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AWS IoT TwinMakerとは
どんなサービスなのか。
その魅力について語ります
2023/7/8
CX事業本部 若槻龍太
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自己紹介 2
● 若槻龍太
● 2019年11月入社（4年目）
● やっていること
○ サーバーサイド開発（メイン）
○ フロントエンド開発
○ モバイル開発
● 好きなAWSサービス
AWS IoT TwinMaker
AWS Step Functions
AWS CDK
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アジェンダ 3
1. AWS IoT TwinMaker との出会い（導入）
2. デジタルツインの理解を促すフレームワーク（大事な前
提）
3. AWS IoT TwinMaker デモ（クッキー工場）
4. 最後に（一番伝えたいこと）
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アジェンダ 4
1. AWS IoT TwinMaker との出会い（導入）
2. デジタルツインの理解を促すフレームワーク（大事な前
提）
3. AWS IoT TwinMaker デモ（クッキー工場）
4. 最後に（一番伝えたいこと）
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AWS IoT TwinMaker との出会い 5
AWS re:Invent 2022 に現地参加してきた
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Dr. Werner のキーノートに参加
AWS IoT TwinMaker との出会い
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IoT TwinMaker の持つ圧倒的な
表現力に衝撃を受けてしまった
AWS IoT TwinMaker との出会い
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さらに、現地で IoT TwinMaker の
ワークショップを受講する中で
私は...
AWS IoT TwinMaker との出会い
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“デジタルツイン、そして
AWS IoT TwinMaker には
コミットする価値がある！”
という確信を得た
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以降、IoT TwinMaker の
魅力を広めるために
ブログ等で布教活動を
するようになる
AWS IoT TwinMaker との出会い
DevelopersIO ブログ
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アジェンダ 11
1. AWS IoT TwinMaker との出会い（導入）
2. デジタルツインの理解を促すフレームワーク（大事な前
提）
3. AWS IoT TwinMaker デモ（クッキー工場）
4. 最後に（一番伝えたいこと）
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“デジタルツイン”と聞いて
どんなキーワードが思い浮かびますか？
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 13
「デジタルツイン」で想起されるキーワード
シミュレーション
IoT
メタバース
3D モデル VR/AR
データ分析
CAD
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“デジタルツイン”という用語は、
従来の方法を説明するために
多義的に使われがち
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“デジタルツイン”という用語は、
従来の方法を説明するために
多義的に使われがち
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=> そのことがユーザーの
混乱を招いているのが現状
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そこで AWS は、ユーザーのデジタルツインへの理解を促し、ビジネス価
値を達成できるようにするフレームワークを開発した
https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/digital-twins-on-aws-unlocking-business-value-and-outco
mes/
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
デジタル
ツインの
バイブル！
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AWS はデジタルツインを次のように定義
“デジタルツイン（DT）は、個々の物理システムの生きたデジタル表現であ
り、データで動的に更新されて、物理システムの実際の構造、状態(※)、
および動作を模倣し、ビジネスの成果を促進します。”
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
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AWS はデジタルツインを次のように定義
“デジタルツイン（DT）は、個々の物理システムの生きたデジタル表現であ
り、データで動的に更新されて、物理システムの実際の構造、状態、およ
び動作を模倣し、ビジネスの成果を促進します。”
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
①
① ②
②
③
③
④
④
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デジタルツインの重要な4要素
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AWS はデジタルツインの重要な4要素を次のように定義
1. 物理システム
2. デジタル表現
3. （物理システムとデジタル表現の間の）接続
4. ビジネスの成果
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
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AWS はデジタルツインの重要な4要素を次のように定義
1. 物理システム
2. デジタル表現
3. （物理システムとデジタル表現の間の）接続
4. ビジネスの成果
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
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デジタルツインの重要な4要素：物理システム
“個々の物理エンティティ、物理エンティティの集合、物理プロセス、または
人でさえあり得ます。また、生物学的、化学的、生態学的、またはその他
のシステムである可能性があるため、産業システムである必要はありませ
