20170323_AWSをフル活用したクラウドネイティブなIoT基盤の構築について(クラスメソッド株式会社)

http://dev.classmethod.jp/news/seminar-20170323/
2017年3月23日開催セミナー講演資料。

Transcript

1. AWSをフル活用したクラウドネイ ティブなIoT基盤の構築について IoTデータをビジネスに活用する方法と、 そのポイント classmethod.jp 1 2017.03.23 クラスメソッド株式会社 市田善久
2. 自己紹介 classmethod.jp 2 • 市田 善久 • クラスメソッド株式会社 • AWS事業部@肥後橋 • 大阪支社初期メンバー • 好きなAWSサービス – ACM – EC2 System Manager – Athena – Polly・・・etc – 結局、全部楽しいです classmethod.jp 2
3. クラスメソッド株式会社 • 取得コンピテンシー – AWSマイグレーションコンピテンシー – AWSモバイルコンピテンシー – AWSビッグデータコンピテンシー • パートナー認定 – AWパブリックセクターパートナー – AWSサービスデリバリーパートナー classmethod.jp 3
4. Developers.IO • 月間100万PVの技術ブログ • AWS,ビッグデータ,モバイル,IoT • AWS re:Invent2016シリーズ – 約200本 • 社員総出で書いてます！ classmethod.jp 4
5. 今日お話しすること • IoT基盤の検討要素とは？ • クラスメソッド流の解決方法 • デモ classmethod.jp 5
6. IoT基盤(IoTプラットフォーム) とは？ classmethod.jp 6
7. IoT基盤(プラットフォーム)とは classmethod.jp 7 IoTシステムの一部をプラットフォームサー ビスとして提供するもの
8. 従来の構成 classmethod.jp 8 ロードバランサ (ELB) Webサーバ (EC2) APサーバ (EC2) DBサーバ (RDS) 一般的な構成でも構築可能ですが・・・
9. AWSフルマネージドサービスの利用 • 運用管理のオフロード – 稼働管理、OS/ミドルウェアのパッチ適用 • スケーラビリティ – 多数のデバイスからの同時アクセスにも対応 • 高可用性 – ハードウェア障害に備えた設計 • 従量課金 – リクエスト数、データ量による課金 classmethod.jp 9
10. 構成要素の検討事項 • ディスパッチ – デバイスの認証、データの仕分け・転送 • データプロセッシング – デバイスデータを加工してアウトプット • ストアリング – アウトプットされたデータの蓄積 • アナライズ – 蓄積されたデータの分析 classmethod.jp 10
11. AWSのサービス • ディスパッチ – AWS IoT, API Gateway, Kinesis • データプロセッシング – AWS Lambda, Amazon EMR, AWS Batch • ストアリング – S3, RDS, DynamoDB, Redshift • アナリティクス(可視化) – Athena, Amazon Elasticsearch,QuickSight (Amazon Elasticsearchは以後Amazon ESと表記) classmethod.jp 11
12. どう組み合わせればいいの？ classmethod.jp 12
13. ビルディングブロック方式 • 要素を分解し、積み木を積み上げるよう に適切なシステムを構築 • 最適なAWSリソースを組み合わせて構成 classmethod.jp 13 ストアリング AWS IoT Redshift QuickSight アナライズ プロセッシング ディスパッチ Lambda
14. カスタマーストーリーセンサーズ classmethod.jp 14 • ベストプラクティス – 多様な要件に対応する多数のテンプレート • テンプレート化 – IoTシステム構築ノウハウを集積 – IoT向け構成パターンをテンプレート化 – 構築期間やコストの最小化 • データ分析基盤との連携 – 別の解析サービスと連携した効果測定、施策検討 • 初期費用0円
15. テンプレート classmethod.jp 15 10種類以上
16. テンプレートの分類 • プロトコルによる場合分け – MQTT/MQTTS使う → AWS IoT • AWS IoTがMQTTブローカーとなります – HTTP/HTTPS使う → API Gateway • 要件による場合分け – IoTデバイスと双方向通信 → AWS IoT – IoTデバイスからの片方向通信 → API Gateway classmethod.jp 16
