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SORACOM Technology Camp 2018 ベーシックトラック2 | そのデバイス、どうしたらIoT化できますか?事例に見るセンサー/デバイスのオンライン化デザインパターン

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SORACOM Technology Camp 2018 ベーシックトラック2
そのデバイス、どうしたらIoT化できますか?事例に見るセンサー/デバイスのオンライン化デザインパターン

株式会社ソラコム ソリューションアーキテクト 今井 雄太 /factory

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SORACOM Technology Camp 2018 ベーシックトラック2 | そのデバイス、どうしたらIoT化できますか?事例に見るセンサー/デバイスのオンライン化デザインパターン

  1. 1. そのデバイス、どうしたらIoT化できますか? 事例に見るセンサー/デバイスのオンライン化デザインパターン Yuta Imai Solutions Architect, SORACOM, INC. 2018/11/22
  2. 2. •今井雄太 (factory) •ソリューションアーキテクト •フォローしている技術 ビッグデータ 機械学習 ロボティクス 自己紹介
  3. 3. 今日お話ししたいこと • IoTの代表的なユースケースを例にとって、そのアーキテク チャ例、デバイスやSORACOMサービスの選び方、注意点な どをご紹介していきます。 • 特にデバイスについては極力、既存の製品をピックアップして いますので「すぐに作れる」ガイドを目指します。 • また、作り方だけではなく「誰に相談すればいいのか」というポ イントも紹介していきたいと思います。
  4. 4. 事例には様々なカテゴリーがありますが・・・ 動態管理 コンシューマー 遠隔監視・M2M 決済端末 工場の可視化 農業・漁業・畜産
  5. 5. 取り扱うユースケース • PLC • 工場のIoT化に避けて通れないこれ。 • 車両 • 「IoTといえば」とこれを思いつく方も多いはず。 • 遠隔監視 • とはいえまずは温度/湿度/照度だったり、カメラなどのセン サーからデータを取得して監視するところから始めたいケー スは多々あります。
  6. 6. 取り扱わないユースケース • 例えば自動販売機やスマートメーターのように製造して いる事業者や利用している事業者の数が多くないもの、 またコンシューマーデバイスは一般化が難しいため、こ のセッションでは取り扱いません。
  7. 7. このセッションでよく取り扱う SORACOMサービス
  8. 8. SORACOMプラットフォーム SORACOMのグローバルなインフラ 世界中の国・地域で利用可能 ライブラリ & SDKs CLI(Go), Ruby, Swift Web インターフェース User Console データ転送支援 SORACOM Beam クラウドアダプタ SORACOM Funnel データ収集・蓄積 SORACOM Harvest プライベート接続 SORACOM Canal デバイスLAN SORACOM Gate IoT向けデータ通信 SORACOM Air Cellular (2G, 3G, LTE) / LPWA (LoRaWAN, Sigfox, , LTE-M) 専用線接続 SORACOM Direct 仮想専用線 SORACOM Door API Web API, Sandbox データ通信 ネットワーク データ転送 インタフェース SIM認証・証明 SORACOM Endorse デバイス管理 SORACOM Inventory 透過型 トラフィック処理 SORACOM Junction ダッシュボード作成/共有 SORACOM Lagoon セキュアプロビジョニング SORACOM Krypton データ活用 デバイス支援 アクセス権限管理 SORACOM Access Management アプリケーション デジタル化のための共通基盤を提供
