Raspberry PiやJetsonで使えるIoT通信のご紹介 /Raspberrypi-jetson-iot-connectivity

2021年3月17日（水）SORACOM Device Meetup #2 発表資料

Raspberry PiやJetsonで使えるIoT通信のご紹介
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

Transcript

1. Raspberry Pi や Jetson で使える IoT 通信のご紹介 SORACOM Device Meetup #2 Mar. 17, 2021 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. 自己紹介 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、登壇回数140+回 (2018年実績) 経歴: 東証二部ハードウェア・メーカーで情シス部門 EC 事業責任者、IoT 事業開発を経て現職 AWS IoT Hero (2020年授賞)
3. @SORACOM_PR fb.com/soracom.jp IoT や SORACOM の情報収集や イベントの振り返りにご活用ください！ ハッシュタグ #SORACOM youtube.com/c/SORACOM_Japan
4. SBC ― シングルボード・コンピュータ Raspberry Pi ✓ パソコン並みの基本性能を持ちつつ、センサー接続が可能な 拡張性(GPIO/カメラインターフェイス)を持つ ✓ センサーは OS(Linux) から容易に制御できる ✓ 最新版は Raspberry Pi 4 NVIDIA Jetson ✓ 機械学習のアプリケーション向けに特化したハードウェア構成 ✓ センサーの接続先としてGPIO/カメラインターフェイスを搭載、 OS(Linux) から容易に制御できる ✓ 入門機から高性能モデルと幅広いラインナップで、ソフトウェア 資産を共有/流用可能 Raspberry PI 4 model B Jetson Nano
5. SBC ― シングルボード・コンピュータ Raspberry PI 4 model B Jetson Nano センサーを利用した 物理現象のデジタル化 カメラを利用した 画像や動画の記録 • GPIO • BLE • CSI • USB
6. センサーの接続は？ ハンダ付けが不要に Grove Pi シリーズ ✓ Raspberry Pi の GPIO ピンヘッダに装着、 GPIO ピンが Grove コネクタに ✓ A/D コンバータ搭載 Grove Pi+ Grove Pi0 電動フォーカス搭載カメラ Arducam “B0176” ✓ CSI インターフェイスで、 RPi だけでなく Jetson でも利用可能 ✓ I2C から1024段階のフォーカス制御 https://qiita.com/ma2shita/items/c180f818a675741bf660 https://qiita.com/ma2shita/items/41928e50c47810f7496e
7. ラズパイやJetsonで不可欠な microSD https://blog.soracom.com/ja-jp/2021/01/07/how-to-choise-of-microsd-for-raspberry-pi-in-2021-spring/
8. クラウド ネットワーク センサー/デバイス “モノ” デジタルデータをクラウドで活かしたい ― 「IoT」とは？ モノやコトをデジタル化 現場のデジタル化 現場とクラウドを つなげる データの活用 IoT とは？ SORACOM とは？
9. クラウド ネットワーク センサー/デバイス “モノ” デジタル化の課題「ネットワーク」 セキュリティ 対策や更新? クラウドとの 連携？ ネットワークの 設定？ IoT とは？ SORACOM とは？ GPIO BLE CSI USB 通信機能の 開発？
10. IoT を取り巻く通信技術の進化 Wi-Fi PAN BLE, ZigBee, Wi-SUN LPWA LoRaWAN, Sigfox Cat. M1, NB-IoT 通信距離 10m 30m 1km 10km 消費電流 100mA 20mA 通信速度 100bps 1kbps 1Mbps 10Mbps 450Mbps NFC RFID 5G セルラー 3G, LTE(4G) 手軽に使える 通信環境の制約 直接つながる 人向け通信の流用 IoT とは？ SORACOM とは？
11. あらゆる現場をつなげる無線通信 IoT 向けデータ通信 SORACOM Air どこでもつながる 無線通信 セキュリティや 付加機能 セルラー LPWA 2G / 3G / LTE LTE-M Sigfox IoT ビジネス向けの 料金体系 IoT とは？ SORACOM とは？
12. クラウド ネットワーク SORACOM は IoT の「つなぐ」を簡単に 中継器 アクセスポイント等 IoT とは？ SORACOM とは？ センサー/デバイス “モノ” 閉域接続 回線管理 ダッシュボード クラウド連携 遠隔アクセス デバイス管理
