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AWSオンリーで実現するIoTクラウド基盤
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AWSオンリーで実現するIoTクラウド基盤
1.
クラウドで、世界を、もっと、はたらきやすく Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. AWSオンリーで実現するIoTクラウド基盤 サバソニSP 「サーバーレスの巻」 サーバーワークス IoT担当 中村悟⼤大 2016/10/28
2.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 中村悟⼤大 /@GALACTIC1969 サーバーワークス 新卒⼊入社 3年年⽬目 今期からIoT担当 (それまでは普通のエンジニア) 好きなAWSサービス: AWS IoT 好きな⿂魚: 養殖ブリ ⾃自⼰己紹介 2
3.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 中村悟⼤大 /@GALACTIC1969 サーバーワークス 新卒⼊入社 3年年⽬目 今期からIoT担当 (それまでは普通のエンジニア) 好きなAWSサービス: AWS IoT 好きな⿂魚: 養殖ブリ ⾃自⼰己紹介 3
4.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. これまでやってきたこと 4
5.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. これまでやってきたこと 5 調⼦子にのってセンサーを社内にばら撒いてたら電池交換作業が苦痛になってきた話 http://blog.serverworks.co.jp/tech/2016/04/20/solar-‐‑‒powered-‐‑‒sensor/ 社内にセンサーをばら撒いてみたり
6.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. これまでやってきたこと 6 SlackのログをRedshiftに貯めて眺めてみたり
7.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. これまでやってきたこと 7 Slackで ⼯工数管理理してみたり Slackでらくらく⼯工数管理理 http://blog.serverworks.co.jp/tech/2015/12/16/slack-‐‑‒de-‐‑‒manhour/
8.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. こんな軸で活動しています IoT BI 全体最適 ⾃自⼰己紹介 8
9.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. AWS IoTとは IoTにおけるAWSサービス選定 社内事例例の紹介 まとめ 9 アジェンダ
10.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. AWS IoTとは IoTにおけるAWSサービス選定 社内事例例の紹介 まとめ 10 アジェンダ
11.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. re:Invent 2015で発表 IoTプラットフォーム 認証・認可 データ送受信 (MQTTS, HTTPS) デバイスの管理理 AWSサービスとの連携 AWSにおけるIoT 11 AWS IoT
12.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. AWS IoTの全体図 12
13.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 認証・インターフェース 13 デバイスとAWSの間でデータを送受信できる -‐‑‒ 認証はX.509証明書、IAM、Cognito -‐‑‒ プロトコルはHTTPS, MQTTS -‐‑‒ デバイス向けのSDKも提供されている -‐‑‒ IAM PolicyのようなPolicyも詳細に設定可能
14.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. デバイスレジストリ 14 デバイスの管理理ができる -‐‑‒ マネコンに仮想的なデバイス「Thing」を作れる -‐‑‒ 最⼤大50組のKey/ValueをThingに紐紐付けられる -‐‑‒ ThingにJSONを保持させられる(Shadow)
15.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. デバイスシャドウ 15 Device Shadowで⾮非同期なコミュニケーション -‐‑‒ 通知、Diff機能が付いたJSON置き場 -‐‑‒ APIでもMQTTでもアクセス可能 -‐‑‒ このJSONを通して⾮非同期にコミュニケーションを⾏行行える -‐‑‒ デバイスの状態とアプリからのリクエストをそれぞれJSONで保 持して、差分があればそれを検知できる
16.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. ルールエンジン 16 ルールエンジンを使って⾊色々できる -‐‑‒ データのフィルタリング -‐‑‒ データの加⼯工 -‐‑‒ 他のAWSサービスとの連携 -‐‑‒ SNSのTopicにPublishしたり -‐‑‒ Lambda Functionを起動したり -‐‑‒ Kinesisにデータを流流したり…
17.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. AWS IoTと連携できるAWSサービス達 17
18.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 連携できるサービスはかなり広い SNS, Kinesis, Lambdaを経由することで 連携の幅がさらに広がる AWS IoTと連携できるAWSサービス達 18
19.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 例例えば… IoTのデータをRedshiftに溜溜める 異異常検知(ML)したらSNSでメール送る Kinesis Streamに投げてLambdaで データを加⼯工する AWS IoTと連携できるAWSサービス達 19
20.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. AWS IoTとは IoTにおけるAWSサービス選定 社内事例例の紹介 まとめ 20 アジェンダ
21.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. IoTにおけるデータの流流れ 21
22.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 1.集める 2.加⼯工する 3.溜溜める 4.提供する IoTにおけるデータの流流れ 22
23.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 例例えばこんな構成だと… 23
24.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 集める 加⼯工する 溜溜める 提供する こんな感じ 24
25.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 集める 加⼯工する 溜溜める 提供する こんな感じ 25 それぞれのPhaseにおいて、⽤用途にあったモノを選ぶ必要がある
26.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 集める 加⼯工する 溜溜める 提供する こんな感じ 26 それぞれのPhaseにおいて、⽤用途にあったモノを選ぶ必要がある でも、AWSのサービスはこれら以外にも沢⼭山ある…
27.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. AWSにおけるサービス選定 27 どうやって集める? どうやって加⼯工する? どこに溜溜める? 提供って何?
