IoTだからこそ、サーバーレスを活用すべき３つの理由

2023年9月23日開催『ServerlessDays Tokyo 2023』にて、ソラコム松下(max)が発表した資料です。

Transcript

1. IoTだからこそ！
   サーバーレスを活用すべき３つの理由
   Sep. 23, 2023
   ServerlessDays Tokyo 2023
   #serverlessdays
   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)
   

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2. @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
   AWS ヒーロー (2020年～)
   好きな言葉「論より、コード」
   

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3. このセッションは…
   IoT のバックエンド(データ処理)
   において、
   仮想サーバーより良い仕組みがあるよ！
   をお伝えしたい
   

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4. もっとうまくやりたい
   誰よりも上手にやりたい
   ― Shingo YOSHIDA, Sep. 2023
   ServerlessDays Tokyo 2023
   

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5. IoTだからこそ！
   サーバーレスを活用すべき３つの理由
   費用の最適化
   “使ったら使っただけ” を原価に
   変化への対応
   積極的なチャレンジ&ストップできる
   ？？？？
   ノウハウや仲間が集まる
   

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6. クラウド
   センサー/デバイス
   “モノ”
   ネットワーク
   現場をデジタル化 現場とクラウドをつなげる デジタルデータの活用
   モノやコトをデジタル化
   人手に頼らずデータを集める、現場を動かす
   IoT とは？
   

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7. 社会のあらゆる場所で活用されているIoT
   社会インフラ（ガス） 運輸・輸送
   商業施設（カメラ・AI）
   顧客利便性向上 モビリティ
   製造現場
   見守り コミュニケーション支援
   社会インフラ（河川）
   洋上プラント 商業施設（ロボット）
   鳥獣捕獲
   

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8. 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
   カメラサービス
   衛星通信
   

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9. https://www.youtube.com/watch?v=QBXAhM5PhTE
   

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10. 株式会社MIXI
    小さなお子さまをもつ親御さんのため
    に、子供が携帯しやすい「みてね」の
    子ども向けGPSを開発。
    高精度な位置情報とAI学習で自動で出
    発・到着をお知らせ。お子さまの1日の
    歩数や移動履歴も。
    利用したSORACOMサービス：
    SORACOM Air, SORACOM Beam
    協力パートナー：JENESIS株式会社
    導入事例
    サービス
    

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11. IoT バックエンド(データ処理)に求められる3つの工程・機能
    受付 変換 蓄積
    データ活用
    《可視化・通知》
    HTTP や MQTT 等
    プロトコルの API 公開と
    変換処理への橋渡し
    フォーマット変換や
    マッピング(意味づけ)
    集計処理
    データ活用側で
    利用するための
    保管
    IoT デバイス
    

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12. (レンタルサーバーや SVG の話がありましたね)
    なぜ、こうなるのか？
    

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13. 様々な要素が関係するのが IoT
    デジタル化
    対象
    デバイス ネットワーク クラウド 利用者
    全てがつながって 「IoT」
    セキュリティ・監視
    物流・在庫管理
    支払い・課金
    法令順守
    受発注・保守
    アプリケーション
    ストレージ
    データ
    処理
    ゲートウェイ
    パケット交換
    (ISP/IX)
    バックホール
    アクセス
    ポイント
    通信
    モジュール
    マイコン
    センサー
    

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14. クラウド
    アプリケーション
    ストレージ
    データ
    処理
    ゲートウェイ
    １要素(クラウド)
    だけでも
    高度な知識や
    スキルが不可欠
    利用者
    

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15. デバイスだけでも専門性が高い
    クラウドまで
    やりきれない！
    デバイス
    通信
    モジュール
    マイコン
    センサー
    クラウド側の人々が、ハードウェアのプロが
    納得できるデバイス作りができるのだろうか？
    デジタル化
    対象
    

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16. 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！
    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！
    

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17. IoT バックエンドは
    不可欠
    サーバー作りや
    運用は大変
    🤔
    

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18. ハードウェアもソフトウェアも
    サーバーも利用する
    作らずに、創る
    自前主義からの脱却
    

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19. マネージドサービス、サーバーレス、SaaS
    マネージドサービス
    《IaaS との異なる点》 OS レイヤは抽象化・隠ぺい化されている
    クラスターや AZ 配置を
    ユーザーが設定
    AZ; アベイラビリティ・ゾーン。データセンターとも言い換えられる。
    IaaS; Infrastructure as a Service
    SaaS; Software as a Service
    アプリケーション自体が
    提供される
    SaaS
    IaaS
    仮想サーバー
    OS より上は
    ユーザーが運用
    アプリ(コード)実行環境が
    提供される
    API を通じて “機能” が
    提供される
    サーバーレス
    自由度は高いが、広いスキルが必要
    開始までの時間もかかる
    自由度は低いが、学ぶことが少ない
    すぐに始められる
    

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20. サーバーレス解説の決定版
    出典: NAKAYAMA Masahiro. “Serverless Updates 2023 #serverlessdays”. ドクセル.
    2023-09-20. https://www.docswell.com/s/nekoruri/524W1N-serverless-updates-2023, (参照 2023-09-21).
    講演動画:
    https://www.youtube.com/live/X2QYkRHO72E?si=zjoaFF7JCwRVkcR4&t=1455
    生涯使える資料
    