13. 取り付けからセットアップ Raspberry PI OS ➢ setup_air.sh のダウンロードと実行 ➢ pppX で認識 Ubuntu (Jetson) ➢ NetworkManager CLI (nmcli) での設定 ➢ “gsm” で認識 / ルーティングテーブル上は pppX Windows ➢ ドライバソフトウェアのダウンロードとインストール ➢ “携帯ネットワーク” で認識 / いわゆるモデム ※ 一部機種は「ルーター」のように振舞うものもあり USB ドングル型モデムの活用
14. 抜き挿しもコマンドライン制御可能 USB ドングル型モデムの活用 https://zenn.dev/ma2shita/articles/8559ddf4627a75 抜き 挿し $ echo -n "1-1.2" | sudo tee /sys/bus/usb/drivers/usb/bind $ echo -n "1-1.2" | sudo tee /sys/bus/usb/drivers/usb/unbind
15. USB ドングル型モデムを活用できる SORACOM サービスや設定 ➢ SIMに名前やタグを割り当てて、通信量や費用の内訳をわかりやすく タグ・名前付け機能 ➢ 通信量に応じたアクションを設定して、使いすぎを通知する SORACOM Air 監視機能 ➢ 通信している機器の大まかな位置を知る ユーザーコンソール 地図情報 ➢ モデムに取り付けたSIMが転用されても通信ができないようする IMEI ロック機能 ➢ モデムを取り付けたパソコンに、遠隔からセキュアにアクセスする SORACOM Napter https://blog.soracom.com/ja-jp/2021/03/02/soracom-onyx-lte-usb-dongle/#co-index-4 USB ドングル型モデムの活用 IoT レシピ あり！
16. 通信量の見積もり方法 Wi-Fi や有線などで ローカル通信 その時 リソースモニタや pmacct などで、トラフィック計測をする https://qiita.com/ma2shita/items/c64626338035ee47c121 集計して以下を導出 • RPi → パソコン を「上り」 • パソコン → RPi を「下り」 SORACOM 見積ツールで算出 https://calculator.soracom.io/#/ja 1 2 3 ※セルラーにおいては通信条件が若干変化するため ローカルとは異なる結果となる場合があります 上り 下り USB ドングル型モデムの活用 《ポイント》 実際の操作を 再現 《ポイント》 機器を “主体” に 上り/下り 《ポイント》 KB での入力
17. 通信量/料を節約する方法 下りの通信量を節約する方法 ➢ リモートデスクトップの解像度や色数を下げる ➢ テキストベースの遠隔操作 (SSH 等) ➢ 機器のアップデートは別の通信を利用 上りに特化した通信プランの採用 上り 下り SORACOM は上下非対称の料金体系 上りが安い → 下りの節約すると良い 大容量アップロード用 SIM plan-DU データ通信料込みで月1,200円(税抜)～/SIM、上り10GB～ USB ドングル型モデムの活用 💰 💰 💰 💰
18. クラウド ネットワーク SORACOM は IoT の「つなぐ」を簡単に 中継器 アクセスポイント等 センサー/デバイス “モノ” 閉域接続 回線管理 ダッシュボード クラウド連携 遠隔アクセス デバイス管理 USB ドングル型モデムを活かして 「どこでもクラウド接続」を！
19. 開発に要する期間 日 週 月～ 《 LTE-M 通信搭載 IoT ボタン 》 SORACOM LTE-M Button 個性的な デバイスづくり パソコンや 小型コンピュータの IoT デバイス化 完成品による サービス開発への集中 センサーとの 組み合わせ 目的で選べる SORACOM の IoT デバイス 《 通信内蔵 AI カメラ 》 S+ Camera Basic 《 センサー + LTE-M 通信 》 GPS マルチユニット SORACOM Edition 《 Mini PCIe I/F LTE モデム 》 EC21-J (Mini PCIe 版) 《 プロトタイプマイコン向けモジュール 》 M5Stack 用 3G 拡張ボード 《 プロトタイプマイコン向けモジュール 》 LTE-M Shield for Arduino Sigfox Shield for Arduino 《 接点インターフェイス付き IoT ボタン 》 SORACOM LTE-M Button Plus 《 USB 型 3G モデム 》 AK-020 《 USB 型 LTE モデム 》 SORACOM Onyx 《 LTE-M 通信搭載 GPS & BLE 中継器 》 ビーコン対応 GPS トラッカー GW 《 LTE モデム搭載プロトタイプ向けマイコン 》 Wio LTE JP Version 《 量産向け通信モジュール 》 UC20-G (LCC) BG96 (LGA) NEW
20. 世界中のヒトとモノをつなげ 共鳴する社会へ