自動車業界におけるクラウドを活用したOTAやVSOC事例のご紹介（v20220225）

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1 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 所属株式会社日立製作所 Software CoE クラウドビジネス推進センタ職歴 - 2007年に日立製作所入社、ソフトウェア開発、LinuxなどのサポートサービスL3、ソリューション企画などを担当 - 2020年4月に日立Gr.のクラウドCoEチーム設立とともに異動、さまざまな業界のクラウド(AWS/Azure/Google Cloud)活用案件の技術支援などを主に担当、通称クラウドCoEの何でも屋受賞歴 - 2021 APN AWS Top Engineers & APN ALL AWS Certifications Engineers アワード受賞その他 - 好きなもの = 真っ赤なスポーツカー x ロックミュージック - 趣味 = 投資 x 仕事 x 子供と遊ぶこと自己紹介 1 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 松沢敏志（まつざわさとし）

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5 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. なぜ自動車業界のイベントでクラウドの話をするのか 5 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. コネクテッド技術コンピューティングネットワーキング AI シミュレーションデータ収集 Web IoT ストレージセキュリティ CASE データベース機械学習認証クラウドがCASEの時代に必要となる幅広い技術を提供

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7 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 日立グループの概要設立(日立製作所)：1920年 (創業1910年) 連結子会社数：871社 (2021年3月末時点) 連結従業員数：350,864名 (2021年3月末時点) 連結売上収益：8兆7,291億円 (2021年3月期) 事業内容： IT、OTおよびプロダクトを組み合わせた社会イノベーション事業を提供 IT：Information Technology OT：Operational Technology 7 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved.

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9 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. クラウド技術の活用推進に向けた日立の取り組みクラウドCoE 9 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. モビリティライフインダストリーエネルギー IT オートモティブ事業ナレッジ蓄積/共有プロジェクト支援人材育成 etc. 参考: https://zine.qiita.com/interview/202108-hitachi-3/

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© Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 11 事例1. 無線更新ソフトウェア配信システム(OTAセンタ) 参考: https://www.hitachi.co.jp/products/it/lumada/spcon/uc_00866s/index.html ※画像はイメージです。実際のシステムとは一切関係ありません。

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14 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. OTAセンタの特徴 ✓ ECUと連携した車両から多数アクセス ✓ 人の活動時間、更新プログラムの新規配信などによって負荷が大きく変動 ✓ 数万台からスモールスタート、将来的には1000万台超に大きくスケール ✓ グローバルな市場へのビジネス展開をみすえた基盤 ✓ 新しい価値を迅速に提供し続けるためにビジネスロジックの開発へ注力 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 14

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15 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. OTAセンタ OTAセンタのシステム構成図車両 Amazon Route 53 AWS Shield DDoS対策 DNS AWS WAF WEBアプリ対策 Amazon API Gateway … AWS IoT Core AWS Identity and Access Management (IAM) IoT接続アクセス制御 AWS Lambda Amazon Aurora Amazon DynamoDB Amazon Simple Storage Service (S3) API管理 NoSQL DB RDB オブジェクトストレージサーバーレスプレゼンテーション層 (API受付) アプリケーション層 (業務処理) データ層クライアント認証 API接続 …

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16 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. OTAセンタ OTAセンタのシステム構成図車両 Amazon Route 53 AWS Shield DDoS対策 DNS AWS WAF WEBアプリ対策 Amazon API Gateway … AWS IoT Core AWS Identity and Access Management (IAM) IoT接続アクセス制御 AWS Lambda Amazon Aurora Amazon DynamoDB Amazon Simple Storage Service (S3) API管理 NoSQL DB RDB オブジェクトストレージサーバーレスプレゼンテーション層 (API受付) アプリケーション層 (業務処理) データ層クライアント認証 API接続 … Point. サーバーレス技術を活用してアプリケーションを実装

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17 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. サーバーの管理をすることなくアプリケーションを実行できる技術のこと ↗ サーバーの構築やメンテナンスなどが不要、冗長化済み ↗ 負荷に応じて自動かつ高速にスケール ↗ 実際に処理した分だけの料金、コストゼロからの開始も可能サーバーレスとは © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 17 ↘ 制約が多く使いどころを選ぶ、ベンダロックインのリスク etc. 時代の流れ仮想マシンコンテナサーバーレス運用管理の負荷

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19 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. どんな場面でサーバーレスを活用できるのか © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 19 ✓ 動的Web/Web API ✓ モバイルバックエンド/IoTバックエンド ✓ シンプルなデータ処理 ✓ アプリケーション間連携のつなぎ etc. 参考: Amazon Web Services, Inc.「形で考えるサーバーレス設計」 https://aws.amazon.com/jp/serverless/patterns/serverless-pattern/