ん。”
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
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デジタルツインの重要な4要素：物理システム
“個々の物理エンティティ、物理エンティティの集合、物理プロセス、または
人でさえあり得ます。また、生物学的、化学的、生態学的、またはその他
のシステムである可能性があるため、産業システムである必要はありませ
ん。”
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
=> 物理システムは、
現実世界の様々なシステムである
（インダストリーの文脈に限らない）
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AWS はデジタルツインの重要な4要素を次のように定義
1. 物理システム
2. デジタル表現
3. （物理システムとデジタル表現の間の）接続
4. ビジネスの成果
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
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デジタルツインの重要な4要素：デジタル表現
“モデル自体であるデジタル表現です。この場合、モデルとは、物理システムの構造
（または構成）を表すために必要なデータモデルなどのデータの集合または、物理シス
テムの現在の状態を表すのに役立つ IoT データダッシュボードだけを意味するので
はありません。シミュレーションなどの物理システムの動作をエミュレートするモデルを
意味します。これにより、入力を与えると、モデルは応答出力を返します。これは、3 番
目の要素である接続性につながります。”
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
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デジタルツインの重要な4要素：デジタル表現
“モデル自体であるデジタル表現です。この場合、モデルとは、物理システムの構造
（または構成）を表すために必要なデータモデルなどのデータの集合または、物理シス
テムの現在の状態を表すのに役立つ IoT データダッシュボードだけを意味するので
はありません。シミュレーションなどの物理システムの動作をエミュレートするモデルを
意味します。これにより、入力を与えると、モデルは応答出力を返します。これは、3 番
目の要素である接続性につながります。”
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク
=> デジタル表現は、物理システムの構造や状態を
表現するモデルである
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AWS はデジタルツインの重要な4要素を次のように定義
1. 物理システム
2. デジタル表現
3. （物理システムとデジタル表現の間の）接続
4. ビジネスの成果
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
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デジタルツインの重要な4要素：物理システムとデジタル表現の間の接続
“これは “living” という言及によって強調されています。デジタルツインになるには、モ
デルを物理システム（センサーなど）からのデータで定期的に更新する必要がありま
す。検証済みのモデルは、ある時点での物理システムの動作のスナップショットを提
供しますが、デジタルツインは、物理システムの動作が元の時間から大幅に変化する
タイムスケールにモデルを拡張します。更新の頻度は、根本的な現象が発生する速度
によって決まります。一部のユースケースではほぼリアルタイムの更新が必要です
が、他のユースケースでは週次の更新で十分です。”
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
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デジタルツインの重要な4要素：物理システムとデジタル表現の間の接続
“これは “living” という言及によって強調されています。デジタルツインになるには、モ
デルを物理システム（センサーなど）からのデータで定期的に更新する必要がありま
す。検証済みのモデルは、ある時点での物理システムの動作のスナップショットを提
供しますが、デジタルツインは、物理システムの動作が元の時間から大幅に変化する
タイムスケールにモデルを拡張します。更新の頻度は、根本的な現象が発生する速度
によって決まります。一部のユースケースではほぼリアルタイムの更新が必要です
が、他のユースケースでは週次の更新で十分です。”
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
=> 接続により、デジタル表現は物理システムからのデータで
定期的に更新される
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AWS はデジタルツインの重要な4要素を次のように定義
1. 物理システム
2. デジタル表現
3. （物理システムとデジタル表現の間の）接続
4. ビジネスの成果
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
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デジタルツインの重要な4要素：ビジネスの成果
“デジタルツインは、特定の結果、つまりある種の経済的またはビジネス的
価値を推進する必要があります。”
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
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デジタルツインの重要な4要素：ビジネスの成果
“デジタルツインは、特定の結果、つまりある種の経済的またはビジネス的
価値を推進する必要があります。”
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
=> 経済的またはビジネス的価値を推進する
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AWS はデジタルツインの重要な4要素を次のように定義（まとめ）
1. 物理システム
=> 現実世界の様々なシステム
2. デジタル表現
=> 物理システムの構造や状態を表現するモデル
3. 物理システムとデジタル表現の間の接続
=> 物理システムからのデータによるデジタル表現の定期的な更新
4. ビジネスの成果
=> 経済的またはビジネス的価値を推進する
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
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AWS はデジタルツインの重要な4要素を次のように定義（まとめ）
デジタルツインの理解を促すフレームワーク
=> 4要素は最初に示した図の関係で表されるもの
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Digital Twin leveling index
