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(1)SORACOM UG ご紹介 ~ (2)IoT プラットフォーム SORACOM ~ (3)IoT を Well-Architectedにするために

SORACOM
September 02, 2023

(1)SORACOM UG ご紹介 ~ (2)IoT プラットフォーム SORACOM ~ (3)IoT を Well-Architectedにするために

2023年9月2日開催『JAWS-UG高知 Vol.13 & SORACOM UG四国
』にて、SORACOM UG 運営の藤田さん、ソラコム松下(max)、ソラコム桶谷(takuya)が発表した資料です。

以下の内容が収録されています。

SORACOM UG ご紹介
つながる!が、身近な社会へ ― IoT プラットフォーム SORACOM
IoT を Well-Architectedにするために

SORACOM

September 02, 2023
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Transcript

  1. SORACOM User Group のご紹介 JAWS-UG x SORACOM UG 2023/9/2 #jawsug

    #jawsug_kochi IoTのなかまが集うハッシュタグ #SORACOMUG #SORACOM
  2. SORACOM UG とは? 業種・職業問わず、IoTプラットフォーム SORACOMサービス を知りたい人、使ってみた い人、使っている人、より使い方を知りたい人など、誰でも参加できるコミュ二ティです。 SORACOM User Group

    は、 様々なバックグラウンドを持った方が 集まって互いに学び合い交流し合う 場を提供しています。 welcome!! SORACOM使ってなく ても大丈夫
  3. SORACOM UG 好きになってもいいんだよ SORACOM UG公式ページ https://www.facebook.com/soracomug/ Facebook https://soracomug-tokyo.connpass.com/event/ Connpass https://soracom-ug.jp/

    オンライン勉強会 SORACOM UG Online 来たれ初心者! SORACOM UG ビギナーズ 第2・4水曜日の夜は SORACOM UG 夜のもくもく会 9/13(来週水曜) 開催予定
  4. つながる!が、身近な社会へ IoT プラットフォーム SORACOM Sep. 2nd, 2023 JAWS-UG 高知 ×

    SORACOM UG 四国 in 高知 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)
  5. @ma2shita お気軽にフォローを! 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" 講演回数 600超/累計、保有スライド

    1万枚超 好きな言葉「論より、コード」 好きな SORACOM サービス: SORACOM Funnel 好きな AWS サービス: AWS IoT Core AWS ヒーロー (IoT 部門、2020年)
  6. SORACOM は IoT の「つなぐ」を簡単に IoT デバイス クラウドサービス ✓ 遠隔操作 ✓

    メンテナンス ✓ 蓄積・見える化 ✓ アラート通知 センサ キット IoT 通信 IoT SIM LPWA パートナー デバイス パートナークラウド (AWS / Microsoft / Google) Wi-Fi / 有線 3G / LTE / 5G LTE-M 通信 デバイス クラウド型 カメラ 衛星通信
  7. IoT バックエンド構築の課題 準備 仮想サーバーを立ち上げてから、OS、あとは PHP + Laravel をインストールして API と変換処理を実装した後、

    ストレージに MySQL を設定して… 楽しいけれど、お金にならない時間! 非機能要件の実装 MQTT 対応?認証処理? ワークロード調整?ストレージ見積? 面倒なうえに、お金にならない時間! 運用や費用 モニタリング?スケールアウト/イン? データが流れていない時のコスト? 手間がかかるのに、だれもお金を払ってくれない! ともかく大変!
  8. マネージドサービス・サーバレスを活かす SORACOM サービス AWS IoT Core Amazon KinesisData Streams AWS

    Lambda AWS Cloud データ転送 SORACOM Beam クラウドアダプタ SORACOM Funnel ファンクション呼び出し SORACOM Funk SORACOM Platform IoT データ通信 SORACOM Air セルラー GSM / LTE / 5G LPWA LTE-M / Sigfox VPN WireGuard SORACOM IoT SIM セキュアリンク SORACOM Arc Wi-Fi / Starlink IoT デバイス
  9. 株式会社ミクシィ 導入事例 SORACOM BeamとeSIMを組み合わせによるデバイスの認証と通信の暗号化を行 うことにより、セキュリティの強靭化と同時に機器の開発やキッティングの手間 をオフロード。 位置情報 SORACOM Beam UDP

