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第四次産業革命、つまり、Intern...
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国内でも経済産業省が、IoTによる産...
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「Industry 4.0」に代表さ...
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経済産業省でまとめた「Industr...
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日本では、周波数帯920MHz (9...
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来るIoT時代に向けて無線ネットワー...
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「サブGHz帯」のデータ伝送速度は、...
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省エネ小電力、長距離、サブGHz帯を...
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Onyx Beacon CMS の特長
②分析およびデータサイエンス
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Onyx Beacon CMS の特徴
③SDKツール
・ツールを既存のス...
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4.まとめ
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4.まとめ
IoT時代の開発においては、「センサーノード」、「IoTゲー
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4.まとめ
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IoT時代におけるセンサーデバイスとネットワーク通信について.pdf

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  1. 1. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! シーアールアイジャパン株式会社 Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. IoT時代におけるセンサーデバイス とネットワーク通信について ~サブGHz無線ネットワーク「LoRa」~ 2016年9月16日 シーアールアイジャパン株式会社 尾鷲 彰一
  2. 2. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! アジェンダ 1.IoT時代のネットワークについて 2.省エネ長距離無線通信「LoRa」 3.IoTインフラストラクチャー 4.まとめ
  3. 3. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 1.IoT時代のネットワークについて
  4. 4. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 1.IoT時代のネットワークについて 調査会社Gartner によると、2020 年にはインター ネットに接続されるモノの数が 地球規模で250億個 がインターネットに繋がると予測されている ※グラフは、Strategy Analytics 社の2014年の資料です。 Internet of Things のカテ ゴリーのみで250億 スマートデバイス、 PC等合わせ、 総数では、 350億弱
  5. 5. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 1.IoT時代のネットワークについて 既存の携帯キャリアの通信インフラストラクチャーで賄え るだけの通信ノード数はまもなく超えてしまう センサーやスイッチなど、あらゆる物が通信機能を装備して インターネットに繋がる時代がまもなく訪れる。これをIoTまたは Internet of Everything(以下「IoE」と略)と言及することもある 4GやLTEなど、携帯キャリアの代表される 通信インフラストラクチャーに 依存しないネットワークが必要!!
  6. 6. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 1.IoT時代のネットワークについて 第四次産業革命、つまり、Internet of Things(=IoT) 革命をドイツでは国策として推進し「Industry 4.0」と 命名 第一次 機械化 第二次 電力活用 第三次 自動化 第四次 IoTによる変革 ロジスティック、グリッド、モビリティ 、ビルディング、エネルギー、シティ、 ヘルスケア、ホームなど、今までセンサ ーやネットワーク化がされていなかった 物がインターネットに繋がる
  7. 7. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 1.IoT時代のネットワークについて 国内でも経済産業省が、IoTによる産業革新を50ペ ージ以上にまとめた資料を公開している
  8. 8. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 1.IoT時代のネットワークについて 「Industry 4.0」に代表される新たなビジネスサイクル として、3つのステップを説明 出展:IoT時代に対応したデータ経営2.0 の促進のための論点について - 経済産業省 ■「Real→Digital」 情報収集 - センサー性能の進化 ■「Digital→Inteligence」 情報蓄積・データ解析 - メモリ・処理アルゴリズム進化 ■「Inteligence→Real」 処理(制御) - プロセッサー性能の進化
  9. 9. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 1.IoT時代のネットワークについて 経済産業省でまとめた「Industry 4.0」に代表される新たなビジ ネスサイクルの3ステップの中で、カメラ、センサー、スイッチ 、物がインターネットに繋がるIoTという意味では 「Real→Digital」:情報を収集する部分が爆発的な数で増加す ると推測できる センサー、スイッチ類に通信機能がくみこまれてIoT化を 具現化するネットワークが構築される
  10. 10. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 1.IoT時代のネットワークについて 日本では、周波数帯920MHz (916.5~927.5) が免許不要 な特定小電力無線局に利用できる(米国・欧州では それぞれ915MHz、860MHz) この周波数帯域で利用できる通信規格の一つが 「LoRa」 (Long Rangeの接頭語2文字をつなげたのが由来) より低価格で、より省エネで、より安全に、 より広範囲に、そして、柔軟に無線のネット ワークを構築できる
