初めてのIoTシステム構築！ソフトウェアエンジニアがハマりがちな落とし穴/SORACOM Tech Days 2021 day1_3

SORACOM Tech Days 2021 セッション資料です。

IoT を活用したシステム開発はいまや珍しくありません。クラウドやデバイスが整い、 IoT システムを構築した経験のないエンジニアでも気軽に取り組めるようになりました。しかし、ビジネス活用を考えた場合、一般的な Web アプリケーションにはない、IoT システムの特徴に対応したエンジニアリングが求められます。 ソフトウェアエンジニアとして IoTプラットフォーム「SORACOM」の開発を通じてお客様の課題に携わってきた経験をもとに、そのポイントをわかりやすくご紹介します。

株式会社ソラコム
プリンシパルソフトウェアエンジニア
清水 雄太

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1. 初めてのIoTシステム構築！
   ソフトウェアエンジニアがハマりがちな落とし穴
   清水 雄太 (yuta)
   2021/11/16
   

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2. 本セッションの対象者
   • SORACOM をこれから利用する方
   • SORACOM プラットフォームを使った
   IoT システムを構築したい方
   • 初めて IoT システムを手掛ける
   WEB エンジニアの方
   

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3. 自己紹介
   清水 雄太 (yuta)
   株式会社ソラコム
   プリンシパルソフトウェアエンジニア
   プロダクトマネージャー
   主な経歴
   ・製造業系 業務システム開発
   ・C向け WEB サービス開発
   ・SORACOM プラットフォーム開発
   ・ユーザーコンソール
   ・アプリケーションサービス、デバイス連携機能などを担当
   

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4. 本日の内容
   • IoT システムの一般的な構成
   •はじめての IoT システム構築でハマりがちな落とし穴
   • SORACOM が提供するサービス
   

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5. 本日の内容
   • IoT システムの一般的な構成
   •はじめての IoT システム構築でハマりがちな落とし穴
   • SORACOM が提供するサービス
   

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6. IoT システムの一般的な構成
   クライアント
   モバイルアプリ
   ブラウザ
   IoT デバイス
   センサー
   管理者向け
   管理画面
   クラウド
   WEB/API サーバー
   IoT デバイス用
   エンドポイント
   バックエンド
   Android/iOS
   プラットフォーム
   

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7. クライアントの特徴
   ・モノと情報をやりとり
   ・画面がないことも。
   ・通信プロトコルが不定
   ・様々な種類が流通
   ・ブラウザ、IoT デバイス
   両方の特徴をあわせ持つ
   ・Android と iOS が主流
   ・SDK による開発支援
   ・利用者と情報をやりとり
   ・画面がある
   ・HTTP(S) & HTML が前提
   モバイルアプリ
   ブラウザ IoT デバイス
   

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8. IoT システム構築における考慮ポイント
   •デバイスの設置環境
   •電源の有無
   •室内か屋外か、
   風雨や日光にさらされるか
   •デバイスの通信環境
   •移動の有無
   •通信を阻害する機器が近くにあるか
   https://unsplash.com/photos/dDc0vuVH_LU
   

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9. IoT システム構築における考慮ポイント
   •デバイスの通信頻度／送信データ量
   • 頻度が高い / 送信データ量が多いほど、
   稼働時間やスループットの考慮が必要
   • デバイスを復旧させる方法
   • 遠隔監視
   • 定期的な再起動、セッション再接続
   • リモートアクセス
   https://unsplash.com/photos/tE6th1h6Bfk
   

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10. IoT システム構築における考慮ポイント
    •蓄積したデータの活用方法
    • 可視化
    • 統計処理や機械学習へのパイプライン
    •蓄積したデータのプライバシー保護
    • カメラを扱う場合、特に考慮が必要
    https://unsplash.com/photos/KgLtFCgfC28
    

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11. 本日の内容
    • IoT システムの一般的な構成
    •はじめての IoT システム構築でハマりがちな落とし穴
    • SORACOM が提供するサービス
    

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12. 落とし穴その１：デバイスが後手に回る
    プロトタイプ 試作
    既製品
    既製品の
    カスタマイズ
    量産
    調達する場合
    製作する場合
    

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13. IoT デバイスは奥が深い
    • ユースケースによって、デバイスの選択肢が広い
    • コネクティビティ
    • LTE、LTE-M、 Sigfox、 LoRaWAN、Wi-Fi など
    • プロトコル
    • TCP/UDP、 HTTP、 MQTT、 LwM2M など
    • 消費電力/バッテリー稼働時間
    • 動作環境（動作温度、防水・防滴）
    • 国内外の認証（技適など）
    • など
    

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14. ポイント：要件の変化に強い構成を選ぶ
    • ハードウェアはソフトウェアより変更に必要なコストが大きい。
    →ハードウェアの要件を早めに考え始めておくことが重要
    • IoT に限らないが、プロダクトを作っていくうちに要件は変わる。
    要件の変化に強いアーキテクチャを選択する
    

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15. 落とし穴その２：IoT のビジネスモデル
    • サブスクリプションモデル
    • 自社でデバイスを保有。エンドユーザーに貸与する。
    • デバイス販売モデル
    • IoT デバイスを販売して、サービス利用料は初期価格に含める。
    • サービス特化モデル
    • SaaS のみサブスクリプションで提供。デバイスはエンドユーザーが調達。
    ビジネスモデルに合わせた IoT システム構築が求められる
    