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 36
さらに AWS は、デジタルツインのユースケースを L1 から L4 の
4段階で定義する Digital Twin leveling index を開発した
https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/digital-twins-on-aws-unlocking-business-value
-and-outcomes/
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 37
Digital Twin leveling index は、自動運転のレベル分けのデジタ
ルツイン版
https://www.mlit.go.jp/common/001226541.pdf
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 38
さらに AWS は、デジタルツインのユースケースを L1 から L4 の
4段階で定義する Digital Twin leveling index を開発した
https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/digital-twins-on-aws-unlocking-business-value
-and-outcomes/
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 39
L1 Descriptive
● 物理システムの視覚的表現による説明に焦点を当てたユースケース
● 物理システムを表す静的モデルから成る。
○ 現実のシステムに応じて状態や構造は変化しない。
● まだ完全なデジタルツインとは言えない。
● IoT TwinMaker の利用による解決には適していない
○ 従来の CAD ソフトや VR/AR で解決すべき
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 40
L1 Descriptive
ソリューション例：
エンジニアリング設計で
の3Dアセットの活用
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 41
L1 Descriptive
ソリューション例：
AR による顧客への自社
製品の説明
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 42
さらに AWS は、デジタルツインのユースケースを L1 から L4 の
4段階で定義する Digital Twin leveling index を開発した
https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/digital-twins-on-aws-unlocking-business-value
-and-outcomes/
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 43
L2 Informative
● 物理システムの現在や過去の状態を可視化するユースケース
● 接続により物理システムの状態をモデルに反映させる。
● IoT TwinMaker が一番使われるパターンだと考えられる
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 44
L2 Informative
ソリューション例：
ダッシュボード画面で、
車のバッテリー残量が低下
した車両のモデルの色を変
化させる
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 45
L2 Informative
ソリューション例：
ダッシュボード画面で、
車のバッテリー残量が低下
した車両のモデルの色を変
化させる
残量十分なら青
残量低下なら赤
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 46
L2 Informative
典型的な
アーキテクチャ例
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 47
L2 Informative
物理システムから IoT
SiteWise へのデータ
送信
典型的な
アーキテクチャ例
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 48
L2 Informative
IoT SiteWise からIoT
TwinMaker への
リアルタイムな
データ送信
典型的な
アーキテクチャ例
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 49
L2 Informative
TimeStream を介した
過去データの送信
典型的な
アーキテクチャ例
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 50
L2 Informative
3D モデルなど静的ファ
イルの管理
典型的な
アーキテクチャ例
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 51
L2 Informative
典型的な
アーキテクチャ例
Grafana ダッシュボード
でのデジタルツインに
よる可視化
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 52
さらに AWS は、デジタルツインのユースケースを L1 から L4 の
4段階で定義する Digital Twin leveling index を開発した
https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/digital-twins-on-aws-unlocking-business-value
-and-outcomes/
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 53
L3 Predictive
● 物理システムの未来のある瞬間の状態を可視化するユースケース
● 機械学習モデルの適用や what-if 分析により、物理システムの未来のあ
る時点での状態の予測データをモデルに反映
○ 予知保全などの事前対応を行うことができる
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 54
L3 Predictive
L2 のアーキテクチャを
拡張
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 55
L3 Predictive
L2 のアーキテクチャを
拡張
物理システムからの
データを元に、ML モデ
ルをトレーニングして作
成
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 56
L3 Predictive
L2 のアーキテクチャを
拡張
ML モデルを Lookout
for Equipment や
SageMaker で使用し
て、未来の状態のデー
タを作成する。
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 57
さらに AWS は、デジタルツインのユースケースを L1 から L4 の
