AWS Lambda と Amazon SQS で「わかった気になれる」FreeRTOS 入門

2024年10月12日開催『JAWS FESTA 2024 in 広島』で、ソラコム松下(max)が発表した資料です。

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1. AWS Lambda と Amazon SQS で 「わかった気になれる」FreeRTOS 入門 Oct. 12, 2024 JAWS FESTA 2024 in 広島 株式会社ソラコム テクノロジー・エバンジェリスト 松下 享平 (Max / @ma2shita)
2. 株式会社ソラコム テクノロジー・エバンジェリスト 松下 享平 (まつした こうへい) "Max" • 静岡県民 新幹線通勤族 • 講演や執筆を中心に活動、登壇数600以上/累計 • 経歴: 東証二部ハードウェアメーカーで情シス、 EC 事業、IoT 事業開発を経て2017年より現職 • 好きな言葉「論よりコード」 • X(旧Twitter): @ma2shita • 好きなサービス: • SORACOM Funnel • AWS IoT Core • Pixel 9 Pro にしました WiJG?, Public domain, via Wikimedia Commons NEW!! NEW!!
3. 運営の皆さん、ありがとうです！ はじめましての人も (^^)/ #jawsfesta2024 #jawsfesta #jawsug
4. bus.jawsfesta2024.jaws-ug.jp は IoT ！ GPS マルチユニット SORACOM Edition IoT の仲間が集まるコミュニティ #SORACOMUG
5. 19 < 43 そげんこげんにいる お気軽に話してみて、喜ぶから！
6. 【このセッションは】 を知っていれば 20分後に このコードが読める ※しらんけど ※端折ったコードです AWS Lambda Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS) #include <FreeRTOS.h> struct QUEUE_DATA { uint8_t count; }; void readTask(void *pvParameters) { QueueHandle_t xQueue = pvParameters; struct QUEUE_DATA queue_data; for (;;) { int32_t data = _incoming_data(); if (data > 0) { queue_data.count = data; xQueueSend(xQueue, queue_data); } } } void sendTask(void *pvParameters) { QueueHandle_t xQueue = pvParameters; struct QUEUE_DATA queue_data; for (;;) { xQueueReceive(xQueue, queue_data); int16_t cId = Wio.SocketOpen("uni.soracom.io"); Wio.SocketSend(cId, queue_data.count); } } void setup() { QueueHandle_t xQueue = xQueueCreate(1); xTaskCreate(readButtonTask, xQueue); xTaskCreate(senddataTask, xQueue); vTaskStartScheduler(); } void loop () {} ※ コードは簡略化してます。正しい引数は調べてくださいね
7. FreeRTOS オープンソースの 組み込みシステム向け OS • OS(カーネル)名でもあり、 プロジェクト名でもある ライセンスは MIT #include <FreeRTOS.h> struct QUEUE_DATA { uint8_t count; }; void readTask(void *pvParameters) { QueueHandle_t xQueue = pvParameters; struct QUEUE_DATA queue_data; for (;;) { int32_t data = _incoming_data(); if (data > 0) { queue_data.count = data; xQueueSend(xQueue, queue_data); } } } void sendTask(void *pvParameters) { QueueHandle_t xQueue = pvParameters; struct QUEUE_DATA queue_data; for (;;) { xQueueReceive(xQueue, queue_data); int16_t cId = Wio.SocketOpen("uni.soracom.io"); Wio.SocketSend(cId, queue_data.count); } } void setup() { QueueHandle_t xQueue = xQueueCreate(1); xTaskCreate(readButtonTask, xQueue); xTaskCreate(senddataTask, xQueue); vTaskStartScheduler(); } void loop () {} ※ コードは簡略化してます。正しい引数は調べてくださいね
8. 改めて問おう、OS の機能とは？ リソース 管理 入力、出力、記憶、 演算、制御 利用者の代わりに やってくれる
9. setup() {} loop() { int32_t data = _incoming_from_sensor(); if (data > 0) { int16_t cId = Wio.SocketOpen("uni.soracom.io"); Wio.SocketSend(cId, data); } } センサーからデータを 読み出し (データがあったら) データを送信 え？明らかに簡潔で、 こっちの方が良くね？ OS が無いと、どうなる？ #include <FreeRTOS.h> struct QUEUE_DATA { uint8_t count; }; void readTask(void *pvParameters) { QueueHandle_t xQueue = pvParameters; struct QUEUE_DATA queue_data; for (;;) { int32_t data = _incoming_data(); if (data > 0) { queue_data.count = data; xQueueSend(xQueue, queue_data); } } } void sendTask(void *pvParameters) { QueueHandle_t xQueue = pvParameters; struct QUEUE_DATA queue_data; for (;;) { xQueueReceive(xQueue, queue_data); int16_t cId = Wio.SocketOpen("uni.soracom.io"); Wio.SocketSend(cId, queue_data.count); } } void setup() { QueueHandle_t xQueue = xQueueCreate(1); xTaskCreate(readButtonTask, xQueue); xTaskCreate(senddataTask, xQueue); vTaskStartScheduler(); } void loop () {} Arduino 初学者が書くと…？ ※ コードは簡略化してます。正しい引数は調べてくださいね