  11. 11. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 2.省エネ長距離無線通信「LoRa」
  12. 12. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 2.省エネ長距離無線通信「LoRa」 来るIoT時代に向けて無線ネットワークを無許可で利用できる 電波帯域として、「サブGHz帯」と呼ばれる1GHz(ヘルツ)以 下の無線帯域が、2014年、日本でも注目され解放された
  13. 13. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 2.省エネ長距離無線通信「LoRa」 「サブGHz帯」のデータ伝送速度は、数十k~数百k ビット/秒程度と無線LANやBluetoothなどで使う 2.4GHz帯よりも遅いが、通信距離や電波の回り込 み特性の面で優れている
  14. 14. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 2.省エネ長距離無線通信「LoRa」 サブGHz帯 は「Z-Wave」、「ZigBee」、「LoRa」、「Sigfox」 で利用されている
  15. 15. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 2.省エネ長距離無線通信「LoRa」 省エネ小電力、長距離、サブGHz帯を使う仕組みを 「LPWA(=Low Power Wide Area)」という通信で 区分けされる Sigfox LoRa Wi-Fi HaLow Wi-SUN RPMA 免許不要帯 免許帯域 FlexNet NB-IoT LPWAに分類される主な通信技術
  16. 16. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 2.省エネ長距離無線通信「LoRa」 省エネ小電力、長距離、サブGHz帯を使う仕組みを 「LPWA(=Low Power Wide Area)」という通信で 区分けされる 名称 Sigfox LoRa WAN Wi-Fi HaLow Wi-SUN RPMA 周波数帯 サブGHz帯(日本:920MHz) 2.4GHz 通信速度 (約) 100ビット /秒 50kビット /秒 150kビッ ト/秒 400kビッ ト秒 40kビット /秒 最大伝送距離 50Km 15Km 1Km 1Km 20Km 仕様 クローズ オープン オープン 2018年頃 からWiFi- Allianceによる 認証が始まる 見込み オープン クローズ
  17. 17. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 2.省エネ長距離無線通信「LoRa」 LoRa通信チップを開発・商品化した米半導体メーカ ーのSEMTECH社は、2015年に「LoRa Allicance」 非営利団体を設立 2016年7月に開催された「LoRa Alliance」の会議では、オラン ダ、韓国、米国をはじめ合計世 界12カ国で「LoRa」無線通信 ネットワークが構築されていま す。地方都市レベルでは、およ そ100カ所の都市で「LoRa」を 使うネットワークが利用されて います
  18. 18. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 2.省エネ長距離無線通信「LoRa」 The Things Network Reading が推進するIoT向けネットワ ーク「LoraWAN」。アムステルダムの街中をLoRaWANネッ トワークで覆い、IoT普及を行う事で、人々の生活を快適にす ることを目指している 我々の活用する技術Loraの利点 ①広範囲 市街地2Km程度、山間部15Km ②低消費電力 1日に数度データ送信であれば、 数年間バッテリ交換不要 ③低コスト 1万円~数万円ほど通信費無料
  19. 19. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 2.省エネ長距離無線通信「LoRa」 The Things Networkが構築したデバイスは比較的簡易で低 コストである。Arduino・mBed・Raspberry Piやその他の 開発プラットフォームのためのサンプルコードも提供されて いる ラズベリーパイ + LoRa通信モジュール Arduino + LoRa通信モジュール
  20. 20. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 2.省エネ長距離無線通信「LoRa」 元々は中国IP電話機メーカー ATCOMから独立したIoTベンチ ャー、オープンソースルーター ソフトOpenWRTでWiFiMESH 化ツール 「Kamikaze」を実装 し、IP PBXアプライアンスを商 品化したメンバーが立ち上げた IoTベンチャー 「LoRa」通信モジュール(通信シールドとも いう」は、ArduinoとRasberryPiに対応して 2つのモデルがある
  21. 21. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー
  22. 22. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー 「LoRa」通信を使うエコシステムを機能別に分類すると「 LoRaチップメーカー」、「IoTセンサーノード」、「IoTゲ ートウェイ」、「クラウド&分析」の4つの構成となる
  23. 23. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー IBM Bluemixを利用することで提供されている様々な機能を 利用して、IoTのアプリケーション、サービスを効率よく開発 することができる ・MQTT ・Node-RED ・Cloudant(NoSQLDB) CloudantMQTT Node-RED ・データ取得・認証 ・データ格納・データ受信 ・データ管理 ①IoTセンサーノード ②IoTゲートウェイ ③クラウド&分析
  24. 24. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー IBM Bluemixには、アプリケーションに組み込むこと が可能な幅広い種類のサービスが用意されています サービス名 説明 Cloudant NoSQL DB 完全に管理されたオールウェイズ・オンの NoSQL JSON データ層 へのアクセスを提供します IoT ネットワーク接続されたデバイス、センサー、ゲートウェイと通信 し、これらが収集したデータをアプリが利用できるようにします。 Bluemix IoT サービスを背後で支えるカギとなるのが、MQTT (Message Queue Telemetry Transport) です Node-RED ハードウェアデバイス/APIおよびオンラインサービスを接続するた めのツールです。Node-REDが提供するブラウザー上のFlowエデ ィタは、あらゆるNode(プラグイン/モジュール)を簡単にハード ウェアデバイス/APIおよびオンラインサービスに接続することがで きます