17. IoTデバイスとの双方向通信 デバイスの証明書管理でデバイスを制御 • 例）データ送信のOn/Off – 不要になったデバイスの証明書をAWS IoT側で 無効にすることでデータの受信を止める • 例）管理アプリからデバイスの状態管理 – AWS IoTからデバイスのLEDを点灯・消灯 classmethod.jp 17
18. テンプレートの分類2 • センサー情報の活用方法による場合分け – センサー情報収集・蓄積 • RDSに蓄積 – センサー情報収集・蓄積・分析 • BIツールで分析 → Redshift • BIツール：Tableau , QuickSight等との組合せ – リアルタイムで見たい • Amazon Elasticsearchで可視化 • 可視化はKibana • データ量による選定 – 大規模データ(1ヶ月で数十億レコード等) →Redshift classmethod.jp 18
19. 条件で最適なテンプレートの選出 classmethod.jp 19 これが最適！
20. テンプレート例 • シンプルセンサー収集・可視化 • シンプルセンサー情報収集・蓄積・分析 • センサー収集・可視化(データ変換) classmethod.jp 20
21. ～シンプルセンサー収集可視化～ classmethod.jp 21
22. ～シンプルセンサー収集可視化～ classmethod.jp 22 • 証明書をインストールしたIoTゲートウェイ • MQTTSでセンサー情報をAWS IoTで受信 • Amazon ESへセンサー情報を登録 • Kibanaで可視化
23. ～シンプルセンサー情報収集・蓄積・分析～ classmethod.jp 23
24. classmethod.jp 24 • IoTゲートウェイの用意やデータ受信は同じ • 大規模データ向けの構成 • AWS IoTからKinesis Firehoseへデータを渡す • Kinesis Firehose からRedshiftに データ格納 ～シンプルセンサー情報収集・蓄積・分析～
25. ～センサー収集・可視化(データ変換セット) ～ classmethod.jp 25
26. classmethod.jp 26 • HTTPSでセンサー情報をAPI Gatewayで受信 • Lambdaを経由してAmazon ESへ情報登録 • Kibanaで可視化 • API Gatewayの利 用で一般的なクライ アントを対向デバイ スとして利用可能 ～センサー収集・可視化(データ変換セット) ～
27. デモ classmethod.jp 27
28. デモの要件 • デモなのでリアルタイムに可視化したい – Amazon Elasticsearchの採用 • MQTTの実装が時間的に間に合わない – HTTPのまま • HTTPSで送りたい – 特に意味はありませんが、そういうケースを 想定してみました。 classmethod.jp 28
29. デモ構成 classmethod.jp 29 • Raspberry Piに超音波センサー接続 • センサーデータをSORACOM BeamでAWSに送信 • センサーデータをリアルタイムに可視化
30. 実際の構成 classmethod.jp 30
31. 実際にデータを送信 classmethod.jp 31
32. テンプレートの秘密 classmethod.jp 32 • CloudFormationによるテンプレート化 • 環境構築は正味で10分程度 • テンプレートなので削除や作り直しが簡単
33. 作成されるAWSリソース classmethod.jp 33 ベストプラクティスな構成を短期間に 最小コストで構築可能 例） • AWS IoT • Redshift • Kinesis Firehose • その他VPC設定など
34. テンプレート+α • 要件に応じて機能を追加することも簡単 – 例：「BIツールで可視化」を追加したい → QuickSightでRedshiftのデータを分析 classmethod.jp 34
35. まとめ • IoTプラットフォームはAWSネイティブに • 構成要素は工程単位で検討 – ディスパッチ – データプロセッシング – ストアリング – アナライズ • ビルディングブロックで構成の最適化 classmethod.jp 35
36. ご清聴ありがとうございました classmethod.jp 36