  9. 9. SORACOMプラットフォーム SORACOMのグローバルなインフラ 世界中の国・地域で利用可能 ライブラリ & SDKs CLI(Go), Ruby, Swift Web インターフェース User Console データ転送支援 SORACOM Beam クラウドアダプタ SORACOM Funnel データ収集・蓄積 SORACOM Harvest プライベート接続 SORACOM Canal デバイスLAN SORACOM Gate IoT向けデータ通信 SORACOM Air Cellular (2G, 3G, LTE) / LPWA (LoRaWAN, Sigfox, , LTE-M) 専用線接続 SORACOM Direct 仮想専用線 SORACOM Door API Web API, Sandbox データ通信 ネットワーク データ転送 インタフェース SIM認証・証明 SORACOM Endorse デバイス管理 SORACOM Inventory 透過型 トラフィック処理 SORACOM Junction ダッシュボード作成/共有 SORACOM Lagoon セキュアプロビジョニング SORACOM Krypton データ活用 デバイス支援 アクセス権限管理 SORACOM Access Management アプリケーション デジタル化のための共通基盤を提供
  10. 10. SORACOM Beam SORACOM Beam プロトコル変換+暗号化+データ転送 お客様のクラウド/DC HTTP, TCP, UDP, MQTT beam.soracom.io HTTPS, TCPS, MQTTS
  11. 11. SORACOM Funnel SORACOM Funnel デバイスからクラウドサービスへデータを直送 HTTP, TCP, UDP funnel.soracom.io クラウドサービスのAPI
  12. 12. SORACOM Funnel SORACOM Funnel デバイスからクラウドサービスへデータを直送 HTTP, TCP, UDP funnel.soracom.io クラウドサービスのAPI
  13. 13. SORACOM Harvest SORACOM Lagoon SORACOM Harvest SORACOM内にデータを蓄積&可視化 harvest.soracom.io SORACOM Lagoon 可視化&アラート&共有 HTTP, TCP, UDP
  14. 14. では実装の話に
  15. 15. 1. PLCをIoT化したい
  16. 16. PLCとは? • プログラマブルロジックコントローラは、リレー回路の代替 装置として開発された制御装置である。工場などの自動機 械の制御に使われるほか、エレベーター、自動ドア、ボイ ラー、テーマパークの各種アトラクション(遊具)など、身近 な機械の制御にも使用されている。 Wikipediaより引用
  17. 17. お客様事例: トーア紡コーポレーション様 工場の電力使用量を オンデマンドで見える 化 工場のPLCから電力使用量を取得しクラ ウドへ送信 工場内ダッシュボードとスマホで見える 化 現場主導の省エネ対策を実現 (協力パートナー:KYOSO様) 利用しているSORACOMサービス: Funnel
  18. 18. お客様事例:積水化学様 再生可能エネルギーである 下水熱を利用した温水器の 遠隔モニタリング PLCから温水器の稼働データを取得し SORACOM Airで送信。 SORACOM Beamの暗号化、署名機能で、 安全でリーズナブルな遠隔監視を実現 利用しているSORACOMサービス: Beam
  19. 19. 積水化学様: 実装例
  20. 20. 積水化学様: 実装例 FutureNet MA-E350/NL
  21. 21. ゲートウェイは実際、何をしている? PLC ゲートウェイ クラウド • PLCからデータを取得(WiFiやmodbus) • メッセージフォーマットの変換 • メッセージのフィルタリング • 平均値や最大値算出など といったようなプログラムを実装して走らせる
  22. 22. ゲートウェイは実際、何をしている? PLC ゲートウェイ クラウド • PLCからデータを取得(WiFiやmodbus) • メッセージフォーマットの変換 • メッセージのフィルタリング • 平均値や最大値算出など といったようなプログラムを実装して走らせる 一般的なLinuxディストリビューションが 載っているものが汎用性が高い
  23. 23. ゲートウェイやSORACOMサービス、どう選ぶ? SORACOM Beam SORACOM Funnel PLC ゲートウェイ サーバー アプリケーション SORACOM Harvest SORACOM Lagoon さまざまな クラウドサービス FlashAir? modbus? それ以外? PLCとのIOはなにか? クラウド側ではどんなこと をしたいのか?期待する 入力フォーマット/プロトコ ルはなにか? どんな処理を走らせる必 要があるか。プログラム の必要があるか。