    HTTPS みてねみまもりGPS AWS Cloud eSIM 回線(SIM)情報により デバイスを認証 SORACOM Beamのプロトコル変換機能により、 デバイスがやり取りする軽量なUDP通信を 安全なHTTPSに変換してクラウドとやり取り。 サービス
  10. IoT を Well-Architected にするために JAWS-UG高知 Vol.13 & SORACOM UG四国 Takuya

    Oketani Solutions Architect, SORACOM, INC. 2023.09.02 Original Update by Steve Snodgrass / https://www.flickr.com/photos/stevensnodgrass/5259158811/
  11. • Amazon Web Services(AWS) が 2015 年 10 月 01

    日に初版を公開 • システム設計・運用の考え方と ベストプラクティス集 • 全てを適用、適合する必要はない • AWS の SA と AWS のお客さまが 数多くの経験で作り上げた AWS Well-Architected https://aws.amazon.com/jp/architecture/well-architected/
  12. • ホワイトペーパー • W-A の概要 • 6 つの柱(ピラー)ごとの詳細なホワイトペーパー • 優れた運用効率、セキュリティ、信頼性、パフォーマンス効率、コストの最適化、持続可

    能性 • チェックリスト • ベストプラクティスに則っているか、を確認する • 確認質問集 • ソリューションアーキテクト • 設計、構築、運用を支援する AWS Well-Architected の構成要素 クラウド設計・運用のベストプラクティス集 AWS Well-Architected Frameworkを100%活用する方法 https://d1.awsstatic.com/events/jp/2018/summit/tokyo/aws/08.pdf
  13. • AWS Well-Architected Tool • AWS のベストプラクティスに照らしてアーキテクチャを測定するための一貫 したプロセスを提供するクラウド内のサービス • 決定事項のドキュメント化を支援

    • ベストプラクティスに基づいてワークロードを改善するための推奨事項を提供 • ワークロードの信頼性、安全性、効率性、費用対効果の向上 • AWS Well-Architected ガイダンス • 特定のユースケース、テクノロジーや実装シナリオに焦点 • 運用、ディザスタリカバリ、ガバナンス AWS Well-Architected の構成要素
  14. • AWS Well-Architected Lens • AWS Well-Architected が提供するガイダンスを特定の業界およびテクノロジ ー領域にも広げる •

    AWS Well-Architected Framework の 6 つの柱とともに適切なレンズを使用す る • IoT については 2 つ • IoT Lens • IoT Lens Checklist AWS Well-Architected の構成要素 https://aws.amazon.com/jp/architecture/well-architected/#AWS_Well-Architected_Lenses
  15. • IoT Lens • https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/wellarchitected/latest/iot- lens/abstract-and-introduction.html • IoT Lens Checklist

    • https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/wellarchitected/latest/iot-lens- checklist/overview.html IoT Lens - AWS Well-Architected
  16. IoT Lens を 読んでみた Original Update by Book Catalog /

    https://www.flickr.com/photos/bookcatalog/31712634324/
  17. • 定義 - 設計および製造レイヤー “設計および製造レイヤーは、製品の概念、ビジネス要件と技術要件の収集、プロトタイピング、 モジュールと製品のレイアウトと設計、コンポーネントのソーシング、製造で構成されます。 各フェーズで行われた決定は、以下で説明されている IoT ワークロードの次の論理レイヤーに 影響します。たとえば、IoT