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16. サブスクリプションモデルの特徴
    • スケールするデバイス管理システムが必要
    • デバイスの安定調達
    • 在庫管理
    • 製造終了などの対応
    • 昨今の半導体供給不足
    • 人が常にそばに居るとは限らない前提でのシステム設計
    • 遠隔でのトラブルシューティング・メンテナンス
    • 遠隔アップデート
    • 状態監視
    

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17. デバイス販売モデルの特徴
    • 販売したデバイスのサポートをどれくらい維持するか
    • 販売したデバイスの回収・交換は難しい
    • サーバーサイドで後方互換性を維持する必要がある
    •デバイスのソフトウェアアップデート
    • Android/iOS など、プラットフォームが仕組みを提供
    デバイスにアプローチしづらいのが課題
    

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18. サービス特化モデルの特徴
    • デバイスのラインアップをどこまで広げるか
    • ビジネス機会とサポートコストのバランス
    • 自社だけでサービスが完結しないため、エコシステムの構築
    が必要
    • デバイスを持たないので、関連するリスクが低い
    • エンドユーザーの体験をどこまで作り込めるか
    より広い視野を持つ必要がある
    

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19. 落とし穴その３：自分の力だけでどうにかする
    自力でチャレンジできる環境が整っている。
    クラウドサービス、SaaS、OSS、安価なマイコン、 etc..
    IoT は IT の総合格闘技
    でも・・・
    

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20. エコシステムの力で
    IoTの敷居を下げる
    

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21. エコシステムの力
    SORACOM
    プラット
    フォーム
    ソラコムユーザー
    エンドユーザー
    パートナー
    ソラコム
    

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22. ソラコムが運営するパートナープログラム
    IoTの専門領域に強みを持つ 700 を超える企業が参加
    SORACOM パートナープログラム（SPS）
    

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23. SPS の構成 (2021/9/30 現在)
    デバイス
    パートナー
    テクノロジー
    パートナー
    ソリューション
    パートナー
    申請パートナー
    760社超(Total)
    認定済パートナー
    130社(Total)
    インテグレーション
    パートナー
    SELECTEDパートナー
    3社
    

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24. SORACOM User Group (SORACOM UG)
    • 業種や職種を問わず、IoT や
    ソラコムに興味を持った方が
    誰でも参加できるコミュニティ。
    • 日本全国、各地域別に活動中。
    • 交流から新しいアイデアやヒント
    が生まれるかも？
    

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25. IoT システム構築は考慮事項が多い
    • ハードウェア、ソフトウェア、通信、運用
    それぞれにノウハウを持ったプレイヤーが活躍
    いろいろな分野の仲間・パートナーを見つけよう
    

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26. 本日の内容
    • IoT システムの一般的な構成
    •はじめての IoT システム構築でハマりがちな落とし穴
    • SORACOM が提供するサービス
    

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27. SORACOM は IoT システム構築・運用を支援する部品
    

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28. IoT システムの一般的な構成
    クライアント
    モバイルアプリ
    ブラウザ
    IoT デバイス
    センサー
    管理者向け
    管理画面
    クラウド
    WEB/API サーバー
    IoT デバイス用
    エンドポイント
    バックエンド
    Android/iOS
    プラットフォーム
    

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29. さまざまなデバイスのラインアップ
    

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30. デバイスの設定を変更せずに送信先を切り替える
    IoT デバイス Unified
    Endpoint
    Beam
    Funnel
    Harvest
    Funk
    Orbit
    Lagoon
    Binary
    Parser
    0101
    1011
    データ変換
    (オプション)
    データ転送
    データ蓄積 データ可視化
    お客様のサーバー
    クラウドサービス
    アラート
    ダッシュボード
    

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31. デバイスの設定を変更せずに送信先を切り替える
    • SORACOM プラットフォームの設定で
    デバイスから送られたデータの転送先を変更できる。
    • 転送先への認証も SORACOM プラットフォームにオフロード可能
    • デバイス側の設定変更が不要
    • 複数の転送先にデータを分配できる
    

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32. さまざまな通信・プロトコルをサポート
    • 通信プロトコルは HTTP/TCP/UDP/MQTTに対応※
    • サーバーサイドは HTTPS または MQTT で構築するケースが多い
    ※ Sigfox, LoRaWAN はそれぞれデバイス固有のプロトコルを利用。
    ※ MQTT は SORACOM Beam が対応。 Unified Endpoint は未対応。
    SORACOM Air SORACOM Arc
    

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33. 部品を組み合わせ、短期間でサービス提供
    

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34. SORACOM Beam で省電力/通信データ量削減を実現
    https://iot-usecase.com/whill/
    SORACOM Beam
    UDP/TCP HTTPS
    モバイル回線 インターネット回線
    ・UDP は HTTP に比べて通信量が少ない
    ・サーバーは開発しやすい HTTPS を採用
    

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35. まとめ
    • ユースケースにあわせたデバイスの選定を早めに
    はじめよう
    • ビジネスモデルにあわせた運用システムを準備しよう
    • エコシステムに参加して仲間を作ろう
    

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