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21. なぜ、IoT はサーバーレスと相性が良いのか？
    ― IoT データは「いつ発生するかわからない」
    IoT のデータ処理に適する
    データの待ち時間がムダに
    仮想サーバーや
    マネージドサービス(一部)
    サーバーレス
    ➢ 課金単位は稼働時間
    ➢ データを常に処理する
    ワークロード向き
    ➢ 課金単位は実行時間
    ➢ データ発生時のみ処理する
    ワークロード向き
    例) ドアの開閉をセンシングしたい
    

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22. 機能・工程毎に対応するサービスの例
    受付 変換 蓄積
    AWS IoT Core
    Azure IoT Hub
    Cloud API Gateway
    Azure Event Hubs
    Azure Functions Azure Stream Analytics
    Cloud Functions
    Cloud Pub/Sub Cloud Storage BigQuery
    Azure Cosmos DB
    Storage Account
    Data Lake Storage Gen2
    Cloud Dataflow
    AWS Lambda
    Amazon Kinesis Data Firehose
    AWS IoT Analytics Amazon Simple
    Storage Service (S3)
    Amazon DynamoDB
    Azure Application Gateway
    Amazon API Gateway
    

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23. サーバーレス、初めての一歩は FaaS
    ― Function as a Service
    《AWS》
    AWS Lambda
    《Microsoft Azure》
    Azure Functions
    《Google Cloud》
    Cloud Functions
    

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24. 1分40秒で作る、HTTP REST サーバー
    HTTP GET →
    レスポンス →
    AWS Lambda
    HTTP GET
    レスポンス 関数 URL
    

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25. https://youtu.be/NRfWIBsKNAg
    

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26. ね？簡単でしょ！
    作らずに、創る
    自前主義からの脱却
    無論、セキュリティやスケールを盛り込む必要はあるが
    仮想サーバーの構築・運用を上回るメリットがある
    

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27. クラウドへの入力アーキテクチャーは？
    クラウド
    マイコン等
    ？
    

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28. Amazon S3
    Amazon API Gateway
    AWS へのデータ入力手法は大きく３つ
    AWS IoT Core
    AWS Cloud
    マイコン等
    HTTPS
    AWS SDK
    (HTTPS)
    MQTTS
    

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29. Amazon API Gateway
    • 受け入れ可能なプロトコルは HTTPS、WSS
    • リクエストの流し先は単一サービス
    • 振り分け等は Lambda 関数や後続サービスで実装する、直列型アーキテクチャー
    プロトコルと構築可能なアーキテクチャで
    見るサービスの違い
    AWS SDK
    • 使用プロトコルは HTTPS
    • AWS サービスに対し、直接アクセスしてデータ保存や呼び出しをする
    ※ AWS IoT Device SDK は AWS IoT Core との通信実装を支援
    AWS IoT Core
    • 受け入れ可能なプロトコルは HTTPS、WSS、MQTTS
    • リクエストの流し先は複数サービス
    • 条件に応じてメッセージをルーティングできる、並列型アーキテクチャー (Fanout)
    

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30. Amazon S3
    マイコン等
    AWS IoT Core による「Fanout パターン」は
    新たなチャレンジがしやすい
    AWS IoT Core Amazon Kinesis
    Data Firehose
    Amazon DynamoDB
    Aに影響なく
    BやCを追加・削除
    他のサービス
    IoT ビジネスの要求と共に
    拡張ができる
    AWS Cloud
    ルール
    A
    ルール
    B
    ルール
    C
    

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31. 出典: ソラコム. “エネルギーの未来を「IoTで切り拓く」先駆者たち”. SORACOM Discovery 2023.
    2023-07-06. https://speakerdeck.com/soracom/soracom-discovery-2023-e-3?slide=19,(参照 2023-09-21).
    

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32. Microsoft Azure
    象印マホービン株式会社
    「みまもりほっとライン」
    導入事例
    SORACOM Beamで暗号化通信へプロトコル変換。デバイス証明書を
    クラウド管理し、デバイスへの証明書プロビジョニング作業を不要に
    サービス
    アプリケーション
    MQTT
    SORACOM
    Beam
    IoT Hub
    MQTTS
    デバイス証明書
    デバイス証明書を
    SORACOMに保管
    利用状況をメールで配信。
    大切な方を見守ります。
    

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33. View Slide

34. イケてる
    

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35. What does “イケてる” mean ?
    IoT 界隈で、サーバーレス事例は
    ニュースになりやすい！
    出典: ITmedia. ““AWSたまごっち”の裏側、AWS日本法人が公開 IoTサービスをフル活用”.ITmedia.
    2023-06-07. https://image.itmedia.co.jp/l/im/news/articles/2306/07/l_dy_dg_02.png, (参照 2023-09-21).
    出典: ソラコム. “エネルギーの未来を「IoTで切り拓く」先駆者たち”. SORACOM Discovery 2023.
    2023-07-06. https://speakerdeck.com/soracom/soracom-discovery-2023-e-3?slide=19,(参照 2023-09-21).
    

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36. サーバーレスは “銀の弾丸” ではない
    ワークロードに合わせた手法を選びましょう
    

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37. IoTだからこそ！
    サーバーレスを活用すべき３つの理由
    費用の最適化
    “使ったら使っただけ” を原価に
    変化への対応
    積極的なチャレンジ&ストップできる
    イケてる
    ノウハウや仲間が集まる
    

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38. 次は、君の番だ！
    Your Serverless を
    #serverlessdays で！
    

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39. IoT の「つなぐ」を簡単に
    You Create. We Connect.
    

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