Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
Nature Remoの裏側 ~ AWSとWeb技術をIoTの世界でフル活用する / Insi...
Search
Songmu
October 04, 2019
Technology
11
15k
Nature Remoの裏側 ~ AWSとWeb技術をIoTの世界でフル活用する / Inside Nature Remo
Songmu
October 04, 2019
Tweet
Share
More Decks by Songmu
See All by Songmu
現役エンジニア兼採用担当から見たエンジニア採用アンチパターン / Engineer Recruitment Anti-Patterns
songmu
20
15k
20万超のIoTデバイス同時接続を支えるNature RemoのシステムとAWS / IoT AWS Loft Nature Remo 2021
songmu
0
1.2k
GoとNature ~ Nature Remoの裏側 / Nature Bath vol6
songmu
0
6.6k
Other Decks in Technology
See All in Technology
バクラクにおける可観測性向上の取り組み
yuu26
3
440
Spring Frameworkの新標準!? ~ RestClientとHTTPインターフェース入門 ~
ogiwarat
1
210
フロントエンド メタフレームワーク 選定の際に考えたこと
yuppeeng
0
330
「 SharePoint 難しい」ってよく聞くけど、そんなに言うなら8歳の息子に試してもらった
taichinakamura
2
750
福岡新卒エンジニアの会
teba_eleven
1
140
【技術書典17】OpenFOAM(自宅で極める流体解析)2次元円柱まわりの流れ
kamakiri1225
0
250
ガバメントクラウド先行事業中間報告を読み解く
sugiim
1
1.9k
国土交通省 データコンペ参加者向け勉強会
takehikohashimoto
0
270
VPC間の接続方法を整理してみた #自治体クラウド勉強会
non97
1
1k
マルチモーダルRAGやってみた
tanimon
0
110
SREの前に
nwiizo
9
1.3k
成長中のFanTech領域におけるBiomeを活用したCIの高速化 / fantech-web-biome
cyberagentdevelopers
PRO
2
110
Featured
See All Featured
Automating Front-end Workflow
addyosmani
1366
200k
The Illustrated Children's Guide to Kubernetes
chrisshort
48
48k
The Cult of Friendly URLs
andyhume
78
6k
How to train your dragon (web standard)
notwaldorf
88
5.7k
Fantastic passwords and where to find them - at NoRuKo
philnash
50
2.8k
Exploring the Power of Turbo Streams & Action Cable | RailsConf2023
kevinliebholz
27
4.2k
jQuery: Nuts, Bolts and Bling
dougneiner
61
7.5k
5 minutes of I Can Smell Your CMS
philhawksworth
202
19k
[RailsConf 2023] Rails as a piece of cake
palkan
51
4.9k
Easily Structure & Communicate Ideas using Wireframe
afnizarnur
191
16k
Typedesign – Prime Four
hannesfritz
39
2.4k
Faster Mobile Websites
deanohume
304
30k
Transcript
ݫൿɿຊࢿྉͷҰ෦·ͨશ෦ΛɺNatureגࣜձࣾͷڐՄͳ͠ʹɺෳɺసࡌ͢Δ͜ͱΛې͡·͢ɻ Introduce about September 3, 2019 Natureגࣜձࣾ Remoͷཪଆ AWS DevDay
Tokyo 2019 4th Oct, 2019 ~ AWSͱWebٕज़ΛIoTͷੈքͰϑϧ׆༻͢Δ
