IoTでAzureのサービス利用
~専門知識なしで始める超入門~
技術ひろば.net
見て触って理解するクラウド(Office 365 / Azure)
2015/4/25
自由なOffice 高田 弘介
自己紹介
• 高田 弘介(たかだ こうすけ)
http://www.o365biz.com/
https://www.facebook.com/kousuke.takada.7186
https://twitter.com/takada_o365biz
• フリーランス エンジニア(屋号: )
- SharePoint サイト構築
- Office 365導入支援
- 今後はIoTのお仕事にもチャレンジ!
IoT
= Internet of Things
= モノのインターネット
IoTとは?
IoT
1999年に使われ始めた言葉
最近は新聞の1面にも登場
IoTとは?
IoT
センサーや無線タグで
モノとインターネットをつなぐこと
IoTとは?
IoT
家電やスマートデバイスを含めた
広範囲で語られることもある
IoTとは?
IoT
家電やスマートデバイスを含めた
広範囲で語られることもある
IoTとは?
本日はこちらの視点で
範囲こだわらずにお話します
センサーでモノの情報を取得
↓
インターネットで情報を収集
↓
情報を分析して活用
IoTの活用事例
企業名 + IoTで検索
様々な活用事例が見つかります
IoTの活用事例
コマツ IoT
GE IoT
・顧客が使用する機械の故障や
利用状況を訪問前に認識して
的確な営業フォローを実現、受注率アップ
・設備稼働状況を分析、電力使用の
ムダを洗い出してコスト削減
医療、防犯、防災、その他あらゆる
分野で活用が進んでいる
IoTの活用事例
いや~
世の中
進んでますね
いや~
さすが大企業は
違いますね
いや~
さすが大企業は
違いますね
本日お伝えしたいことは
コレではない!
IoTは個人でも
気軽に勉強できる
時代になりました
アイディア次第で
『仕事の効率化』
『新サービスの提案』
誰にでもできます
本日の目標
IoTは専門知識なしで
簡単にはじめられることを理解する
本日の目標
IoTは専門知識なしで
簡単にはじめられることを理解する
※本日紹介する技術の1つでも“やってみよう”と
思っていただくことが私の個人的な目標
デモ
~人肌の温もりで壊れてしまう機械の故障を予測~
1. センサーで温度計測
2. クラウドに情報を集約
3. 機械学習による故障予測
Azure
モバイル サービス
Azure
SQL データベース
Azure ML
Azure ML用
学習データ
センサー
クライアントアプリ
1
あらかじめ、実績データを使って
故障パターンの学習をしておく
2
2
1
機械の稼働状況をアップロード
Azure モバイル サービスを通して
Azure SQLに蓄積
2
2
1
3 機械の稼働状況を
Azure SQLから取得
2
2
1
3 4
機械の稼働状況を
パラメータに
Azure MLに問い合わせ
故障予測を取得
2
2
1
3 4
今回紹介した技術は
何一つ新しいものは
ありません
・センサー
・インターネット
・データベース
・機械学習
・センサー
・インターネット
・データベース
・機械学習
昔からあるモノ
ばかりです
なぜ今始めるのか?
それは、クラウドサービスや
開発キットが充実し
専門知識が無い人でも
作れるようになったからです
まず、作って動かして
IoTとは何かを実感する
自分が使いこなしたい
モノが見つかったら
さらに良いモノにするために
専門的な勉強をする
こんな感じでOKです
それでは
さっそく始めましょう
IoTでAzureのサービス利用
~専門知識なしで始める超入門~
IoTでAzureのサービス利用
~専門知識なしで始める超入門~
ここからの主役は
あなたです!!
もくじ
Step1 組込開発
.Net Gadgeteer 入門
もくじ
Step1 組込開発
.Net Gadgeteer 入門
Step2 クラウド接続
Azure モバイル
サービス 入門
もくじ
Step1 組込開発
.Net Gadgeteer 入門
Step2 クラウド接続
Azure モバイル
サービス 入門
Step3 機械学習
Azure ML 入門
もくじ
Step1 組込開発
.Net Gadgeteer 入門
Step2 クラウド接続
Azure モバイル
サービス 入門
Step3 機械学習
Azure ML 入門
それぞれが独立した技術
興味のあるものから
始めればOK!!
