クラウドを活用して家電をハックして みた KMiura(@k_miura_io)

自己紹介 • 三浦 耕生(こうき) • Acallのバックエンドエンジニア • JAWS UG名古屋, Cloudflare Meetup 名古屋 運営 • 北海道で好きなところ：小樽、支笏湖、 余市蒸留所 @k_miura_io koki.miura05

時は2024年3月

会社辞めました

入社直前に人生初の北海道へ

そして入社

4年ぶりのフルリモート ※画像はイメージです

こいつの出番！

在宅勤務あるある？ • 作業に集中してコーヒーの存在を忘れる • せっかく淹れたコーヒーが渋くなる • 良い豆ほど損した気分 ↑2500円のコーヒーメーカーと 4000円のコーヒー豆のツーショット

今回はこれをIoTで解決する話

システム構成

デバイスの通信 • デバイスの通信はすべてSORACOMを駆使したセルラー通信を使用 • 在宅勤務に支障をきたさないようになるべくWifiで接続するデバイスの数は減らしたい • SORACOM Beamを使うことでSORACOMのプラットフォームにデータ転送して暗号 化を行いAWSにPublish • デバイスの通信量が減る＆デバイスにAWSの認証情報を持たなくて済む • 用途：コーヒーメーカーにつけたセンサーデータの送信、信号灯の操作 https://soracom.jp/services/beam/

デバイスの通信その2 • SORACOM Funkを使ってサー バーレスなAPIを実装 • AWS、Azure、GCPのFaaSの実 行権限を与えるだけでエンドポ イントを叩くだけで実現できる • もちろんSORACOMのSIM・バー チャルSIMのアクセスだけ受け 付けるのでAPI Gatewayに認証 つける必要なし • 用途：QRコードスキャナを使っ たチェックイン https://soracom.jp/services/funk/

センサーデータを送信 してからのロジック • IoT Rulesを使ってデバイス から送信されたセンサー データをそのまま別のサー ビスに転送サービスにでき る • 転送先の中にはStep Functionsも含まれる • トピックのデータがJSON だったときはよしなにJSON に変換してStep Functions に入力される

メインのビジネス ロジック • 待ち時間が長いのでStep FunctionsでLambdaの処 理を分割 • Step Functionsでもできる ような処理はStep Functionsに逃がすことで 一つのLambdaのコード量 を減らせる • IoTのPublishはLambdaで しかできない…

ハードウェアの全体像

ハードウェア(コーヒーメーカー) • 電流センサーでコーヒーメーカーが通電したことを検知して MQTTでデータを飛ばす • SORACOMのSIMを仕込んでSORACOM Beamを飛ばすこ とでマイコンの消費電力、メモリ使用量を抑えられる • センサー自体はアナログ信号なのでジャックプラグで信号を受 け取ったらADコンバータをかましてマイコンにデータを送信 • センサーの特性上、ノイズが乗りやすいので抵抗を挟むと抑え られる • センサーのドキュメントがなにもない＆付属品のジャックが初 期不良で辛かった…

ハードウェア(チェックイン＆通知) • チェックインには某T様系企業製のQRコードリー ダーを使用 • 結構古い機種なのによう動く • シリアル通信 • 通知に使用する信号塔はネットワークライトを使用 • HTTP通信で操作できるので結構便利 • ブザーも鳴らせる • 制御にはそれっぽい筐体付きのRaspberry Pi model Bを使用 • 1年前に秋葉原で購入 • 無線モジュールがないのでモデムを使って SORACOMのぷらっとフォームに接続

デモ動画

まとめ • SORACOMはクラウドとの相性バツグンでアプリ屋さんでも手軽にIoT を楽しめる • AWSのサービスを使うことでIoT連携にマッチしたシステムをサーバー レスで構築できる • 課題解決でIoTプロトタイピングしていくのは楽しい

宣伝 https://discovery.soracom.jp/2024/index.html

宣伝２ https://jawspankration2024.jaws-ug.jp/ja/

END