4段階で定義する Digital Twin leveling index を開発した
https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/digital-twins-on-aws-unlocking-business-value
-and-outcomes/
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 58
L4 Living
● L3 の欠点は、物理システム自体の時間経過による変化に対応できないこと
○ 例えば発電機のタービンは軸ずれや摩耗などの経年劣化を起こすため、そ
れらの変化を考慮しなければ、正確な予測を行えない
● そこで AWS は aws-do-pm という将来予測モデリングを可能にするフレーム
ワークのソースコードを提供
● aws-do-pm をアーキテクチャに追加し、物理システムの時間経過による変化を
モデルに反映させたより正確な予測を可能に
● まさに生きている(Living)かのようなデジタルツインを実現
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 59
L4 Living
L2 の
アーキテクチャを
拡張
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 60
L4 Living
L2 の
アーキテクチャを
拡張
IoT SiteWise から出力
されたデータから
aws-do-pm が予測モ
デリングを実施。劣化
などを考慮した状態
データをIoT SiteWise
にFBする
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 61
デジタルツインの 重要な 4 要素と leveling index を対応付ける
と表のようになる
L1 Descriptive L2 Informative L3 Predictive L4 Living
物理システム ◯ ◯ ◯ ◯
デジタル表現 ◯ ◯ ◯ ◯
接続 ✕ ◯ ◯ ◯
ビジネスの成果
（可視化対象）
既存(※)の構造 既存の状態 未来の状態 未来の構造および
状態
IoT TwinMaker で
解決すべきか
✕ ◯ ◯ ◯
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 62
デジタルツインの 重要な 4 要素と leveling index を対応付ける
と表のようになる
L1 Descriptive L2 Informative L3 Predictive L4 Living
物理システム ◯ ◯ ◯ ◯
デジタル表現 ◯ ◯ ◯ ◯
接続 ✕ ◯ ◯ ◯
ビジネスの成果
（可視化対象）
既存(※)の構造 既存の状態 未来の状態 より高精度な未来
の状態
IoT TwinMaker で
解決すべきか
✕ ◯ ◯ ◯
いちばん重要
なのがここ！
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デジタルツインの理解を促すフレームワーク 63
デジタルツインをビジネス適用したい場合、
対象の物理システムの何を可視化する必要があるのかを精査し、
構築するデジタルツインのレベルを判断することによって、
ビジネス価値の達成に大きく近づくことができる
L1 Descriptive L2 Informative L3 Predictive L4 Living
ビジネスの成果
（可視化対象）
既存(※)の構造 既存の状態 未来の状態 より高精度な未来
の状態
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“デジタルツイン”に対する
理解が少し深まったのではないでしょうか？
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アジェンダ 65
1. AWS IoT TwinMaker との出会い（導入）
2. デジタルツインの理解を促すフレームワーク（大事な前
提）
3. AWS IoT TwinMaker デモ（クッキー工場）
4. 最後に（一番伝えたいこと）
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AWS IoT TwinMaker デモ 66
● ダッシュボードとしてAmazon Managed Grafana を利用
● CookieFactory と Mixer の2つのシーンを埋め込んでいる
● シーンはグリグリ動かせる
● 選択したアラームのタグがシーン内でフォーカスされる
● データの状態に応じてデジタルツイン上の表示が変わっている
● ミキサーやグラフ、ビデオ、ドキュメントも切り替わる
● 逆も然り。シーン⇛その他のフォーカス変更
● デジタルツインを含む様々な可視化手法を1画面上で連動させるこ
とができる。
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AWS IoT TwinMaker デモ 67
アーキテクチャ（L2 デジタルツイン）
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AWS IoT TwinMaker デモ 68
クッキー工場はハンズオンが公開されており、誰でも試すことが
できます
https://github.com/aws-samples/a
ws-iot-twinmaker-samples
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AWS IoT TwinMaker デモ 69
クッキー工場のハンズオンをやってみたブログも公開していま
す。ハマりどころなど参考になると思います
https://dev.classmethod.jp/articles/
aws-iot-twinmaker-getting-started/
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アジェンダ 70
1. AWS IoT TwinMaker との出会い（導入）
2. デジタルツインの理解を促すフレームワーク（大事な前
提）
3. AWS IoT TwinMaker デモ（クッキー工場）
4. 最後に（一番伝えたいこと）
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デジタルツインとは
“究極の可視化手法”である
と考えています
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そんなデジタルツインの
アプリケーションを AWS 上で
簡単に構築できる
AWS IoT TwinMaker に
“非常にロマンを感じている”
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最後に 73
● AWS IoT TwinMaker のクラメソ社内事例はまだない
● そもそも国内でのデジタルツインの事例が殆どない
● ブログ等のアウトプットもほとんど無い
● 一緒に AWS IoT TwinMaker を盛り上げませんか？
● 社内で提案したり、アウトプットしたりしませんか？
● 今なら先行者になれます
● GET だけじゃなく POST して PUT しましょう！
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ありがとうございました
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