    デバイスの作成者の中には、一般的なファームウェアイメージを契 約製造元によって焼き付けおよびテストすることを希望するものもあります。この決定により、 プロビジョニングレイヤー中に必要なステップが部分的に決まります。 さらに進み、製造中に各デバイスに固有の証明書とプライバシーキーを書き込むことができま す。認証情報の種類は、その後のネットワークプロトコルの選択に影響を与える可能性がある ため、この決定は通信レイヤーに影響する可能性があります。認証情報の有効期限が切れるこ とがない場合は、発行元の認証機関の侵害によるデータ損失のリスクが増大する可能性を犠牲 にして、通信およびプロビジョニングレイヤーを簡素化できます。” IoT Lens から抜粋 https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/wellarchitected/latest/iot-lens/design-and-manufacturing-layer.html
  18. • 定義 - プロビジョニングレイヤー “IoT ワークロードのプロビジョニングレイヤーは、一意のデバイス ID の作成に使用されるパブ リックキーインフラストラクチャ (PKI)

    と、デバイスに設定データを提供するアプリケーション ワークフローで構成されます。プロビジョニングレイヤーは、継続的なメンテナンスと、時間 の経過に伴うデバイスの最終廃棄にも関係します。IoT アプリケーションには、IoT アプリケー ションでデバイスをスムーズに追加および管理できるように、堅牢で自動化されたプロビジョ ニングレイヤーが必要です。IoT デバイスをプロビジョニングするときは、一意の暗号化認証情 報をデバイスにインストールする必要があります。 X.509 証明書を使用することで、デバイス用の信頼された ID を安全に作成するプロビジョニン グレイヤーを実装できます。このレイヤーは、通信レイヤーに対する認証と承認に使用できま す。X.509 証明書は、認証機関 (CA) と呼ばれる信頼されたエンティティによって発行されます。 X.509 証明書は、メモリと処理要件のために制約のあるデバイス上のリソースを消費しますが、 運用上のスケーラビリティと標準ネットワークプロトコルによる広範なサポートにより、理想 的な ID メカニズムです。” IoT Lens から抜粋 https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/wellarchitected/latest/iot-lens/provisioning-layer.html
  19. • 優れた運用効率の柱 - ベストプラクティス - 準備 “IoT アプリケーションの場合、さまざまな環境でハードウェアを調達、プロビジョニング、テ スト、デプロイする必要があります。それは、運用上の優秀性のための準備を広げ、主に物理 デバイスで実行され、クラウドでは実行されないデプロイをカバーする必要があるからです。

    ビジネス上の成果を測定して改善し、デバイスがこれらのメトリクスを生成して IoT アプリ ケーションに送信するかどうかを決定するには、運用メトリクスを定義する必要があります。 また、さまざまな環境でデバイスがどのように動作するかをシミュレートできる、効率的な機 能テストのプロセスを作成し、運用上の優秀性を計画する必要があります。 IoT ワークロードが障害に対して耐障害性を確保する方法、人が介入することなく問題からデバ イスを自己復旧する方法、およびクラウドベースの IoT アプリケーションをスケールして接続 ハードウェアの負荷が増え続けるニーズを満たす方法を尋ねることが不可欠です。” IoT Lens から抜粋 https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/wellarchitected/latest/iot-lens/preparation.html
  20. • 信頼性の柱 - ベストプラクティス - 基盤 “IoT デバイスは、ネットワークまたはクラウドのエラーが発生した場合でも、ある程度の容量 で動作し続ける必要があります。デバイスファームウェアを設計して、断続的な接続や接続の 損失をメモリや電源の制約の影響を受けやすい方法で処理します。IoT

    クラウドアプリケーショ ンは、データの整合性を維持し、時間の経過とともに水平にスケールするために、オンライン とオフラインの間で頻繁に移行するリモートデバイスを処理するように設計する必要がありま す。IoT の全体的な使用率をモニタリングし、自動的に容量を増やすメカニズムを作成して、ア プリケーションがピークの IoT トラフィックを管理できるようにします。 デバイスが不必要なピークトラフィックを生成しないようにするには、デバイスのフリート全 体が同時に同じオペレーションを試行することを防止するデバイスファームウェアを実装する 必要があります。例えば、IoT アプリケーションがアラームシステムで構成されており、すべて のアラームシステムが現地時間の午前 9 時にアクティベーションイベントを送信する場合、IoT アプリケーションにはフリート全体からの即時のスパイクが流入します。代わりに、タイミン グイベントやエクスポネンシャルバックオフなど、スケジュールされたアクティビティにラン ダム化係数を組み込み、IoT デバイスが時間枠内でピークトラフィックをより均等に分散できる ようにします。” IoT Lens から抜粋 https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/wellarchitected/latest/iot-lens/preparation.html
  21. • IoT に関わる人が全員腹落ちするまで読んでほしい • 企画、デバイス、クラウド、通信、運用... • AWS、Microsoft Azure、Google Cloud、オンプレミス、SORACOM... •