28.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 1.集める 2.加⼯工する 3.溜溜める 4.提供する 今⽇日はこんな⼈人のために 28 それぞれのPhaseにおいて、 何をもってサービスを選択するかを紹介します
29.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 集める 29
30.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 集める ≒ AWSに送る どうやって送る? どのサービスに送る? 集める 30
31.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 考慮すべきこと 頻度度と量量 ⼀一⽅方向 or 双⽅方向 他のサービスとの連携 デバイスの仕様(プロトコルの制限等) 集める 31
32.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 頻度度と量量は? ⼤大きなデータをたまに送る ⼩小さなデータを沢⼭山送る そこそこのデータを死ぬほど送る 集める 32 基本的にどのサービスでもそこそこカバーできる 課⾦金金額や実装の⼿手間を考えて選ぶべし
33.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 頻度度と量量は? (補⾜足) 100デバイスが1分毎に512Byte送った場合 4,320,000リクエスト/⽉月 $34.56 $18.36 $14.04 (1shard) $0.72 集める 33
34.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 双⽅方向の通信が必要? Pub/Subでリアルタイムの双⽅方向通信が できるのはAWS IoTの強み Kinesisは完全な⼀一⽅方向 集める 34
35.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 他のサービスと連携する⼿手間 マネコンポチポチで連携できる 作り込みが必要 集める 35
36.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. デバイスの仕様(プロトコルの制限等)は? MQTTS/HTTPS/SDK (SubscribeはMQTTSのみ) HTTPS/SDK HTTPS 集める 36
37.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. デバイスの仕様(プロトコルの制限等)は? MQTTS/HTTPS/SDK (SubscribeはMQTTSのみ) HTTPS/SDK HTTPS 集める 37 Kinesis使いたいけどIoTデバイスには HTTPSリクエストがつらい…という時には…!
38.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. SORACOMという選択 (Beam & Funnel) プロトコルを変換してくれる HTTP/MQTT/TCP/UDP -‐‑‒> HTTPS/MQTTS TCPで送ってKinesisに送ったりもできる 集める 38 なんでもできる!超便便利利! ただしAWSとSORACOMの課⾦金金がそれぞれ発⽣生する
39.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 集める ≒ AWSに送る 双⽅方向が必要ならAWS IoT ⼀一⽅方向でいいならKinesis ⾮非⼒力力なデバイスならAWS IoT or SORACOM 集める (まとめ) 39
40.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 加⼯工する 40
41.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 加⼯工する どこで加⼯工する? どんな加⼯工する? フィルタリング? 単位の変換? タイムスタンプの付与? ちょっとした計算? 加⼯工する 41
42.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 考慮すべきこと 加⼯工はどれくらい複雑か? 加⼯工にパラメーターが必要? リアルタイム性は必要? 加⼯工する 42
43.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 例例えばこんな構成だと… 43
44.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. このあたりに加⼯工するポイントがある 44
45.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. このあたりに加⼯工するポイントがある 45
46.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. このあたりに加⼯工するポイントがある 46 クラウドに負荷がかからない 計算式の変更更等のメンテが⼤大変 デバイスで出来ることならなんでもできる デバイス
47.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. このあたりに加⼯工するポイントがある 47 AWS IoTのQueryで⾊色々できる Timestamp付与したり、ThingのShadowを参照したり、 四則演算したり 割りと出来ることは多い※ AWS IoTのQuery ※AWS IoTのFunctionsを参照 http://docs.aws.amazon.com/iot/latest/developerguide/iot-‐‑‒sql-‐‑‒functions.html
48.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. このあたりに加⼯工するポイントがある 48 AWS IoTからKinesis Streamに流流してLambdaで処理理 Lambdaで出来ることはなんでもできる この辺りからリアルタイム性が落落ちてくる Lambdaの処理理スピードが遅いとデータをロスト事がある Kinesis Streams + Lambda