もくじ
Step1 組込開発
.Net Gadgeteer 入門
Step2 クラウド接続
Azure モバイル
サービス 入門
Step3 機械学習
Azure ML 入門
開発知識がついたら
全部つないでみましょう!
もくじ
Step1 組込開発
.Net Gadgeteer 入門
Step2 クラウド接続
Azure モバイル
サービス 入門
Step3 機械学習
Azure ML 入門
本日は機械学習を
少し詳しく説明します
Step1 組込開発
.Net Gadgeteer 入門
Step1 組込開発 .Net Gadgeteer 入門
組込開発をするためのツールキットです
.Net Gadgeteer とは?
Step1 組込開発 .Net Gadgeteer 入門
他にArduinoというマイコンボードが有名です
歴史があり開発者が多いため情報が豊富
こちらを選択するのもアリですが。。。
.Net Gadgeteer とは?
Step1 組込開発 .Net Gadgeteer 入門
今回は専門知識が不要で生産性の高い
.Net Gadgeteer を紹介します
.Net Gadgeteer とは?
Step1 組込開発 .Net Gadgeteer 入門
今回は専門知識が不要で生産性の高い
.Net Gadgeteer を紹介します
.Net Gadgeteer とは?
IoTは様々な技術の集合体
すぐに勉強の成果を出すため
私は生産性を重視しました
Step1 組込開発 .Net Gadgeteer 入門
.Net Gadgeteer Arduino
開発環境 Visual Studio Arduino IDE
開発言語 C# / VB Arduino言語(C++風)
電子部品の
知識
とりあえず不要 少しは必要
価格 チョット高価 安価
こんな人に
オススメ
・時間をかけずにプロトタイプ
開発を楽しみたい
・専門知識は無いけれどまず
は始めてみたい
・電子工作が大好き
・細かい挙動の制御やパ
フォーマンスチューニングを
自分でやりたい
.Net Gadgeteer と Arduino
Step1 組込開発 .Net Gadgeteer 入門
.Net Gadgeteer Arduino
開発環境 Visual Studio Arduino IDE
開発言語 C# / VB Arduino言語(C++風)
電子部品の
知識
とりあえず不要 少しは必要
価格 チョット高価 安価
こんな人に
オススメ
・時間をかけずにプロトタイプ
開発を楽しみたい
・専門知識は無いけれどまず
は始めてみたい
・電子工作が大好き
・細かい挙動の制御やパ
フォーマンスチューニングを
自分でやりたい
.Net Gadgeteer と Arduino
今回はこちら!
Step1 組込開発 .Net Gadgeteer 入門
推奨
OS Windows 7以上
開発環境 Visual Studio 2013(Update 4)
※無償版・有償版問わず
.NET Micro Framework SDK 最新版
http://netmf.codeplex.com
.NET Gadgeteer Core SDK 最新版
http://gadgeteer.codeplex.com
FEZ IoT Kit SDK 最新版 ※ダウンロード前にアカウント登録が必要
https://www.ghielectronics.com/support/netmf/sdks
対応ツールキットの購入 製品輸入販売代理店
http://tinyclr.jp/products/IoTLearningKit.htm
準備するもの
Step1 組込開発 .Net Gadgeteer 入門
今回のデモ環境
OS Windows 8.1 Pro
開発環境 Visual Studio Community 2013 With Update 4
https://www.visualstudio.com/ja-jp/products/visual-
studio-community-vs.aspx
.NET Micro Framework SDK SDK v4.3 (QFE2-RTM)
http://netmf.codeplex.com
.NET Gadgeteer Core SDK .NET Gadgeteer Core 2.43.1000
http://gadgeteer.codeplex.com
FEZ IoT Kit SDK NETMF and Gadgeteer Package 2014 R5
https://www.ghielectronics.com/support/netmf/sdks
対応ツールキットの購入 今回のデモで使用しているモジュール
-FEZ Spider メインボード
-Multicolor LED モジュール
-TempHumid S170 モジュール
-Ethernet J11 モジュール
-USB クライアントDP モジュール
参考:今回のデモ環境
