KASHIKOIHAKO

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1. KASHIKOIHAKO PWAで作るIoTアプリケーション
2. 自己紹介 • SNSでの名前 ◦ ufoo68（@ufoo_yuta） • 出身 ◦ 温泉じゃない方の草津 • すきなこと ◦ シンプルなものづくり
3. ある日のこと こんな景品をもらいました
4. この箱なにかに使えそう
5. さらにある日のこと スイッチサイエンスにてあるものを購入した
6. これでなにか作れないだろうか ・・・・・・・・
7. それでつくったもの これをスマートボックスのプロトタイプと勝手に定義した １８０度回転するサー ボアーム サーボアームが回転すると 箱がロックされる
8. スマートボックスとは • 箱の開閉をスマートに制御できる ◦ PC・スマホのアプリを用いた開閉制御 ◦ 箱の開閉者の認証 • 箱の状態管理ができる ◦ GPSを使った位置情報のトラッキング ◦ 内包物の状態の確認 つまりは、より賢い(KASHIKOI)ことができる箱のことをいう
9. イメージ図（つくりたいもの） スマホを用いた認証機能で開く箱 1. スマホアプリでログイン 2. 箱のロック解除 認証されたユーザー以外は箱を開くこ とができない
10. 最初にやったこと • ロック機構の実装 ◦ サーボモータを使用 • セキュアな通信 ◦ M5Stack Core2 for AWSに内蔵されたセキュア通信の機能を使用 ◦ MQTT + TLSでAWS IoT coreと通信
11. サーボモータの動かし方 PWMの波形の形がサーボモータの角度と連動する https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/0708/22/news116.html
12. セキュアな通信 X.509を使用した証明書認証をデバイスとAWS IoTの間で行う デバイス AWS IoT core 認証された（証明書を持っている）デバ イス以外は通信できない
13. MQTT over TLSを用いた通信 openとcloseのトピックをサブスクライブする
14. 次にやったこと • ユーザー認証との連携 ◦ CognitoとIoT Coreを組み合わせる • UIの実装 ◦ AmplifyライブラリでAWSリソースと連携
15. ユーザー認証との連携 やりたいことのイメージ
16. Cognitoとはなにか • AWSが提供する認証サービス • Apple、Facebook、Google、Amazon などのソーシャル ID プロバイダー、SAML 2.0 および OpenID Connect によるエンタープライズ ID プロバイダーを使用した サインインをサポート • 早い話がログインとかパスワード管理とかの機能を作りたいときに使うサービス
17. AWS IoTと連携する 1. Cognitoでユーザーを作成する 2. 以下のコマンドを実行する aws iot attach-policy --policy-name {{policy name}} --target {{cognito identity id}} policyは証明書を持ったデバイスが持つ権限。Cognitoのユーザーをpolicyにア タッチすることで、証明書と同じ権限をユーザーが持つことができる。
18. 具体的な実装内容は こちらのQiita記事を参照してください
19. UIをつくる Amplifyを使えば認証機能を楽々実装できる
20. その次にやったこと AWS IoTのデバイスシャドウを使って、 箱の開閉状態を管理してみた
21. 今までの課題 例えば箱の開閉を操作するとき、 目の前に箱があるときは 「開」「閉」の どちらを押せばいいのかがわかる
22. 今までの課題 しかし、 箱が目の前にないときは「開」「閉」 のどちらを押せばいいのかがわからない （これはあまりかしこくない）
23. そして考えたこと 箱とアプリの間で箱の開閉状態を管理するものを立ててみる ？
24. デバイスシャドウを使ってみた デバイスの状態を管理するためのAWS IoTの機能 { "desired": { "boxStatus": "open" }, "reported": { "boxStatus": "open" } } desired: { “boxStatus”: “open” } reported: { “boxStatus”: “open” }
25. デモ動画 使用技術 • ハードウェア ◦ M5Stack Core2 for AWS ◦ Free RTOS • バックエンド ◦ AWS Cognito ◦ AWS IoT • フロントエンド ◦ Amplify ◦ React ◦ Material UI
26. おまけにやったこと アプリをPWAに対応してみた WEBマニフェストを記述してスタートアイコンを作り、 ネイティブアプリのように起動させてみた。
27. ソースコード https://github.com/ufoo68/kashikoihako-ui https://github.com/ufoo68/kashikoihako-device デバイス側 アプリ側
28. さいごに • まとめ ◦ AWS IoTとAmplifyを組み合わせることで、手軽に IoTのウェブアプリケーションをつくることができた ◦ M5Stack core2 for AWSを使うと手軽にデバイスと AWS IoTとの連携が実現できる（ただし FreeRTOSでの開発となる） ◦ PWAを導入することでネイティブアプリのような動きを実装できた • 今後やってみたいこと ◦ プッシュ通知をなにかに活かしたい ◦ 箱をもう少しかっこよくしたい ◦ ロック機構とかも本格的なものを作ってみたい
29. というわけで より賢いスマートボックス、 KASHIKOIHAKOの製作を今年はやっていきたいと思っています