49.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. このあたりに加⼯工するポイントがある 49 Firehoseが出⼒力力したS3のファイルをLambdaでまとめて加⼯工 データロストもなく、Lambdaの起動回数も控えめ Firehose-‐‑‒>Lambda-‐‑‒>Firehose-‐‑‒>DBの様な構成の場合、 データの鮮度度がさらに落落ちる Kinesis Firehose + Lambda
50.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. このあたりに加⼯工するポイントがある 50 ストアドプロシージャ等でInsert時に加⼯工する or DBに⼊入った後にcron等でまとめて加⼯工する DBにデータが届くまでのスピードは速いがDBに負荷がかかる あとから加⼯工する
51.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 加⼯工する 加⼯工⽅方法が⼀一定ならデバイスでやるのが良良い AWSリソースを使⽤用しないし、DBに届くまでの スピードも速い 次点の加⼯工のオススメポイントはAWS IoT それ以降降は何かが犠牲になる 加⼯工する (まとめ) 51
52.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 溜溜める 52
53.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 溜溜める どのサービスに溜溜める? よくあるDB選定の話 データの特性、利利⽤用⽤用途によって 使い分ける 溜溜める 53
54.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 考慮すべきこと アクセスする頻度度(⼊入出⼒力力) データ構造が⼀一定かどうか どんなクエリを投げるか 溜溜める 54
55.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 溜溜める 55 AWSによって提供されている ストレージ・データベース達
56.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. ⼊入出⼒力力の頻度度 ⾼高い お⾦金金を積めばいくらでも早くなる 低い ⾼高頻度度な⼊入⼒力力は苦⼿手 (ただしFirehoseでカバーできる) 溜溜める 56
57.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. データ構造 決まっている RDB, DWH 決まっていない NoSQL, 全⽂文検索索 溜溜める 57
58.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. どんなクエリを投げるか 分析・集計 RDB, DWH 検索索 NoSQL 溜溜める 58
59.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. どんなクエリを投げるか 分析・集計 RDB, DWH 検索索 NoSQL 溜溜める 59 NoSQLだけど検索索に使える キーは決まっている
60.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. S3という選択 とりあえずS3に⼊入れておいて、必要に なったらDBからロードする⽅方法 S3と連携できるサービスは意外と多い EMR, Redshift, QuickSight, ML 溜溜める 60
61.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. S3という選択 とりあえずS3に⼊入れておいて、必要に なったらDBからロードする⽅方法 S3と連携できるサービスは意外と多い EMR, Redshift, QuickSight, ML Aurora(RDS) 溜溜める 61 New!
62.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 溜溜める 以下を考慮して最適な場所を選びましょう アクセスする頻度度 データ構造が⼀一定かどうか どんなクエリを投げるか 溜溜める (まとめ) 62
63.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 提供する 63
64.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 提供する 貯めたデータを提供する 可視化した状態で APIとして MLの学習モデルとして 提供する 64
65.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 可視化して提供する リアルタイムダッシュボード BIツール 提供する 65
66.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. API化して提供する 元々APIの機能を持っている API Gateway + LambdaでAPI化する 提供する 66
67.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. MLの学習モデルとして提供する Redshift, S3のデータを元に学習モデル を⽣生成可能 提供する 67
68.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 提供する 提供⽅方法はデータ保管場所によって ⼤大体決まる Viewerを作り込むのも良良いけど 有りものを使ったほうが断然楽 提供する (まとめ) 68
69.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 集める 加⼯工する 溜溜める 提供する IoTにおけるデータの流流れ(まとめ) 69
70.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 集める 加⼯工する 溜溜める 提供する IoTにおけるデータの流流れ(まとめ) 70 ⽤用途にあったサービスを使いましょう!
