AWS IoT SiteWise + Greengrass で PLCからデータ収集するシステムを開発してみた

Fusic Tech Live Vol.14：IoTと関わりそうな技術アレコレ
https://fusic.connpass.com/event/282163/

参考資料
- AWS サービス別資料(AWS BLACK BELT ONLINE SEMINAR)
- https://aws.amazon.com/jp/events/aws-event-resource/archive/?cards.q=IoT

Transcript

1. AWS IoT SiteWise + Greengrass で PLCからデータ収集するシステムを開発してみた AWS IoT ファミリーのサービス探求会 2023.06.28 世利 祐樹 1
2. ⽬次 1. AWS IoT ファミリーのサービス探求会とは 2. IoTにおけるクラウドの役割 3. AWS IoTファミリー 4. 今回構築したシステムの概要 5. Arduino Opta 6. AWS IoT SiteWise 7. まとめ 8. 参考⽂献 2
3. AWS IoT ファミリーのサービス探求会とは メンバー︓岡嵜・世利 活動期間︓2023年1⽉〜6⽉（毎週2時間） 活動実績 • AWS IoT Greengrass V2 ⼊⾨ハンズオン実施 https://catalog.us-east-1.prod.workshops.aws/workshops/5ecc2416-f956-4273-b729-d0d30556013f/ja-JP • AWS IoT Greengrass V2 の Rubyコンポーネントを Raspberry Pi に構築 • AWS IoT SiteWise ワークショップ実施 https://iot-sitewise.workshop.aws/ja/ • PLC データ収集（AWS IoT SiteWise + AWS IoT Greengrass）構築 3
4. IoTにおけるクラウドの役割 4 例）工場の見える化、監視・制御、異常検知・故障予測、デバイス保守管理 etc.
5. IoTにおけるクラウドの役割 5 例）異常検知・故障予測 ①AWSにデータをアップロードする ②データを受け取る ③データを解析する ④デバイスを制御してステータスを変更する
6. AWS IoT ファミリー 6
7. AWS IoT ファミリー 7
8. 今回構築したシステムの概要 今回は、PLCからデータをAWSに収集し、可視化するシステムの構築を⾏いました。 8 SiteWise 1. PLCからGatewayにデータを転送する 2. GatewayからCloudにデータを転送する 3. Cloudでデータを可視化する → PLC⽤の通信プロトコル︓Modbus TCPで通信 Greengrass
9. Arduino Opta Arduino Optaは、産業⽤のPLC（Programmable Logic Controller）です。 PLCは、主にラダーなどの⾔語を使⽤して接点をコントロールする制御⽤の装置です。 9 Arduino PLC IDEでPLC プログラミングが容易に。 ⼊⼒ 8 x デジタル/ アナログ（0〜10 V）⼊⼒ 出⼒ 4 x リレー（250 V AC - 10 A） I/F 10/100 Ethernet（TCP/IP または Modbus TCP)対応 USB-C RS485 半⼆重
10. AWS IoT SiteWise AWS IoT SiteWise はローカルゲートウェイを使ってエッジからデータを収集し、そ のデータを構造化してラベルを付けると共に、メトリクスを計算し、リアルタイムの 時系列データをダッシュボードで可視化することができます。 10
11. AWS IoT SiteWise AWS IoT Greengrass V2 上で動作するゲートウェイは、2023年6⽉現在 Modbus TCP ソースをサポートしていません。（OPC UA ソースのみサポートしている。） そのため、PLCからModbus TCP通信でデータを受け取り、OPC UA通信でAWS IoT SiteWise Edgeデータ収集パックに引き渡す、中間サーバーのみ独⾃に実装しました。 11 AWSコンソール上でポチポチするだけで構築可能。 （RaspberryPiにコマンドをコピー＆ペーストするだけ）
12. AWS IoT SiteWise 12 モデル作成（測定値定義） アセットプロパティに関連付け リアルタイムでデータを確認可能
13. AWS IoT SiteWise 13 「10秒」間隔で AWS IoT SiteWise Gateway は 蓄積されたデータを⼀括でCloud にアップロードする （この送信間隔は変更できない） 100ms間隔でデータ送信 1秒間隔で最新のデータのみを送信 それぞれのモジュールのデータの送信間隔 10秒間隔で10個のデータが送信されてくる （1秒間隔のデータを可視化）
14. Demo ちょっと実演してみます
15. まとめ • 製造業で使われるOPC-UAやModbusといったプロトコル通信を中継する⽴ち位置 として、AWS IoT Greengrassが活⽤できることがわかった • AWS IoT SiteWise は「産業⽤データを⼤規模に収集、分析、可視化するツール」 であるが、OPC UAであれば既存モジュールのみで即リアルタイムの可視化が可能 となるため、産業以外でもPoCなど開発スピードを優先する場で採⽤を検討してみ る価値がありそう（料⾦計算は忘れずに。ご利⽤は計画的に。） 15
16. 参考⽂献 • AWS サービス別資料（AWS BLACK BELT ONLINE SEMINAR） https://aws.amazon.com/jp/events/aws-event-resource/archive/?cards.q=IoT 16
17. ご清聴いただきありがとうございました Thank You We are Hiring ! https://recruit.fusic.co.jp/