  24. 24. SORACOM Beam SORACOM Funnel PLC サーバー アプリケーション さまざまな クラウドサービス FlashAir? modbus? それ以外? PLCとのIOはなにか? クラウド側ではどんなこと をしたいのか?期待する 入力フォーマット/プロトコ ルはなにか? どんな処理を走らせる必 要があるか。プログラム の必要があるか。 ゲートウェイやSORACOMサービス、どう選ぶ? ゲートウェイ SORACOM Harvest SORACOM Lagoon SORACOMには 多数の認定デバイスが! 迷ったらまずはLagoonによる可視化 とアラートを検討してみるとよいで しょう。
  25. 25. 車両をIoT化したい
  26. 26. 車両のIoT化とは? • 車両にセンサーを設置して、以下のような情報を取得し、 稼働状況の確認や管理を行う。 • 位置情報 • 通算走行距離 • 一日の走行距離/連続走行時間 • 燃費 • 急加速/急ブレーキ/急ハンドル •さらには以下のようなケースも • ドアキーの開閉操作の実施
  27. 27. お客様事例: 日の丸自動車興業様 東京駅周辺の 無料巡回バスの位置 と 到着時間を配信 バスに搭載したスマホからGPS データを送信、独自の位置情報 補正技術で、対応するスマホア プリや周辺施設のサイネージで リアルタイムでバス情報を通知 (協力パートナー:ヴァル研究所)
  28. 28. お客様事例: デザイニウム様 除雪車の位置情報管理 に SORACOM既製GPSトラッカーからの データをプロトコル変換 利用しているSORACOMサービス: Beam
  29. 29. 動態管理のシステム構成要素 アプリケーション車両/人 デバイス ボトルネック発見 危険運転の検知 稼働率の可視化 障害の予兆検知 稼働状況の監視
  30. 30. 動態管理のシステム構成要素 アプリケーション車両/人 デバイス ボトルネック発見 危険運転の検知 稼働率の可視化 障害の予兆検知 稼働状況の監視 SORACOMサービスの選び方は、 PLCのケースと同じく、クラウド側で のニーズに合わせて選ぶ。
  31. 31. 動態管理のシステム構成要素 アプリケーション車両/人 デバイス ボトルネック発見 危険運転の検知 稼働率の可視化 障害の予兆検知 稼働状況の監視 デバイスは?
  32. 32. 動態管理のシステム構成要素 アプリケーション車両/人 デバイス スマホ GPS 加速度センサー ジャイロ バッテリー+充電 BLE/WiFi プログラマブル
  33. 33. 動態管理のシステム構成要素 アプリケーション車両/人 デバイス
  34. 34. 動態管理のためのデバイス選定 • 車載用に開発されたデバイスだと・・・ • CANから情報を取得したり、逆に出力したり • OBD2コネクタで給電できたり • プログラムなしでかなりの機能が利用できたり • たいていのデバイスはGPSを備えていて、さらにCANからの各種デー タ取得ができるるようになっているデバイスも多い • 産業レベルの各種認証を持っていたり
  35. 35. お客様事例: オープンハウス様 利用実態に即した、店舗ごとの 営業車両の稼働率を分析し、車 両配置の最適化によりコスト削 減を実現 (協力パートナー:フレクト様) 営業車両の稼働率を分析 し、車両を最適配置化
  36. 36. お客様事例: オープンハウス様 利用実態に即した、店舗ごとの 営業車両の稼働率を分析し、車 両配置の最適化によりコスト削 減を実現 (協力パートナー:フレクト様) 営業車両の稼働率を分析 し、車両を最適配置化 れ
  37. 37. 遠隔監視がしたい
  38. 38. 遠隔監視 • 重量計や水位計、温湿度計などのセンサーからデータを取得してクラウドでモニタリ ング。 • カメラ映像による監視もある。 • 趣味の電子工作レベルから農業・畜産業・漁業や工場での利用まで、非常に幅が広 い。 • 要件によって必要になるセンサーの幅が広いので、車両IoTのようにオールインワン なデバイスを見つけるのはなかなか難しい。 • 一方、クラウド側はPLC、車両と大きく変わることはない。
  39. 39. 遠隔監視のアーキテクチャ ゲートウェイ クラウド Raspberry Pi WioLTE カメラ 重量センサー 温湿度センサー GPS ・・・・・ キッティングや外装、電源なども考慮が必要になってくる。
  40. 40. お客様事例:岡崎様 太陽光発電と消費電力低 減デバイスで、電源やNW 敷設なしでIoT活用 海老の養殖池の水温を 遠隔モニタリング 協力パートナー:メカトラックス ”3GPi”、”Pi- field”、”slee-Pi”
  41. 41. れ お客様事例:協同ファーム様 各豚舎の水の流量や温度管理な どを実施。各設備(浄化槽や直 配合施設)とも連携し、先進的 な豚舎運営を目指す。 豚舎モニタリングシス テムの通信プラット フォームにSORACOM (協力パートナー:システムフォレスト様) 利用しているSORACOMサービス: Funnel