  25. 25. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー MQTT(Message Queue Telemetry Transport) MQTTは1999年にIBMとEurotechによりドラフトが作製された規格です。 ベースはTCP/IPですが、HTTPサーバとWebブラウザのようなユーザーイ ンタフェースを介した人に対するサービスではなく、M2M(Machine to machine)いわゆる機械同士の通信に使われるプロトコルを指向していま す Broker topic/section/sub Publisher (投稿者) Subscriber (購読者)
  26. 26. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー MQTT(Message Queue Telemetry Transport) MQTTは1999年にIBMとEurotechによりドラフトが作製された規格です。 ベースはTCP/IPですが、HTTPサーバとWebブラウザのようなユーザーイ ンタフェースを介した人に対するサービスではなく、M2M(Machine to machine)いわゆる機械同士の通信に使われるプロトコルを指向していま す IBM Blumix IoT Platform topic/section/sub IoTゲートウェイ IBM Blumix NODE-Red
  27. 27. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー Node-REDはハードウェアデバイス/APIおよびオン ラインサービスを接続するためのツールです Node(ノード)をつなげて フローを作ることでプログラ ムが作成できる
  28. 28. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー IBM Blumix IoT Platform上 でのデバイスの登録
  29. 29. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー IDとトークンが発行される
  30. 30. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー IoTゲートウェイのプログラム IDとトークン等を指定
  31. 31. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー Publishする!
  32. 32. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー MQTTのSubscriber
  33. 33. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー Subscriberの設定
  34. 34. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー NoSQLDB(Cloudant) のノード
  35. 35. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー NoSQLDB(Cloudant) のノードの設定
  36. 36. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー NoSQLDB(Cloudant) に格納されたデータ
  37. 37. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー 詳細は・・・ ISBN978-4-7775-1972-9 定価:本体2300 円+税 9/28 工学社より全国書店にて発売!
  38. 38. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 3.IoTインフラストラクチャー IBM Bluemix以外のクラウドサービスとして、ビー コンのクラウドサービスなども存在する Onyx Beacon CMS Onyx Beacon CMSはO2Oのクラウド・ビーコンCMS管 理サービスです Onyx Beacon CMS: ・ビーコンから配信するクーポン設 ・各設置されたBLEビーコン端末の電池残量 ・アプリケーション検知 ・ビーコンのステータス管理 などが可能
  39. 39. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! Onyx Beacon CMS の特長 ①クーポン管理 クーポンによるキャンペーン情報を定期的に企画し配信することができる。 クーポンには、時間帯、GEOロケーション, 訪問回数, 性別や年齢にカテゴ リー化できるソーシャルプロファイル連携など、条件を設定できる
  40. 40. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! Onyx Beacon CMS の特長 ②分析およびデータサイエンス 店内におけるお客様の行動を即座に統計データとして取得し、これを分 析することが可能になります。 さらにヒートマップ機能で現在や過去 のお客様の店内動態状況を管理画面から確認して、改善に役立てること ができます
  41. 41. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! Onyx Beacon CMS の特徴 ③SDKツール ・ツールを既存のスマホアプリに組み込んでモバイルマーケティング機能 として活用することが可能 ・SDKツールは、iOSとAndroid、およびIBM Bluemixに対応している ・REST APIに対応しており、SugarCRMやSalesforce.comなど CRM&SFAとの連携が可能
  42. 42. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 4.まとめ
  43. 43. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 4.まとめ IoT時代の開発においては、「センサーノード」、「IoTゲー トウェイ(またはスマホなど)」、「クラウドサービス」そ れぞれを繋ぐ(ネットワーク)が重要となる 低コスト ・通信費 ・開発費 ・維持費 短納期 ・構築期間 ・開発期間 LoRaWAN などN/W IBM Bluemix などP/F デバイス
  44. 44. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! 4.まとめ (触れてませんが・・・) (データを取るだけでは意味がないので・・・) 集めたビッグデータをさまざまな角度から分析した り、AIで自動判断するアプリケーションサーバー機 能が必要となります! 業務データとして 既存システムとの連携 ビッグデータ活用として 新たな価値の創造
  45. 45. Copyright © 2016 CRI Japan, Inc. All Rights Reserved. Accelerating the mobile cloud! どうもありがとうございました シーアールアイジャパン株式会社 〒107-0062 東京都港区南青山2-12-15 南青山二丁目ビル5階 Tel 03-4579-5828 Email: info@crijapan.jp http://www.crijapan.jp

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