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20 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. AWSが提供するコンピューティング機能の比較仮想マシンコンテナサーバーレス Amazon EC2 Amazon ECS Amazon EKS AWS Fargate AWS App Runner AWS Lambda 低高少多早遅自由度管理の手間スケール速度 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 20 サーバーレスコンテナスケール単位仮想マシンアプリケーション関数抽象化ハードウェア OS ランタイム使いどころ • OS以上を制御したい • 既存アプリをオンプレからそのまま持ってきたい • ランタイム・ライブラリを制御したい • プロセスとして長時間動作をさせたい • 既存アプリを大きく改変したくない • イベントドリブン • 短時間だけ動作させたい • インフラ構成・管理をしたくないベンダロックイン中～高小高

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21 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. OTAセンタ OTAセンタの裏話、最初は仮想マシンで実装してました車両 Amazon Route 53 AWS Shield DDoS対策 DNS AWS WAF WEBアプリ対策 Amazon API Gateway … AWS IoT Core AWS Identity and Access Management (IAM) IoT接続アクセス制御 AWS Lambda Amazon Aurora Amazon DynamoDB Amazon Simple Storage Service (S3) API管理 NoSQL DB RDB オブジェクトストレージサーバーレスプレゼンテーション層 (API受付) アプリケーション層 (業務処理) データ層クライアント認証 API接続 … 今の実装最初は仮想マシンで実装プレゼンテーション層 (Web) アプリケーション層 (業務処理) 内部L4LB Elastic Load Balancing 外部L7LB Amazon EC2 Elastic Load Balancing … Amazon EC2 …

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23 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. OTAセンタ OTAセンタのシステム構成図車両 Amazon Route 53 AWS Shield DDoS対策 DNS AWS WAF WEBアプリ対策 Amazon API Gateway … AWS IoT Core AWS Identity and Access Management (IAM) IoT接続アクセス制御 AWS Lambda Amazon Aurora Amazon DynamoDB Amazon Simple Storage Service (S3) API管理 NoSQL DB RDB オブジェクトストレージサーバーレスプレゼンテーション層 (API受付) アプリケーション層 (業務処理) データ層クライアント認証 API接続 …

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© Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 事例2. 車両セキュリティ監視システム(VSOCシステム) © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 24 参考: https://www.hitachi.co.jp/products/life/portal/mobility/connected-car/vsoc.html ※画像はイメージです。実際のシステムとは一切関係ありません。

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26 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. VSOCシステムの概要 24時間365日でシステムやネットワークを監視し、サイバー攻撃の検出、分析、対応策のアドバイスをする組織 VSOC = Vehicle Security Operation Center VSOCシステムの役割 ✓ 攻撃検知に有効な各種ログデータの収集 ✓ ログデータのリアルタイム分析 ✓ 分析結果の可視化 etc. 補足: SIEM(Security Information and Event Management)とはさまざまなログを一元的に集約、相関分析をしてサイバー攻撃などの異常を自動的に検出するソリューション © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 26 ※画像はイメージです。実際のシステムとは一切関係ありません。

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27 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. VSOCシステムの特徴 ✓ 多くの車両から各種ログデータを受信、将来的に何百万イベント/秒を超えるストリームデータへ大きくスケール ✓ 受信した各種ログデータをリアルタイムによる相関分析、可視化 ✓ 迅速に新しい概念/価値を実証するため開発の軽量化/効率化 ✓ グローバルな市場へのビジネス展開をみすえた基盤 27 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved.

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28 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. VSOCシステム VSOCシステムのシステム構成図車両データ収集/転送サービス(既存) データ処理サービス(既存) データ可視化/検索サービス(既存) 自動車固有データ処理 (コンテナ) Azure Database for PostgreSQL Azure Storage Azure HDInsight SIEM SIEM SIEM データ蓄積/分析長期保管自動車固有データ可視化/検索(コンテナ) Azure Kubernetes Service (AKS) データ蓄積サービス(既存) SIEM Azure Kubernetes Service (AKS) RDB

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29 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. VSOCシステム VSOCシステムのシステム構成図車両データ収集/転送サービス(既存) データ処理サービス(既存) データ可視化/検索サービス(既存) 自動車固有データ処理 (コンテナ) Azure Database for PostgreSQL Azure Storage Azure HDInsight SIEM SIEM SIEM データ蓄積/分析長期保管自動車固有データ可視化/検索(コンテナ) Azure Kubernetes Service (AKS) データ蓄積サービス(既存) SIEM Azure Kubernetes Service (AKS) RDB Point. コンテナ技術を活用してアプリケーションを実装