2 Me • 松⽊ 雅幸 (id:Songmu) • Nature 株式会社 取締役CTO
• https://songmu.jp/riji • https://github.com/Songmu • 好きな⾔語はGoとPerlと中国語 • 3 Times ISUCON Winner • 著書に「みんなのGo⾔語」等
3 Created Miscellaneous Go Tools • maltmill • ツールを簡単にhomebrewで配布するためのツール •
horenso • バッチジョブのためのラッパー • peep • プロセスの終了通知をしてくれる君 • gocredits • Goのツール配布時に依存ライブラリのLICENSEを同梱 • etc. • ref. 「Goでツールを量産する僕の⽅法」 • https://junkyard.song.mu/slides/gocon2019-fukuoka/#0
4 Maintaining major Go tools ご意⾒あれば懇親会などでお声がけください • ghq (github.com/motemen/ghq) •
ソースコードリポジトリ管理ツール • ghr (github.com/tcnksm/ghr) • GitHubへのバイナリリリース⽤ツール
5 Recent Works • godzil (github.com/Songmu/godzil) • Goツール作成のためのAuthoring Tool •
ecsched (github.com/Songmu/ecsched) • ECSのスケジュールタスク管理ツール • kibelasync (github.com/Songmu/kibelasync) • kibelaのクライアント • replaceablewriter (github.com/Songmu/replaceablewriter) • Write先を差し替えられるio.Writer
ࠓ͢͜ͱ Agenda 6
7 Agenda • Nature及びNature Remoの紹介 • Nature Remoのシステムアーキテクチャ解説 • ECS活⽤事例
• 現在の課題 • その他の細かい取り組み
ձࣾͱ Company and Product 8
Mission 9 Mission ⾃然との共⽣を テクノロジーでドライブする Vision インターネットとセンサー技術を活⽤し、分散型で再⽣可能な電 源を普及させ、エネルギーを⾃給⾃⾜出来る未来を創造する
8,980ԁ(੫ൈ) ʢ20187݄13ൃചʣ 11,980ԁ(੫ൈ) ʢ201812݄6ൃചʣ (ୈ̎ੈʣ Nature Remo 1st Generationɺ201710݄16ʹ13,000ԁʢ੫ൈ͖ʣͰൃച 10
Product
֎ग़ઌ͔ΒεϚϗͰΤΞίϯΛON εϚʔτεϐʔΧʔͱ࿈ܞͯ͠ͰՈిΛૢ࡞ 11 Features
εϚʔτσόΠε Nature Remo Ոి How It Works
Traction 13 2ऑͰ 10ສಥഁ ೝˍγΣΞۀքNo.1
Funding 14 2019年8⽉ 5億円調達 • 環境エネルギー投資 • DeNA (デライト・ベンチャーズ) ⽇経電⼦版・TechCrunch等掲載
継続成⻑中
Home Automation to P2P Electricity Platform 15 2019 Phase 1
(ݱࡏ) Home Automation 2020 Phase 2 Energy Management 2022 Phase 3 P2P Electricity Auction Platform
Confidential 16
Nature Remo E • ʮεϚʔτΤωϧΪʔϋϒʯ • ECHONET LiteϓϩτίϧΛར༻ • ຊࠃͷεϚʔτϝʔλͱHEMSΛܨ͙ඪ४ϓϩτίϧ
• ܦ࢈লೝఆ • ՈఉͷWifiʹͭͳ͍ͰUDPWi-SUNͳͲͰ௨৴ • ՈఉͷεϚʔτϝʔλʔιʔϥʔύωϧɾిͷૢ࡞ใऩर • ిྗσʔλͷӾཡૢ࡞ͳͲεϚʔτϑΥϯΞϓϦ͔Β • εϚʔτϝʔλʔ࣮΄΅શͯͷ͝ՈఉͰར༻Մೳ
Nature RemoͱGo Nature Remo and Go 18
Features • いわゆるIoT製品のスマートリモコン • スマートフォンやスマートスピーカーから家電操作 • エアコン・TV・ライト等 • 既存の⾚外線リモコンをそのまま置き換えられる •
簡単なリモコン学習(検出)機能 • センシングやユーザーの位置情報をもとに家電操作 • 温度・湿度、家から離れた時、近づいたときなど
εϚʔτσόΠε Nature Remo Ոి How It Works