    AWS のサービス特有の部分は同等の機能に置き換えて考える • 特に IoT は課題に寄りがち • 課題を解決することが最優先 どんなデバイスで解決できるか、どんなセンサーで解決できるか • プロダクションへの IoT の適用を考えた時に必ず必要になる指針 • 先人の知恵、乗り越えた罠 • IoT の全てが網羅されているわけではない • 足りない部分もある • 毎年更新される IoT Lens を読んでみて
  22. • 様々なフェーズで活用できる • 新規 IoT システム開発 • 要件定義、設計、構築、運用 • (おそらく)最も活用しやすい

    • 既存システム運用 • 既存システムのリスクの洗い出し • 改善や次期システム更改時の Input にする • 定期的にリスクを見直すことが大事 • ISMS や各種認定の更新と同じ • 時間が経過することで、データが変わり、サービスが変わる IoT Lens を読んでみて
  23. • 2015/09/30 IoT プラットフォーム SORACOM 提供開始 • AWS Well-Architected の発表の

    1 日前 SORACOM は... https://soracom.com/ja-jp/news/20150930-1/
  24. 9 releases 2015 SORACOM Air SORACOM Beam and updates.. 35

    releases 2016 • SORACOM Canal • SORACOM Direct • SORACOM Door • SORACOM Endorse • SORACOM Funnel • SORACOM Gate • SORACOM Harvest and updates.. 27 releases 2017 28 releases 2018 41 releases 2019 • SORACOM LTE-M Button for Enterprise Plus • Unified Endpoint • plan-DU • SORACOM Harvest Files • SORACOM Napter • plan-KM1 Location info • AWS Market Place • Local Break Out • S+ Camera tech preview • GPS Multi Unit • Soracom Mobile and updates.. • SORACOM Air for LoRaWAN • SORACOM Air for Sigfox • SORACOM Inventory • SORACOM Junction • IoT SIM • eSIM and updates.. • plan-K • plan-KM1 • LTE for IoT SIM • SORACOM Krypton • SORACOM Lagoon • SORACOM LTE-M Button powered by AWS • SORACOM LTE-M Button for Enterprise and updates.. 57 releases 2020 • plan-D support LTE-M • Soracom Mobile • Subscription Container • VPG in rendzvous point • SORACOM Orbit • SORACOM Peek • VPG Type E and F • S+ Camera Public beta • Professional Services • Engineering Services • SORACOM IoT Store • Event Handler on console • s1.4xfast for plan- D/plan-K and updates.. サービスローンチ以来、2週間に1回のペースでの 新機能、機能改善のリリースを継続 Pace of innovation 78 releases 2021 • SORACOM Arc • plan-D D300MB • S+ Camera Basic • Smart Edition • iSIM(Technical Preview) • Priority Support • Diagnostics • Lagoon v2 • S+ Camera Water Proof • Peek for SIM • S+ Camera Wifi Integration • SORACOM Arc IPv6 Support • planX1 Softbank support • Add SUPPORT mail address which customer can add • Improvement for Funk Credentials • Improvement for Soralet • planX3 and updates.. 60 releases 2022 • Billing alert event handler • Generate API key for each SAM user • start selling Armadillo-IoT gateway G4 LTE model for SORACOM starter kit • Soratun update (v1.2.0) • SoraCam API • Satellite Connectivity • Beam Auth Header • Krypton Azure Support • Unabiz LTE-M Button and updates.. 29 releases 2023 so far • Lagoon V3 • plan-DU DU- 100GB • Binary parser CBOR support • Harvest Intelligence - Public Beta • planP2 - Limited Preview • Switch User for SAM and updates..
  25. IoT テクノロジー民主化のためのプラットフォーム CLI & SDK SORACOM CLI(Go) Web インターフェース User

