1. LonMark Japan 第6回IIoT研究会
2018-10-19
LonMark Japan 理事
山添 知久
1. AIスピーカーとオープンネットワーク機器
接続実証実験(2)
2. エッジ技術を試してみた
– AWS GreengrassによるLチカ

2. EnOcean トイレ・会議室のIoT – 構成
• EnOcean開閉スイッチOn/Off （ドア開閉）→IoTゲートウェイ
• IoTゲートウェイ → AWSクラウドへ保存
• → Web画面で可視化
• → AIスピーカーで現在のステータス確認
IoT Gateway
EnOcean Device
Switch
EnOcean data: EｎOcean Serial Protocol (ESP)
#スイッチ
0000000 0055 0207 0a0a 0020 a82d 85bb 0158 c32a
0000010 0055 0207 0a0a 0020 a82d 00bb 01ca ca29
#温度センサ
0000060 0055 020a 9b0a 0422 d500 006d 6700 c408
MQTT
Temp: 24℃
Switch: On/Off
Linux OS
EnOcean受信
MQTT送信
アプリケーション
python
OpenBlocks IoT
EnOceanモジュール付
ESP
3G
CO2 温湿度センサ
開閉スイッチ
{
'timestamp': ‘2018-06-26T21:41:40’,
‘name’: ‘switch1’,
‘value': ‘ON’,
'device_id’: 1
'}
Alexa skill
アレクサ
IoTの基本構成 + AIスピーカー
2LMJ 第6回 IIoT研究会

3. DALI照明を制御
• AIスピーカーに照明の点灯・消灯・調光・調色をリクエスト
• → AlexaスキルからAWS IoTへコマンドをMQTT publish
• → 手元のデバイス（RasPi）がMQTT subscribe
• → DALIコマンド変換 → DALIゲートウェイへ送信
TCP/IP
LAN
RasberryPi
DALI Device
#01, 240
#03,00
#05,00
DALI
MQTT
Alexa skill
アレクサ、ダリ照明で色を赤
MQTT Subscribe
+ DALI コマンド送信
アプリケーション
python
DALI Gateway
Dimmer
MQTT
アレクサ、ダリ照明で明るさ30%
{
‘RGB’:’f00000’,
‘dimm’:30
}
3LMJ 第6回 IIoT研究会

4. LonWorksを制御 – 鉄道模型を操作
EnOcean
LonWorks
DALI
EnOcean
EnOcean
EnOcean
4LMJ 第6回 IIoT研究会

5. 1. AIスピーカーとBAS接続実証実験
LMJ 第6回 IIoT研究会 5

6. AIスピーカーとBAS
• OBIX XMLインターフェースに対して設定変更をAIスピーカーから
指示を行う。
• 例：照明ONスケジュールの変更
AIスピーカーをBAシステムに使ってみる（その２）
市販されているBASの設定を変更する
6LMJ 第6回 IIoT研究会

7. AIスピーカーによるBASの制御 - 設定変更
• AIスピーカーにスケジュールの変更をリクエスト
• → AlexaスキルからAWS IoTへコマンドをMQTT publish
• → 手元のデバイス（RasPi）がMQTT subscribe
• → OBIX XMLフォーマット変換 → BASへ送信
TCP/IP
LAN
RasberryPi
BAS System
<?xml version="1.0"
encoding="UTF-8"
standalone="yes"?>
<obj name="schelule"
href="http://192.168.1.202:6580/xxx
/xxx/">
<int name="id" val="12345" />
<int name="time" val="15:30" />
</obj>
OBIX
MQTT
Subscribe
Alexa skill
オービックスを開いて、
スケジュール変更 15:30
MQTT ->
OBIX コマンド
XML送信
Pythonプログラム
BAS
HVAC
{
‘’schedule_id’: 12345
‘time’’:’15:30’
}
7
Lighting
Lambda
function AWS IoT
LMJ 第6回 IIoT研究会
開始時刻が 15:30に変更された

8. AIスピーカーとBAS まとめ
• 今回デモ用のため一部スケジュールの設定に限定
した。
• OBIX XMLインターフェースのためコマンドのデータ
サイズが大きくなる。
• 対応機能を広く汎用的にするには作りこみが必要。
• 逆に一部に特化することにより、範囲を限定してセ
キュリティを高めることが可能。
• Web画面の補完的な使い方が向いている印象。
8LMJ 第6回 IIoT研究会

9. 2. エッジ技術を試してみた
AWS GreengrassによるLチカ
LMJ 第6回 IIoT研究会 9

10. エッジとは？
• エッジコンピューティングとは
– クラウドと異なる場所にコンピューティングリソースと意思決定機能を持たせること
• クラウドのみで制御を行う場合の問題
– オフライン ： 通信が切れると制御不可能
– 応答性 ： クラウドへの通信の遅延による制御遅れ
– 帯域幅 ： 不足すると遅延やデータ欠損
ローカルにも制御機能を持たせたい -> 信頼性の向上
エッジ ： 応答性の要する処理
クラウド ：可視化、ログ保存、データ解析など
10
HVAC Lighting etc…
中央監視
障害
HVAC Lighting etc…
中央監視
Edge
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11. AWS Greengrass – AWSのエッジ技術
AWS Greengrassとは
• Greengrass Core :
– エッジ用デバイスにインストールするソ
フトウェア。常駐するプロセス。
• Lambda function :
– サーバレスなクラウド上のプログラム。
Grenngrassによりエッジ上で実行される。
11
HVAC Lighting
Lambda
function
AWS IoT
Greengrass Core
制御プログラム
DB
クラウドとGreengrass Lambdaの違い
• エッジでは
– デバイスのローカルリソース（I/O、シリアルポートなど）にアクセス可能
– タイムアウトなしの常駐が可能
LMJ 第6回 IIoT研究会

12. AWS Greengrassを試してみる
エッジデバイス
• Greengrass Core :
– エッジ用Raspiにインストール
• Lambda function :
– LED1, LED2のOn/Offを5秒間隔で実行
– MQTT publishによりメッセージ送信
エッジでLEDデバイスの
On/Off制御
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LED
Blinker
Lambda
function
AWS IoT
Greengrass Core
制御プログラム
DB
制御対象デバイス
• Raspi上のpythonプログラム
• MQTT subscribeでメッセージを受信
-> GPIOのOn/Off
RasberryPi
* 次回検討予定
LED1, LED2
On-Off /5sec
Topic: demo/blinker
Message: { ‘led1’:1, ‘led2’:0 }
LMJ 第6回 IIoT研究会

13. エッジ まとめ
• クラウドからデバイスへ配置したLambda functionに
よりデバイスの制御が可能なことを確認した。
• クラウド接続を切断した状態でも制御が継続してい
ることを確認した。
• 制御部分をローカルで実行するのは信頼性や応答
性の向上が期待できるため、中央監視のクラウド化
における問題の解決策の1つであると感じた。
• クラウド上の機能とエッジの連携のさらなる検討を
次回の研究会に向けて進める予定。
13LMJ 第6回 IIoT研究会