IoTと監視

IoT と監視  600株式会社  エンジニア岡前直由 

無人コンビニ600について  • 無人決済冷蔵庫  ◦ クレジットカードリーダー  ◦ 電子錠  ◦ RFID  ◦
Android タブレット  • 「半径50メートル商圏」の市場開拓を狙う  ◦ 20年で10兆円規模の市場に 

自己紹介  • 経歴  ◦ 大阪大学大学院 (暗号理論・符号理論専攻)  ◦ 某SIer  ◦ 株式会社リブセンス 
▪ SRE, SWE, 機械学習エンジニア  ◦ 株式会社600  ▪ 2018/9~  ▪ 主に Product Quality Manager  • TypeScript, Kotlin 

今日の内容  「冷蔵庫を監視する」ってどういうこと？  Prometheus を用いた筐体監視事例の紹介 

• OSS のシステムモニタリングツール  • アーキテクチャがシンプルで運用が容易  • 機能充分なコンポーネント群と周辺ツール  ◦ 可視化  ◦
アラート 

Prometheus のアーキテクチャ 

Prometheus × IoT の2つのポイント  1. サブコンポーネント Pushgateway の利用  2. メトリクス設計 

Prometheus は Pull 型  監視対象自身がメトリクス取得用の HTTP エンドポイントを用意し, Prometheus が定期的にスクレイピングする 

Pushgateway  Push 型の監視を実現するためのサブコンポーネント  エッジデバイスへの Pull は難しい 

メトリクス設計  最も重要な部分  • サーバー監視など一般的な用途では, 基本的なメトリクスを組み込んだ exporter が用意されている  • 「筐体が正常稼働」の条件をブレークダウン 
◦ Android アプリが起動している, タブレットのバッテリーが充分である, クレジットカードが読み込める, …  ◦ Prometheusで表現できるメトリクス化 

CounterとGauge  Prometheusが用意しているメトリクスの型  • Counter  ◦ 単調増加する値  ◦ e.g. 合計リクエスト数, エラー数 
• Gauge  ◦ 任意に上下する値  ◦ e.g. メモリ利用量, 温度 

例1: バッテリー残量  バッテリー残量を表す Gauge メトリクス  device_battery_percent 

device_battery_percent{satellite_id=”xxx”} バッテリー残量を取得するクエリ  

例2: Androidアプリの稼働率  Metric: アプリの累積稼働時間 (Counter)  application_alive_total  アプリが起動していればれば5分おきにincrementさせる 

increase(application_alive_total{satellite_id="xxx"}[2w]) / (14 * 24 * 60 / 5) 直近２週間の稼働率を取得するクエリ
 

例3: クレジットカード読み取り成功率  Metric: 累積成功数/失敗数 (Counter)  user_cardswipe_success_total  user_cardswipe_failure_total 

increase(user_card_swipe_success_total{satellite_id="xxx"}[3d]) / ( increase(user_card_swipe_success_total{satellite_id="xxx"}[3d]) + increase(user_card_swipe_failure_total{satellite_id="xxx"}[3d]) ) 3dあたりのクレジットカード読み取り成功率を取得するクエリ  

筐体の性能評価指標  シンプルなメトリクスから多くの指標が表現可能  • 故障回数  • 平均故障間隔 (MTBF)  • 平均修理時間 (MTTR) 
• 故障率  • ... 

ダッシュボード例 

IoT監視とサーバー監視  同じ？  • モニタリングツール導入  • グラフ化・ダッシュボード化  • アラート定義  • オンコール対応 

運用はけっこう違う  • Web サーバーが1台落ちてもサービス影響無い/小さい  ◦ 冗長構成  • IoT エッジデバイスが1つ落ちると即サービス影響  ◦
冗長化が難しい  ◦ 部品の品質を高めて故障率を下げるしかない 

品質向上  監視データをもとに,  • 故障原因や頻度を分析  • 解決すべき課題を優先度付け  • 日々改善 

がんばっている 

おわりに  • 半径50メートル商圏の先行プレイヤーとして!  • 週休3日、待遇良いです！  • （幸か不幸か）エンジニアリング課題が山積みです  600で一緒にIoTしませんか  

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IoT と監視  600株式会社  エンジニア岡前直由

無人コンビニ600について  • 無人決済冷蔵庫  ◦ クレジットカードリーダー  ◦ 電子錠  ◦ RFID  ◦

自己紹介  • 経歴  ◦ 大阪大学大学院 (暗号理論・符号理論専攻)  ◦ 某SIer  ◦ 株式会社リブセンス

今日の内容  「冷蔵庫を監視する」ってどういうこと？  Prometheus を用いた筐体監視事例の紹介

• OSS のシステムモニタリングツール  • アーキテクチャがシンプルで運用が容易  • 機能充分なコンポーネント群と周辺ツール  ◦ 可視化  ◦

Prometheus のアーキテクチャ

Prometheus × IoT の2つのポイント  1. サブコンポーネント Pushgateway の利用  2. メトリクス設計

Prometheus は Pull 型  監視対象自身がメトリクス取得用の HTTP エンドポイントを用意し, Prometheus が定期的にスクレイピングする

Pushgateway  Push 型の監視を実現するためのサブコンポーネント  エッジデバイスへの Pull は難しい

メトリクス設計  最も重要な部分  • サーバー監視など一般的な用途では, 基本的なメトリクスを組み込んだ exporter が用意されている  • 「筐体が正常稼働」の条件をブレークダウン

CounterとGauge  Prometheusが用意しているメトリクスの型  • Counter  ◦ 単調増加する値  ◦ e.g. 合計リクエスト数, エラー数

例1: バッテリー残量  バッテリー残量を表す Gauge メトリクス  device_battery_percent

device_battery_percent{satellite_id=”xxx”} バッテリー残量を取得するクエリ

例2: Androidアプリの稼働率  Metric: アプリの累積稼働時間 (Counter)  application_alive_total  アプリが起動していればれば5分おきにincrementさせる

increase(application_alive_total{satellite_id="xxx"}[2w]) / (14 * 24 * 60 / 5) 直近２週間の稼働率を取得するクエリ

例3: クレジットカード読み取り成功率  Metric: 累積成功数/失敗数 (Counter)  user_cardswipe_success_total  user_cardswipe_failure_total

increase(user_card_swipe_success_total{satellite_id="xxx"}[3d]) / ( increase(user_card_swipe_success_total{satellite_id="xxx"}[3d]) + increase(user_card_swipe_failure_total{satellite_id="xxx"}[3d]) ) 3dあたりのクレジットカード読み取り成功率を取得するクエリ

筐体の性能評価指標  シンプルなメトリクスから多くの指標が表現可能  • 故障回数  • 平均故障間隔 (MTBF)  • 平均修理時間 (MTTR)

ダッシュボード例

IoT監視とサーバー監視  同じ？  • モニタリングツール導入  • グラフ化・ダッシュボード化  • アラート定義  • オンコール対応

運用はけっこう違う  • Web サーバーが1台落ちてもサービス影響無い/小さい  ◦ 冗長構成  • IoT エッジデバイスが1つ落ちると即サービス影響  ◦

品質向上  監視データをもとに,  • 故障原因や頻度を分析  • 解決すべき課題を優先度付け  • 日々改善

がんばっている

おわりに  • 半径50メートル商圏の先行プレイヤーとして!  • 週休3日、待遇良いです！  • （幸か不幸か）エンジニアリング課題が山積みです  600で一緒にIoTしませんか