    Console データ転送支援 SORACOM Beam クラウドアダプタ SORACOM Funnel データ ・蓄積 SORACOM Harvest プライベート接続 SORACOM Canal IoT向けデータ通信 SORACOM Air for Cellular (2G, 3G, LTE, LTE-M, 5G) LPWA (Sigfox, LoRaWAN) 専用線接続 SORACOM Direct 仮想専用線 SORACOM Door API Web API Sandbox コネクティビティ ネットワーク インタフェース SIM認証・証明 SORACOM Endorse デバイス管理 SORACOM Inventory 透過型トラフィック処理 SORACOM Junction データ分析・検索 SORACOM Query セキュアプロビジョニング SORACOM Krypton アクセス権限管理 SORACOM Access Management アプリケーション LAN SORACOM Gate 24/365サポート 診断機能 Technical Support USB ドングル / セルラーモジュール / マイコンモジュール / ボタン / カメラ デバイス オンデマンドリモートアクセス SORACOM Napter クラウドファンクション SORACOM Funk ダッシュボード作成/共有 SORACOM Lagoon パケットキャプチャ SORACOM Peek インラインプロセッシング SORACOM Orbit VPG 監査ログ API Audit Log WiFi, 有線 インターネット セキュアリンクサービス SORACOM Arc Satellite(衛星) インターネット/ メッセージングサービス メディア SORACOM Relay ソリューション SORACOM Global Platform エッジプロセッシング SORACOM Mosaic Soracom Cloud Camera Services ソラカメ SMS配信 Soracom Cloud SMS Delivery 多要素認証サポート Soracom Cloud MFA eSIM データ通信 Soracom Mobile
  26. • セルラー通信は公共の電波を使っていることを考慮する “セルラー通信に使われる電波は、多数のユーザで共用される公共のリソースです。誰かが一斉 に大量の通信をすると通信の混雑を招き、他のユーザに影響を与えかねません。通信を行うタ イミングはできるだけ分散させましょう。また、技適マーク(技術基準適合証明)のないデバ イスを使って通信することは、訪日外国人の利便性を確保するといった一部例外的な場合を考 慮した規定を除いては違法となりますので、必ず技適マークのあるデバイスを使いましょう。 具体例として、デバイスにファームウェアを配信したり、最新の広告や表示データを配信する ような場合を考えてみましょう。新しいデータが配信されたタイミングで全デバイスが一斉に ダウンロードを開始すると他のユーザに影響を与える可能性がありますし、ネットワーク輻輳

    によるパケットロスが起こることで、再送による余分なデータ通信コストの発生や、スルー プットの低下による通信時間の増加による余分な電力の消費など、自分自身のシステムにも悪 影響を与える可能性があります。多くのユーザで公共のリソースを有効活用できるよう、極力 各デバイスへのデータ転送のタイミングが時間的・空間的に分散するような工夫を取り入れる ことが重要です。 ” ソラコムのベストプラクティス から抜粋 ※フォーム入力が必要 https://soracom.jp/dl-best_practice/
  27. • ネットワーク切断や通信速度低下に常に備える “セルラー通信では、デバイス設置場所の電波状況、デバイスやアプリケーションのトラブル、 通信プラットフォーム提供元の設備メンテナンスなど、様々な理由でネットワーク切断や通信 速度の低下が発生する可能性があります。いつこのような問題に遭遇してもシステムに影響が 出ないよう、以下のようなポイントを考慮するとよいでしょう。 ・ネットワークが切断されたら自動的に再接続を行う ・何度か再接続を行っても接続できないときは、徐々に間隔を広げながら再接続を行う Exponential Backoffを取り入れるとよいでしょう。

