Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

エッジ制御によるIoT鉄道模型の自動運転

512 views

Published on

Control(制御) x IoT縛りの勉強会! CIoTLT Vol.3 @ソフトバンク 発表資料。
LonWorksとAWS GreengrassによるIoT鉄道模型の自動運転。

Published in: Technology
  • Be the first to comment

エッジ制御によるIoT鉄道模型の自動運転

  1. 1. エッジ制御によるIoT鉄道模型の自動運転 2019-02-19 山添 知久 - LonWorksとAWS Greengrassによるエッジ制御 - Vol.3
  2. 2. 自己紹介 • 山添 知久 (Tomohisa Yamazoe) @zoe6120 • IoT エンジニア • IT業界やビルディングオートメーション業界でオープン 技術による機器・設備のIoT化に取り組んでいます。 • (NPO) LonMark JapanでIIoT研究会やっています • データセンタ機器メーカー、BAデバイスベンダを経て フリーランス Control IoTLT vol.3 2 🌎 https://zoe6120.com/ https://www.linkedin.com/in/tyamazoe/ https://www.facebook.com/tyamazoe/ LonMark Japan: https://ssl.lmjapan.org https://www.facebook.com/lonmarkjapan/
  3. 3. IoT鉄道模型 Control IoTLT vol.3 3 IoT鉄道模型 − スマートビルディングEXPO https://youtu.be/LsRlSaTsITA
  4. 4. システム構成 Control IoTLT vol.3 4 エッジサーバ • RasPi + AWS Greengrass Core • Lambda function : – 列車のシーケンス制御 Lambda function AWS IoT AWS Greengrass 制御 プログラム DB LonWorks 列車コントローラ • Raspberry Pi + Echelon IzoT SDK • 列車位置の検出 • PWM電圧制御による列車速度制御 • リレーによるポイント切換 DALI 照明コントローラと連動 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 SORACOM Lagoon LonWorksとAWS Greengrassによる鉄道模型の自動運転
  5. 5. システムレイアウト Control IoTLT vol.3 5 列車コントローラ 列車検出 IoT Gateway OpenBlocks + SORACOM Air Greengrass 0-12VDC
  6. 6. Greengrass • Raspberry Pi にGreengrass Core をインストール • Greengrass Coreはサービス(デーモン)として常 時起動 • Lambdaがデプロイされる • MQTTでAWS IoTおよびデバイスへ Control IoTLT vol.3 6 列車 コント ローラ RasPi MQTT Greengrass Core RasPi Lambda function AWS IoT デプロイ MQTT
  7. 7. 列車コントローラ部分 • Raspberry Pi にIzoT SDK(LonWorksのSDK)+ AWS IoT SDKをインストール • Pythonでデバイスプログラム • GPIO経由で外部ボード制御 • MQTTでGreengrassへ Control IoTLT vol.3 7 IzoT SDK AWS IoT SDK RasPi ESP32 DevKitC 制御 ボード UART PWM DIO Photo Sensor 0~12V DC リレー 列車検出 速度制御 ポイント 切換え MQTT Greengr ass Core RasPi A/D
  8. 8. Greengrassで実装した機能 • Lambda自動運転シーケンス • 周回 • Position 2: Slow • Position 1: Fast • 待機 • Position 1: stop • Point切換え • 反転してslow • Position 0: stop • 5秒後 slow • Position 1 Fast • Point切換え • 5周走行したら待機 Control IoTLT vol.3 8
  9. 9. Greengrassの設定方法 • AWS IoT Greengrass • Greengrassグループ作成 • Core, Device作成 • Lambdaの指定 • サブスクリプション設定 • デバイス間通信 • デプロイ • GG coreにLambdaを配置 Control IoTLT vol.3 9 • AWS Lambda • 永続的な関数として 開発 • AWS IoTで指定 • Greengrass Core • ラズパイにGreengrass SDK インストール • Greengrass coreサービス の起動 • Lambdaがデプロイされる • Greengrass デバイス • AWS IoT SDKインストール • 任意言語でデバイスプロ グラム • SDK機能からGGへMQTT メッセージ送受信 デプロイ
  10. 10. AWS IoT Greengrass コンソール • サブスクリプション デプロイ Control IoTLT vol.3 10
  11. 11. AWS IoT Greengrass Lmbda設定 Control IoTLT vol.3 11 • Greengrass用の追加設定
  12. 12. Greengrass CoreにデプロイされたLambda • デプロイされたLambdaはGreengrass Core配下に存在する。 /greengrass/ggc/deployment/lambda/arn:aws:lambda:<リージョン>:<awsの ID>:function:<function名>:<バージョン> 直接編集しても動作しました。とりあえずデバッグはできます。 Control IoTLT vol.3 12 例: pi@raspi $/greengrass/ggc/deployment/lambda/arn:aws:lambda:ap- northeast- 1:xxxxxxxxxxxx:function:GGrassIzoTTrain:25/greengrassI zoTTrain.py
  13. 13. SORACOM Lagoon を使ったダッシュボード Control IoTLT vol.3 13 AWS Greengrass
  14. 14. IoT鉄道模型の周回数データの表示 httpリクエストにより Inventory – Harvest 連携してデータ蓄積 SORACOM以外のデータもLagoonへ Control IoTLT vol.3 14 Lambda function OpenBlocks http post SORACOM Harvest SORACOM Inventory SORACOM Lagoon AWS Greengrass RasPi 列車検出センサ +1
  15. 15. 3日間の展示会出展結果 • 3日間無事動作 • 電波状況が悪く、ダッシュボードの更新(5分間隔)は度々タイムアウトが発生 • 列車の制御には影響なし • 周回数 • SORACOM Air 使用料金 : SIM2枚 • (データ通信費は90%以上がWebアクセスによるもの) Control IoTLT vol.3 15 基本料金 Harvest データ通信 合計 60 15 85 160 1日目 2日目 3日目 合計 1859 2384 1721 5761
  16. 16. Control IoTLT vol.3 16
  17. 17. エッジ制御まとめ • メリット: • 高い応答性 –エッジ(=ローカル)での応答 • 信頼性の向上 – クラウド接続が切れても制御可能 • OTA – AWSからのデプロイでエッジプログラム更新 • 通信費コスト削減 - クラウドとの通信量減 • デメリット: • 定義・設定項目が多い – サブスクリプション、デバイス定義 • Lambda:デバッグに工数大 • デバイス数増加すると管理工数大 • とは言え、装置に近い場所で現実的なソリューション • 大規模なシステムには詳細な検討が必要? Control IoTLT vol.3 17
  18. 18. 発表予定 • LonMark Japan 第7回 IIoT研究会 • 2019/3/15(金) @代々木オリンピックセンター • 1) LonWorksとAWS Greengrassによるエッジ制御の実演 • 2) LonMark最新情報、クラウドとIoTについて • 3) i.LON700新製品情報 Control IoTLT vol.3 18 LonMark Japan: https://ssl.lmjapan.org https://www.facebook.com/lonmarkjapan/
  19. 19. Thank You! Control IoTLT vol.3 19

×