AWS Summit Online – セッション「IoT イノベーションを実現するためのAWS サービスと基本構成(AWS-13)」を視聴した際の覚書

データ戦略はイノベーションの基盤であり、IoTは重要な一部
- データ収集と保存
  - さまざまなデバイスやアセットからIoTデータを収集
- データの民主化
  - より多くのデバイスからより多くのデータを解放し、データレイクに保存
- データ活用
  - IoTはAI/MLサービスとシームレスに統合
AWSが提供するソリューション
- IoTデータの収集・保存・分析
- クラウドからエッジまでIoTアプリを保護
- AI/MLの統合によりインテリジェントなIoTソリューションを構築
- スケールが容易・確実
分析サービス
- IoT SiteWise
  - 大規模に産業機器からデータを収集・整理・分析
- IoT Analytics
  - 膨大な量のIoTデータの高度な分析を簡単に実行
- IoT Events
  - IoTセンサやアプリで発生したイベントを容易に検出・対応
- IoT TwinMaker
  - デジタルツインを簡単に作成し、運用を最適化
  - デジタルツイン
    - 現実世界から収集したデータを、双子のようにコンピュータ上で再現する技術
    - 故障予知にも使用できる
- IoT FleetWise
  - 車両データをほぼリアルタイムで簡単に収集・変換してクラウドに転送
- Kinesis Video Streams
  - 接続されたデバイスからAWSへ動画を簡単かつ安全にストリーミングできるようになる
接続・制御サービス
- IoT Core
  - 簡単で安全なクラウドへのデバイス接続
- IoT Device Management
  - 接続デバイスを大規模に登録・編成・監視・リモート管理
- IoT Device Defender
  - IoTデバイスとフリート全体のセキュリティ管理
デバイスソフトウェア
- FreeRTOS
  - マイクロコントローラ向けリアルタイムOS
- IoT Device SDK
  - IoTデバイスで使用できるオープンソースライブラリ
- IoT Greengrass
  - オープンソースのエッジランタイム
  - デバイスソフトウェアを構築・デプロイ・管理
- IoT Device Tester
  - IoTデバイスを検証できるダウンロード可能なテストフレームワーク
- IoT ExpressLink
  - クラウドに安全に接続するIoTデバイスを迅速・容易に開発（接続モジュール）
データ収集アーキテクチャ
- デバイス側
  - AWS IoT Device SDK
    - IoT Coreとの接続、メッセージング各種機能を容易に利用できるオープンソースSDK
  - FreeRTOS
    - マイクロコントローラー向けのリアルタイムOS
      - 低電力小型エッジデバイス（小型デバイス）
    - オープンソースでIoT Coreなどのサービスと接続するためのライブラリを提供
    - パートナーよりFreeRTOS対応のデバイスあり
  - AWS IoT ExpressLink
    - パートナーにより提供される接続モジュールを外付けし、AWSサービスとの接続やメッセージングをセキュア・迅速に実現
- クラウドとの通信とデバイス認証
  - AWS IoT Core
    - デバイスからクラウドとの接続を実現
    - MQTT、HTTP、MQTT over WebSocketサポート
    - TLSにより暗号化
    - クライアント証明書によるデバイス認証や、その他の認証方法をサポート
    - 長距離・低消費電力デバイス向けにLoRaWANによる通信もサポート
- さまざまなデータ形式のサポート
  - 画像・動画のアップロード
    - 画像：S3
    - 動画のストリーミング：Kinesis Video Streams
    - IoT Core によるデバイス認証と組み合わせることができる
  - 車両データの収集
    - IoT FleetWiseを用いて、車両データを標準化して収集・変換・クラウドへの転送
    - ほぼリアルタイムで車両のヘルスデータを表示
デバイス管理・監視アーキテクチャ
- IoT Device Management
  - フリートインデックスによる検索
    - デバイスの属性・状態をベースに検索
  - グループによる管理
    - 検索結果のグループ化
    - 任意のグループを作成してデバイス管理
  - ジョブによるアップデート配信
    - デバイスやグループに対してOTA（無線）アップデートなどのリモート操作を配信
    - 複数デバイスに対して徐々にロールアウト、実行状況や結果の確認、失敗率に応じた自動中断などが可能
- Fleet Hub for AWS IoT Device Management
  - コーティング不要で、デバイス群（フリート）を管理できるダッシュボード
  - デバイス全体、個々のデバイスの状態、ジョブの確認・作成・アラームの作成・監視などをデバイス管理者やオペレータが実施
- IoT Device Defender
  - IoTの設定や証明書などのリソースがセキュリティのベストプラクティスに則っているか数クリックでチェック
  - 定期的な監査も可能
  - デバイスとの通信やメトリクスから、デバイスの異常な挙動を、機械学習ベース・手動設定した閾値ベースで検出
  - アクションも実施可能
データ分析・活用アーキテクチャ
- IoTデータの他のサービスとの連携
  - IoT Coreに届いたメッセージを、IoTルールにより各種サービスにルーティング
- デバイスの状態を把握
  - CloudWatchによってデバイスとの接続・メッセージングのメトリクスやログを収集・エラー発生時のアラート
  - OpenSearchと連携し、ニアリアルタイムなダッシュボードで可視化
エッジでのワークロードの活用
- 前提として、エッジでのワークロードの実行は難しい
- AWS for the edge
- IoT Greengrass
  - Greengrassのソフトウェアをエッジデバイス上で実行することで、エッジ側で実行するアプリをクラウドからデプロイ、実行状態管理が可能
  - グループへの一括デプロイや、アプリ自体のバージョン管理なども行える
  - コンポーネントを利用して、配下のデバイス同士がローカルでメッセージングしたり、メッセージを集約してオンライン時にクラウドへ送信したりできる