    ・送信開始前にデータを作成し、デバイス上でバッファリングを行う ・一度デバイス上にデータを溜めてから送信すると、後からデータの再送を行うことが可能 となり、データ欠損の抑制が容易になります。 ・突然のネットワーク切断を想定したテストを実施する ・ソラコムではユーザーコンソールやAPIによって通信セッションの切断を行うことができま す。これを利用することにより、デバイス側から見ると「突然、通信セッションが切れ た」という状況を簡単に作ることができます。” ソラコムのベストプラクティス から抜粋 ※フォーム入力が必要 https://soracom.jp/dl-best_practice/
  28. • 設置環境に合わせたデバイスを選定する “IoTデバイスが設置される環境は室内だけでなく、野外や乗り物の中、自動販売機や工場設備 のような機械の中など多岐に渡ります。場合によっては、山の中や海の上のような、湿度や風 の強さなどが市街地と異なる厳しい環境や、現地へおもむいて作業を行う、いわゆるオンサイ トメンテナンスが難しい場所に設置されることもあります。そのため、長期的に安定したシス テムを運用するには、堅牢なシステム設計と合わせて、設置環境に合わせたデバイスを選択す ることがポイントです。価格や処理能力以外にも、防水性、防塵性、防爆構造、動作温度帯、 電池駆動の可否、遠隔メンテナンス機能の有無など、利用環境に適したデバイスを選定しま しょう。防水や防塵については保護等級といった形で規格化されており、デバイス選定時の指

    標として利用することができます。加えて、メンテナンスが難しい場所にデバイスを設置する ときには、事前にロングランテストを行うことをお勧めします。 また、デバイスの利用環境によっては電圧の変動、温度の変化等で正常な動作ができなくなっ てしまうこともあります。デバイスやモデムを定期的・自律的に再起動する仕組みを導入した り、SMSを使って遠隔で再起動を実行できるような機能をもったデバイスを選定するのも効果 的です。” ソラコムのベストプラクティス から抜粋 ※フォーム入力が必要 https://soracom.jp/dl-best_practice/
  29. • IoT Lens と重複する部分が多い • デバイスの製造、プロビジョニング、対障害性...etc • クラウド(オンプレミス)の伸縮性、 対障害性...etc •

    一方でソラコム特有の部分も多い • セルラー通信(2G、3G、LTE、5G) • 公共のリソース • デバイスの選び方 • 設置環境に合わせる • ハードウェアや部品の仕様/スペックに応じた対応 ソラコムのベストプラクティス
  30. • 様々なフェーズで活用できる • 新規 IoT システム開発も既存システム運用も • IoT Lens と同じ

    • どんどん成長する、いつでも変更できる IoT プラットフォームのメリット • 定期的にリスクを見直すことが大事 • IoT Lens と同じ • 時間が経過することで、データが変わり、サービスが変わる ソラコムのベストプラクティス
  31. • ホワイトペーパーとチェックシートを提供 • ホワイトペーパーで体系だったベストプラクティスを提供 • チェックシートでベストプラクティスに則っているか、を確認する • SORACOM のサービスにフォーカスした内容も •

    SORACOM Users で公開 • https://users.soracom.io/ja-jp/ • 誰でも見れる/使えるように • ソラコムの SA が寄稿 • 毎年更新 SORACOM Well-Architected Framework(仮) ※ いずれも計画中の内容で変更される可能性があります
  32. • 単独で IoT 全てを網羅するものではない • AWS Well-Architected Framework IoT Lens

    と合わせる • 他のクラウドの Framework でも • 網羅性を向上させる • IoT の複数の Well-Architected を組み合わせることで得られるもの • 様々なリスクの回避 • コスト効率の向上 • カバーできていない部分の補完 SORACOM Well-Architected Framework(仮)
  33. • Well-Architected は • システム設計・運用の考え方とベストプラクティス集 • これまでの経験の蓄積で作り上げられた • どんなシステムにも適用することができる •

    特定の業界およびテクノロジー領域向けには、それに応じた内容を • Well-Architected を活用する • 先人の知恵を得る、巨人の肩を借りる • 自分たちの Well-Architected を蓄積していく • Well-Architected で省力化、コストを最適化 • 新しい取り組みにコストやリソースを分配する まとめ