Conditions • Nature Remoは⾃宅のWi-Fiに接続してローカルIPは保持 • → ⾃分からインターネットに出ていくことはできるが、外か らのリクエストを受け付けるのは容易ではない • しかし屋外のスマホ、スマートスピーカー、ルールなどに対して
素早く反応する必要がある • → どうやって? • Nature Remoはマイコンボード上でCのFirmwareが動作 • あまり複雑なことをさせたくはない
Possible Solutions (?) • UPnP等によるポート開放とDDNSの組み合わせ • セキュリティ上の懸念 • UDPホールパンチング等のNAT越え技術を⽤いたP2P •
接続維持が難しそう。特に移動体 ↑これらはかっこいいけど、現実的ではない
Realistic Solution • スマホアプリからはAPIリクエスト (開発者向けAPIも提供) • 我々のクラウドシステムがNature RemoにWebsockt経由で指令を送る • 「この⾚外線信号を出して」
HTTP API WebSocket - ֎ઢ - ηϯαʔใ - Թ - ࣪
Why WebSocket? • リアルタイムに双⽅向通信がお⼿軽にできる • 「普通の」Web技術 • 接続や切断時の再接続はNature Remo側が制御 •
常時接続になるため接続管理が割と⼤変ではある • 10万台+増加の⼀途
ΞʔΩςΫνϟ Architecture 25
API Stream Worker System Diagram Amazon ECS Subscribe Publish WS
WS Pub/Sub
Components • API • スマホアプリやスマートスピーカーとの通信 • Stream • Nature RemoとのWebSocket通信
• Worker • ルールの実⾏ すべてGo製でAmazon ECS上で動かしている
Remarkable Points • 素朴なGo製のWebアプリケーション • Redis Pub/Subを⽤いた、API - Stream間のやりとり •
Consulによるサービスディスカバリとコネクション管理 • AlexaのカスタムスキルはAWS Lambda経由を使って実⾏ される
Simple Web Applications with Go • 普通のWebアプリケーション • もともとherokuでホストしていた名残も •
フレームワークは使わずGorilla web toolkitを部分的に利⽤ • MySQL/Redis • gorp/redigo • DynamoDBはじめました • guregu/dynamo
Utilize Redis Pub/Sub • Redis Pub/Subを活⽤している • APIからはRedisにPublish • StreamはRedisをSubscribe
• 相互通信しない疎結合を実現している • Stream側はあくまでWebSocketとRedisからのSubscribe で受け付けた命令の実⾏しかおこなわず状態を持たない
Service Discovery with Consul • 歴史的経緯によりNature RemoはALBへの直接接続が困難 • NginxからproxyしてStreamサーバーに接続している •
NginxでTLS終端とWebSocketのProxyを実施 • エフェメラルポートの都合上、6万接続程度が上限 • 接続数が少ないサーバーにNature Remoは接続する • 接続先IPを返すAPIをまずコールし、返されたIPにWS接続 • Consulを使ってディスカバリを実現
ECSΛ༻͍ͨίϯςφ׆༻ ECS and Containers 32
Our almost services running on Amazon ECS • 前述の通り、ほとんどのサービスをECS上で動かしている
CI/CD Pipelines git-pr-release git push go test go build docker
build docker push ecspresso deploy 1 2 3 4
Introduce "ecspresso" for Deploying • github.com/kayac/ecspresso • ecs-deployから乗り換え • ecs-deployからの乗り換え先としてちょうどよい
• 既存のTask Definitionを利⽤できる • そのままシームレスに移⾏可能 • CircleCI上で実⾏してdeploy
The ECS Task Definition become reviewable • Taskへのサイドカー追加やパラメーター変更がreviewable になったのは良かった
