3:0PM 25%humidity 70preset 接続性の問題 1:1 接続 自前のサーバー クラウド No Problem? No Problem 沢山の接続 自前のサーバー Scale 取りこぼしレーテンシー IoT における 組込み機器とクラウド間のデータの特徴 データ長が比較的短いパケットを断続的に送受信 効果が出る 計測項目増加 測定対象増加 複数のノードからのデータが多数受信 多様な組込みプラットフォーム 組込み機器 95 Windows.NET MF T-Kernel RT Linux VxWorks Non OS HTTP REST AMQP MQTT (+Custom Protocol) クラウド Telemetry Command Notification Contents 重要なポイント 多くのデータパケットを捌く仕組み 標準プロトコル アーキテクチャ フレームワーク 7
Event Hub (Preview) Producers Collection Broker Long term storage Presentation and action Legacy IoT (Custom protocols) Devices IP capable devices (Windows/Linux Low power devices (RTOS) AMQP/HTTP, C,.NET, Java Applications MQTT/COAP/Custom AMQP/HTTP C,.NET, Java Custom Cloud gateway Field gateway (Raspberry PI/ Galileo) (Embedded.Net/ ThreadX) Scale on throughput (GB/s) and concurrent senders (1M with auth/flow control) Event Hub Time based data retention, Consumer groups, Partitioned receivers, Check-pointing, Partition distribution APIs Low end-to-end latency Easy integration with analytics frameworks and services Custom code (Storm/Orleans) Storage adapters Configurable adapters for storage devices Azure Dbs Azure Storage HDInsight http://azure.microsoft.com/ja-jp/services/event-hubs/ - App insights Data analytics State over time Dashboard Service Search Distributed tracing Large Middle Small On Devices Micro 8
High Middle 小型組込み機器の制御ソフトウェア開発を PC アプリ並に簡単に開発したい!! Small.NET Micro Framework Micro / Gadgeteer C# VB でプログラミング Visual Studio を使って開発様々な HW OS にポーティング可能少ないメモリ量で動作オープンソースのファームウェア 容易なスタートアップを目指して.NET Gadgeteer 超低消費電力機器制御 HW I/F 制御 :I2C SPI UART PWM Digital IO WPF サブセットによる UI 構築 ネットワーク通信 (HTTP TCP/IP ) 9
C# VB で 快適プログラミング ドラッグ & ドロップ +.NET MF SDK + 各社の SDK Visual Studio/TFS 機能の活用 エミュレータ 実機デバッグ GUI による HW 設計 必要ライブラリの自動追加 変数 初期化コードの自動生成 独自 SDK も開発可能 10
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クラウドサービスを使ってみよう http://manage.windowsazure.com を開いて 始めるのは簡単です http://azure.microsoft.com を開いて Visual Studio を起動して 使いたい機能を選択して + 新規 をクリック サブスクリプション契約 無料枠あり プロジェクト作成からもクラウドサービスが作成できる 12
3:0PM 25%humidity 70preset データを蓄積する 95 組込み機器 Windows.NET MF T-Kernel RT Linux VxWorks Non OS Event Hub 0011010111000101 Complex Event Processing Engine Data Storage データストリームでのデータ変換 データストリームの監視 分析 ビジネスルール アラームエンジン 警告と通知 業務アプリとの連携 Azure Tables BLOB Azure SQL Database 関連データ 永続ストレージへの格納 表示や分析で参照 Apply Updates Deliver Content and Commands Device Administration コマンドとコントロール デバイスグルーピング アドミニストレーション デバイスレジストリ デバイスを管理する 実世界での論理的な意味づけ ハードウェア 表示 分析で活用 生産ライン 論理モデル + 計測データ Device Administration 論理モデルの管理機構 コマンドとコントロール デバイスグルーピング アドミニストレーション デバイスレジストリ 13
データを活用する Event Hub 0011010111000101 Complex Event Processing Engine Data Storage Device Administration ビジネスルール アラームエンジン 警告と通知 業務アプリとの連携 Azure Tables BLOB Azure SQL Database コマンドとコントロール デバイスグルーピング アドミニストレーション デバイスレジストリ Internet of Things は 活用して初めて意義がある!! 他のデータとの組合せ ダッシュボード - 今何が起きているか? 分析 - 過去何が起こったか? トレンド クラスタリング パターン データマーケット - データを売る 派生サービス : 予防保全 自動警告 運用コスト削減 歩留り改善 購買動向 機器利用動向 機器開発 Dev Ops 関連技術 PC, Tablet, Smartphone アプリで表示 ソリューション Web アプリホスティング Cloud Service Web Sites Mobile Service PC, Tablet, Smartphone アプリへの通知 蓄積ビッグデータ ソリューションを売る Notification Hub 14
関連技術 - 分析 予測モデル Web API 監視 Event Hub 0011010111000101 Complex Event Processing Engine 機械学習によるリアルタイム監視 Publish Data Storage Azure Machine Learning ( 機械学習 ) 学習モデル 機器利用データ Excel Power Query 機器開発版 Dev Ops Excel Power View Map 状態の可視化 Internet of Things で価値を生む 15
Internet of Your Things 組込み機器を含む様々なデバイス群 Internet of Things 人中心の IT の世界 Mobile First Cloud First ML, CRM, ECM, BI, Devices and assets Cloud and infrastructure Analytics Ready Drive Insights Devices A Agent 1010101001100011010101011101001101010101010011011101111011100101010000110101010111010011010 1010111010011101010101011010011010101010101001101100010101111010011101010101011011110100111 Power BI Sensors User Alerts input Gateway 1010101001100011010101011101001101010101010011011101111011100101010000110101010111010011010 1010111010011101010101011010011010101010101001101100010101111010011101010101011011110100111 Customer portal StreamInsights Value HDInsight 新しい または 既存の機器をオープンソースのエージェントやゲートウェイで接続 加工したデータを 別のクラウドサービスから取得したデータとともに蓄積 データ表示 機器管理 ルールや警告など様々なアクションの構成 カスタムポータル等 データからギャップや機会に関する洞察を導き出し より良いディシジョン 新しいビジネス価値を創出 16
予告 IoT Kit Hands-on 提供します 2014/10 頃を予定 実際にボードを使ったクラウド連携学習 ステップアップ可能な学習内容 http://aka.ms/iotkithandson 参考情報 Internet of Your Things http://wwww.internetofyourthings.com IoT Kit Hands On.NET Micro Framework ボード等と Azure を使った IoT トレーニング http://aka.ms/iotkithandson Microsoft Azure ポータル http://azure.microsoft.com Windows for IoT Galileo で動く Windows Kernel http://www.windowsondevices.com 自学習サイト Microsoft Virtual Academy http://aka.ms/mva 17
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