  42. 42. れ お客様事例:協同ファーム様 各豚舎の水の流量や温度管理な どを実施。各設備(浄化槽や直 配合施設)とも連携し、先進的 な豚舎運営を目指す。 豚舎モニタリングシス テムの通信プラット フォームにSORACOM (協力パートナー:システムフォレスト様) れ https://www.slideshare.net/SORACOM/soracom-conference-discovery-2018-e4-iot-soracom センサーなどの詳細はこちらに! 利用しているSORACOMサービス: SORACOM Funnel
  43. 43. お客様事例: 東急スポーツオアシス様 “はかり””距離センサー”を使 いリアルタイムに在庫を把握、 関係者に通知を行い効率管 理を実現 スポーツジム内のタオル の回収状況をリアルタイ ムに把握 (協力パートナー: MAGLAB様、ウイングアーク1st 様) タオル回収情報 リネン在庫情報 利用しているSORACOMサービス: SORACOM Funnel
  44. 44. れ お客様事例:フジテック様 温湿度などのエレベーターの環 境情報と故障や部品交換との関 連性を可視化し交換間隔の適正 化を目指す エレベーターの環境情 報取得にSORACOM (協力パートナー:KYOSO様) 利用しているSORACOMサービス: SORACOM Funnel
  45. 45. れ お客様事例:AGC様 製造現場の状況・状態を リアルタイムに SORACOM Lagoonで ダッシュボード化 (協力パートナー:シーイーシー様) 利用しているSORACOMサービス: Beam, Harvest, Lagoon
  46. 46. お客様事例: 日本電産 様 2週間で鋳造機の温度情 報を可視化し、外観不 備を20%から3%に 鋳造の金型温度を分析 協力パートナー:株式会社セゾン情報システ ムズ
  47. 47. これらの遠隔監視事例に共通するパターン センシング モニタリン グ 閲覧/通知 対応
  48. 48. これらの遠隔監視事例に共通するパターン センシング モニタリン グ 閲覧/通知 対応 出口はスマホ。対応するのは人。
  49. 49. 遠隔監視の実装について • センサーの選定、外装や電源の設計、さらには物理的な設置/施 工など、物理的な面で労力が掛かりやすい。 • ファーストステップとしてはコンサルティングから入ってくれるパート ナーさんに相談するのも現実的な選択肢。(下記は本セッションで 紹介した事例に登場するパートナー様)
  50. 50. Grove IoTスターターキット for SORACOM LTE 通信モジュール (マイコン付) + 7種類センサー + SORACOM Air SIM 素早くプロトタイピング! (税抜価格:15,980円)
  51. 51. あまり出てこなかったサービスは どうなのか?
  52. 52. 専用線 SORACOMの閉域網サービス 交換局 モノ 基地局 SORACOM Door VPN接続 SORACOM Canal プライベート接続 SORACOM Direct 専用線接続 閉域網(VPC) パブリッククラウド プライベートクラウド
  53. 53. • モバイル端末にSORACOM Air SIMを挿して、社内ネットワー クと接続したい。 • IP-VPNなどの閉域網で運用される前提の支店や出張所、 ATMなどのネットワークに利用したい。 ユースケース: 既存の閉域網と接続したい!
  54. 54. 再掲: 今日お話ししたいこと • IoTの代表的なユースケースを例にとって、そのアーキテク チャ例、デバイスやSORACOMサービスの選び方、注意点な どをご紹介していきます。 • 特にデバイスについては極力、既存の製品をピックアップして いますので「すぐに作れる」ガイドを目指します。 • また、作り方だけではなく「誰に相談すればいいのか」というポ イントも紹介していきたいと思います。
  55. 55. さいごにいくつかTIPS • ロジックはできるだけクラウド側に寄せておきましょう • デバイスを更新するのに比べて、クラウド側を更新するのは とても簡単。 • モノではなくサービスとして設計をしましょう。 • 作る前に考える • すでにやりたいことをサービスとして提供しているパート ナーさんはいませんか? • 特にデバイスに関しては、作ったほうが高くなるケースが「よ く」あります。
  56. 56. SORACOMの願い クラウド ⇒ 多くのビジネス、Webサービス SORACOM ⇒ 多くのIoTビジネス、システム たくさんの IoTプレイヤーが生まれますように
  57. 57. 世界中のヒトとモノをつなげ 共鳴する社会へ

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