--no-wait Option • https://github.com/kayac/ecspresso/pull/38 • デフォルトではサービスが⼊れ替わるまで待ってからコマ ンド終了するが、待たないオプション • ecs-deployとの互換挙動 •
CD上で利⽤する時に便利
՝ࠓޙऔΓΈ͍ͨ͜ͱ Problems 38
Nginx Proxy • 歴史的経緯によりNature RemoはALBに接続できない • Nginxに直つなぎしている • Nginxはstreamにproxyしているので6万接続程度が上限 •
エフェメラルポート関連 • コネクション数管理が煩雑! • → ALBに⼀本化したい • DNSベースで⾃動で内部のノード増やしてくれる
Service Discovery • Consulのサービスディスカバリはかっこいいが不安定にな ることも • Consul⾃体のバージョンも古い… • Cloud Mapなどに切り替えていきたい
Stream Reconnection • streamをdeployすると⼀⻫にNature Remoとの接続を切断 することになるため再接続ラッシュとなる • ⼀時的にAPIが過負荷気味になる • コンテナがコネクションを維持したまま、ローリングで⼊
れ替えていく⽅法を模索中
Log Monitoring • go.uber.go/zap でJSONログをCloudWatch Logsに送信 • CloudWatch Logs Insightsも安定してきて便利
• しかし如何せん⾼い • ⼀部のログはアプリから直接firehoseを叩いてS3送信 • Athenaで調査 • firehoseがたまに⼀時的にエラーが続くことに困っている • 改善したい
Further use AWS • AWS IoT • 無理して使う必要はないと考えているが、選択肢を広げ て必要に応じて使いたい •
機械学習系機能 • ユースケース • 室温や快適度の⾃動調整 • 電⼒の最適化や需給調整
RDB Migration • gooseを利⽤ • 積み上げ式のMigrationはイマイチ • メンテも滞っている • マスターデータ⼊れるのもやっているので若⼲乗り換え
づらい • schemalexに乗り換えたい • sqldefでも良いがschemalexは社内に作者がいる
࣋ଓՄೳͳ։ൃͷͨΊʹೖࣾޙऔΓΜͩ͜ͱ Minor Topics 45
Go Modulesಋೖ • depから移⾏ • vendorを残すなら以下のステップのみ % GO111MODULE=on go mod
init % GO111MODULE=on go mod vendor % rm Gopkg.* • ビルド時に `-mod=vendor` を⼀律つける必要はある • vendoringなんだかんだで便利だと思うようになった… • CI環境で考えることも減らせる
Dependabotಋೖ • dependabot.com • 依存ライブラリのバージョンが上がっていたらpull requestを起票して くれるサービス • GitHubが買収して今は無料で使える •
とにかく依存ライブラリ最新にし続けたいので便利 • Go対応正直微妙な部分も… • 頑張ってほしい… • 起票後CircleCI上でgo mod tidy⾛らせるなどの⼯夫もしている • アップデート当番のアサインも⾃動化
git-pr-releaseࣗಈԽ • developブランチにfeatureブランチマージしたら勝⼿にリ リースpull requestが⽣えてきて便利 • https://songmu.jp/riji/entry/2019-07-28-circleci-git-pr-release.html
ECS Scheduled TaskཧͷͨΊͷπʔϧecsched • github.com/Songmu/ecsched (作りかけ) • バッチ類は、ECSのScheduled Taskを利⽤しているがそれ をバージョン管理したいという動機
·ͱΊ 50
Nature Remoͷཪଆ • サーバーサイドはほぼ全てGo • 実は割と普通のWeb技術を使って実現している • インフラはAWSに寄せているし、もっと寄せていきたい • 本質的なサービス開発に注⼒したい
• WebSocketの接続管理周りがチャレンジング • サービスも急成⻑中 • 開発体験を上げるためにも⾊々やっています
We are hiring! 積極採⽤中です! • バックエンドエンジニア • スマートフォンエンジニア • 機械学習エンジニア
• 組み込みエンジニア ぜひオフィスに遊びに来てください@恵⽐寿