71.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. AWS IoTとは IoTにおけるAWSサービス選定 社内事例例の紹介 まとめ 71 アジェンダ
72.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 社内事例例のご紹介 72 〜~実際にどんな感じで作ってるの?〜~
73.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. まずはこれ 73
74.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. まずはこれ 74 トイレ予約システム
75.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 背景1: 少なすぎる 75 0 10 20 30 40 社員数(男性) トイレの個室の数
76.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 背景2: 遠すぎる 76 🚽 😩
77.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: トイレ予約システム 77
78.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: トイレ予約システム 78
79.
Copyright ©
Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: トイレ予約システム 79
80.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 集める 加⼯工する 溜溜める 提供する 80
81.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 集める 加⼯工する 溜溜める 提供する こんな感じ 81
82.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: トイレ予約システム 82
83.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: トイレ予約システム 83 集める -‐‑‒ トイレから30秒ごとにAWS IoTにデータを送る -‐‑‒ プロトコルはMQTTS
84.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: トイレ予約システム 84 溜溜める -‐‑‒ トイレの開閉状態はRedshiftへ -‐‑‒ 現在のトイレの状態はDevice Shadowへ -‐‑‒ DynamoDBにはトイレに並んでいる⼈人の列列が⼊入ってる
85.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: トイレ予約システム 85 提供する -‐‑‒ API Gateway + Lambdaのサーバーレス構成 -‐‑‒ LambdaからShadowやDynamoDBにアクセスしてトイ レの情報を取得したり、予約したりする -‐‑‒ PowerBIで傾向を分析
86.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: トイレ予約システム 86
87.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. トイレ予約システム データの加⼯工は必要なかった ⽤用途によってデータを3箇所に貯めている Redshift, Shadow, DynamoDB 事例例: トイレ予約システム 87
88.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: トイレ予約システム 88 ブログでより詳しい説明を ⾏行行っています
89.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 次は… 89
90.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 次は… 90 プレゼンフィードバックシステム
91.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 集める 加⼯工する 溜溜める 提供する 事例例: プレゼンフィードバックシステム 91
92.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 集める 加⼯工する 溜溜める 提供する 事例例: プレゼンフィードバックシステム 92
93.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: プレゼンフィードバックシステム 93
94.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: プレゼンフィードバックシステム 94 集める -‐‑‒ 「ボタンが押された」という事をAWS IoTに送る
95.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: プレゼンフィードバックシステム 95 加⼯工する -‐‑‒ AWS IoTで以下の情報を付与する -‐‑‒ タイムスタンプ -‐‑‒ 今誰が喋っているか
96.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: プレゼンフィードバックシステム 96 溜溜める -‐‑‒ 全てのデータはKinesis Firehoseを通してElasticsearchへ -‐‑‒ 現在のデータはKinesis Streamsを通してDevice Shadowへ
97.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: プレゼンフィードバックシステム 97 提供する -‐‑‒ 統計的なデータはKibanaから -‐‑‒ 現在のデータはDeivce Shadowから -‐‑‒ リアルタイムなデータは貯めずに直接AWS IoTから受け取る
98.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例: プレゼンフィードバックシステム 98
99.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. プレゼンフィードバックシステム 新鮮なデータは貯めずにそのまま提供 データはAWS IoTで加⼯工 Shadowのスループット制限を越えない ためにKinesis Streamsを利利⽤用 事例例: プレゼンフィードバックシステム 99
100.
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. 事例例 100 以上、社内事例例でした その他の事例例はサーバーワークス中村のブログをどうぞ! http://blog.serverworks.co.jp/tech/author/nakamura/
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. AWS IoTとは IoTにおけるAWSサービス選定 社内事例例の紹介 まとめ 101 アジェンダ
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. まとめ 102
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. AWS IoTとは IoTにおけるAWSサービス選定 社内事例例の紹介 まとめ 103 今⽇日話したこと
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Serverworks Co.,Ltd. All Rights Reserved. AWSで、IoT基盤は作れる! IoTのデータの流流れは⼤大体以下の4つ 集める、加⼯工する、溜溜める、提供する 適材適所が⼤大事 AWSサービスの特性を理理解して正しく 使いましょう まとめ 104
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Thank you 最後までご覧下さいまして、誠にありがとうございました Copyright
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