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30 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. ` コンテナとは © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 30 アプリケーションのコードとすべての依存関係をパッケージ化する技術のことコードランライムライブラリコンテナ ↗ 仮想マシンよりも軽量で起動が早い ↗ 移行性が高く、環境によらず一貫性のある安定した動作 etc. ↗ サーバーレス技術よりも制約が少ない ↘ サービスによっては一部サーバーの管理が必要

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31 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. Azureが提供するコンピューティング機能の比較仮想マシン低高少多早遅管理の手間スケール速度スケール単位仮想マシンアプリケーション関数抽象化ハードウェア OS ランタイム使いどころ • OS以上を制御したい • 既存アプリをオンプレからそのまま持ってきたい • ランタイム/ライブラリを制御したい • プロセスとして長時間動作をさせたい • 既存アプリを大きく改変したくない • イベントドリブン • 必要なときだけ実行させたい • インフラ構成・管理をしたくないベンダロックイン中～高小高 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 31 コンテナサーバーレス Azure Virtual Machine Azure Functions App Azure Kubernetes Service (AKS) 自由度

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32 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. コンテナ/サーバーレスに関わるバックエンド開発者の割合 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 32 出典: SlashData and Cloud Native Computing Foundation「The State of Cloud Native Development Report Q1 2021」 https://www.cncf.io/wp-content/uploads/2021/12/Q1-2021-State-of-Cloud-Native-development-FINAL.pdf 61% 24% サーバーレスに関わる開発者コンテナに関わる開発者

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33 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. コンテナとサーバーレスはどう検討するのがよいか © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 33 参考: ‐ Amazon Web Services Inc.「コンテナとサーバレスの使い分け」 https://d1.awsstatic.com/webinars/jp/pdf/services/202107_AWS_Black_Belt_Container350-Container_and_Serverless.pdf ‐ Microsoft「コンピューティングサービスの選択」 https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/guide/technology-choices/compute-decision-tree ✓ 新規開発で以下がすべて当てはまるならサーバーレス - イベントドリブン - 短時間(ミリ秒単位)の実行 - ステートレス ✓ 上記以外や移行ならコンテナから検討するのが良い

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34 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. ` なぜVSOCシステムはコンテナを採用したのか © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 34 既存コードの有効活用将来的な処理量増加にも対応できる拡張性を持った構成開発の軽量化/効率化のため大きなロジック変更は極力回避スケール性能サーバーレスのような実行時間や同時実行数の上限がない制限/制約の少なさ

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35 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. VSOCシステム VSOCシステムのシステム構成図車両データ収集/転送サービス(既存) データ処理サービス(既存) データ可視化/検索サービス(既存) 自動車固有データ処理 (コンテナ) Azure Database for PostgreSQL Azure Storage Azure HDInsight SIEM SIEM SIEM データ蓄積/分析長期保管自動車固有データ可視化/検索(コンテナ) Azure Kubernetes Service (AKS) データ蓄積サービス(既存) SIEM Azure Kubernetes Service (AKS) RDB

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37 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 事例のおさらい © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 37 ✓ ピーク/オフピークの差が激しく、負荷の予測が難しい特性 ✓ 既存コードに大きな変更を加えることになったとしても、運用負荷/コストを極力低減し、ビジネスロジックに注力したいサーバーレス技術を中心としたマネージドサービスをフル活用した構成で実装 ✓ 新しい概念/価値の迅速な検証に向けた開発の軽量化/効率化 ✓ 既存コードに大きな変更は加えずスケール性能を向上したい既存ソリューションを中心に不足部分をコンテナ技術を中心とした構成で実装事例1. OTAセンタ事例2. VSOCシステム

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38 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. クラウド活用における重要なポイント © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 38 無理に全面サーバーレス化にこだわらないアプリケーションの特性に応じて適材適所のサービス選定を心がけるイチから作る/全面クラウド化がすべてではない既にあるソリューション、サービスを活用して開発の効率化を心がけるクラウドのメリットを十分に享受(≒クラウドネイティブ技術の活用) するには従来の組織/業界にとらわれずクラウドに精通した技術者や組織と一体となって推進をしていくこと

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39 © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 最後に © Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 39 日立はクラウドの最新技術を活用して社会イノベーションの実現を推進しています日立ではクラウドCoE組織を設立して業界横断でクラウドの利活用を推進しています社会が直面するさまざまな課題に対して日立は最新のIT×OTを積極的に活用して課題解決へ挑戦しつづけます一緒に社会イノベーションを起こしていきましょう

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© Hitachi, Ltd. 2022. All rights reserved. 他社商品名、商品名などの引用に関する表示 • AWS は、米国その他の諸国における Amazon.com, Inc. またはその関連会社の商標です。 • Microsoft Azure は，Microsoft Corporation の商標または登録商標です。 • Google Cloud は、Google LLC の商標または登録商標です。 • その他、記載されている会社名および商品・製品・サービス名は、各社の商標または登録商標です。