10. OS が無いと、どうなる？ じゃあ、どうする？ センサーの読み出しと、 データ送信を 非同期(マルチタスク) 化とか？ setup() {} loop() { int32_t data = _incoming_data(); if (data > 0) { int16_t cId = Wio.SocketOpen("uni.soracom.io"); Wio.SocketSend(cId, data); } } 通信に時間がかかっちゃったら そこで試合終了(この間のデータが読めない)だよ！ ※ コードは簡略化してます。正しい引数は調べてくださいね
11. AWS なら、簡単なのに Amazon SQS AWS Lambda 《受付処理》 AWS Cloud AWS Lambda 《API 呼び出し処理》 読み取りタスク 送信タスク プロセス間通信 センサー マイコン こうならないかなぁ？ なんやかんやのデータ 横道: Lambda Web Adapter 便利っすよね
12. そこで FreeRTOS #include <FreeRTOS.h> struct QUEUE_DATA { uint8_t count; }; void readTask(void *pvParameters) { QueueHandle_t xQueue = pvParameters; struct QUEUE_DATA queue_data; for (;;) { int32_t data = _incoming_data(); if (data > 0) { queue_data.count = data; xQueueSend(xQueue, queue_data); } } } void sendTask(void *pvParameters) { QueueHandle_t xQueue = pvParameters; struct QUEUE_DATA queue_data; for (;;) { xQueueReceive(xQueue, queue_data); int16_t cId = Wio.SocketOpen("uni.soracom.io"); Wio.SocketSend(cId, queue_data.count); } } void setup() { QueueHandle_t xQueue = xQueueCreate(1); xTaskCreate(readButtonTask, xQueue); xTaskCreate(senddataTask, xQueue); vTaskStartScheduler(); } void loop () {} このコードが、 すでに Amazon SQS + AWS Lambda なコード ※ コードは簡略化してます。正しい引数は調べてくださいね
13. 書き換えてみよう！ #include <FreeRTOS.h> struct QUEUE_DATA { uint8_t count; }; void readTask(void *pvParameters) { queue_url = pvParameters; struct QUEUE_DATA queue_data; for (;;) { int32_t data = _incoming_data(); if (data > 0) { queue_data.count = data; xQueueSend(queue_url, queue_data); } } } void sendTask(void *pvParameters) { queue_url = pvParameters; struct QUEUE_DATA queue_data; for (;;) { xQueueReceive(queue_url, queue_data); int16_t cId = Wio.SocketOpen("uni.soracom.io"); Wio.SocketSend(cId, queue_data.count); } } void setup() { SQS MyQueue = xQueueCreate(1); xTaskCreate(readButtonTask, MyQueue); xTaskCreate(senddataTask, MyQueue); vTaskStartScheduler(); } void loop () {} キュー作成 1 (データがあったら) キューへ送信 3 Queue 着信の トリガー設定 2 readTask sendTask MyQueue マイコン おめでとうございます！ もう、読めるようになりましたね！ ※ コードは簡略化してます。正しい引数は調べてくださいね
14. どこが “OS” なの？ xTaskCreate() は fork(3) vTaskStartScheduler() は fg(1) xHoge vBar 等の関数は #include <FreeRTOS.h> ＝ “組み込む” ことで、 OS の機能が使えるから 組み込み OS !! #include <FreeRTOS.h> struct QUEUE_DATA { uint8_t count; }; void readTask(void *pvParameters) { queue_url = pvParameters; struct QUEUE_DATA queue_data; for (;;) { int32_t data = _incoming_data(); if (data > 0) { queue_data.count = data; xQueueSend(queue_url, queue_data); } } } void sendTask(void *pvParameters) { queue_url = pvParameters; struct QUEUE_DATA queue_data; for (;;) { xQueueReceive(queue_url, queue_data); int16_t cId = Wio.SocketOpen("uni.soracom.io"); Wio.SocketSend(cId, queue_data.count); } } void setup() { SQS MyQueue = xQueueCreate(1); xTaskCreate(readButtonTask, MyQueue); xTaskCreate(senddataTask, MyQueue); vTaskStartScheduler(); } void loop () {} ※ コードは簡略化してます。正しい引数は調べてくださいね
15. 実は、SORACOM Discovery 2024 の 「心が動いたボタン」の実装に使ってました！
16. AWS Lambda と Amazon SQS で わかった気になれる FreeRTOS Disclaimer: 雰囲気での紹介だからね FreeRTOS の 25% くらい こんなもんじゃない！ IoT に興味があったり、 「実はハードウェア屋だぜ」な方、 ぜひ声かけてくださいね！ FreeRTOS
17. IoT の「つなぐ」を簡単に You Create. We Connect.