Step1 組込開発 .Net Gadgeteer 入門
今回のデモ環境
OS Windows 8.1 Pro
開発環境 Visual Studio Community 2013 With Update 4
https://www.visualstudio.com/ja-jp/products/visual-
studio-community-vs.aspx
.NET Micro Framework SDK SDK v4.3 (QFE2-RTM)
http://netmf.codeplex.com
.NET Gadgeteer Core SDK .NET Gadgeteer Core 2.43.1000
http://gadgeteer.codeplex.com
FEZ IoT Kit SDK NETMF and Gadgeteer Package 2014 R5
https://www.ghielectronics.com/support/netmf/sdks
対応ツールキットの購入 今回のデモで使用しているモジュール
-FEZ Spider メインボード
-Multicolor LED モジュール
-TempHumid S170 モジュール
-Ethernet J11 モジュール
-USB クライアントDP モジュール
参考:今回のデモ環境
使用するメインボードによって利用で
きるモジュールが異なります。
勉強用としては多くのモジュールが
利用できるFEZ Spiderを推奨。
Step2 クラウド接続
Azure モバイルサービス 入門
Step2 クラウド接続 Azure モバイルサービス 入門
Webアプリケーションに組み込む様々な
機能を提供するクラウドサービスです
Azure モバイルサービス とは?
Step2 クラウド接続 Azure モバイルサービス 入門
-シングル サインオン
-プッシュ通知
-他システム連携
-オンラインDB接続
など、その他様々な機能を提供
Azure モバイルサービス とは?
Step2 クラウド接続 Azure モバイルサービス 入門
-シングル サインオン
-プッシュ通知
-他システム連携
-オンラインDB接続
完成されたサービスを利用することで
Webアプリケーションの開発期間短縮が可能
Azure モバイルサービス とは?
Step2 クラウド接続 Azure モバイルサービス 入門
-シングル サインオン
-プッシュ通知
-他システム連携
-オンラインDB接続
Azure モバイルサービス とは?
今回のデモアプリでは
Azure SQLへの接続に利用
Step2 クラウド接続 Azure モバイルサービス 入門
準備するもの
Azure モバイルサービスを利用するためには
Azureの契約が必要です
まずは無償評価版から使用してみてください
■Azureサイト(1か月無償評価版あり)
http://azure.microsoft.com/ja-jp/
※無償版登録にもクレジットカードが必要です、管理は自己責任でお願いします
Step2 クラウド接続 Azure モバイルサービス 入門
準備するもの
Azureを継続利用する場合の選択
■Azure無償評価期間終了後、従量課金制のプラン
にアップグレード
■MSDNに付属する特典を利用
■アクションパックに付属する特典を利用
■BizSparkに申込み(ビジネス立ち上げ時)
※それぞれ、契約方法・内容が異なるため各自ご確認ください
Step3 機械学習
Azure ML 入門
Step3 機械学習 Azure ML 入門
機械学習をするためのクラウドサービスです
Azure ML とは?
Step3 機械学習 Azure ML 入門
機械学習はRやPython等の
開発言語を使うことでも実践できます
もちろん、プログラム開発知識が必要です
Azure ML とは?
Step3 機械学習 Azure ML 入門
Azure MLは完成された部品をつなげて
視覚的に機械学習を実践することができます
開発環境の構築も不要です
Azure ML とは?
Step3 機械学習 Azure ML 入門
準備するもの
Azure MLは有償版・無償版の2種類
それぞれ契約方法が異なります
勉強用には無償版をオススメします
■無償版開始URL(「Create Experiment」をクリック)
https://studio.azureml.net/
■有償版・無償版の説明(日本語FAQあり)
http://azure.microsoft.com/ja-jp/pricing/details/machine-learning/
Step3 機械学習 Azure ML 入門
今回は無償版を使いますが
有償版も使い方は同じです
Step3 機械学習 Azure ML 入門
Azure MLには機械学習を理解するための
チュートリアルが付属しています
画面の指示に従って進めていくだけで
操作方法を理解できますので
ポイントだけを解説します
Step3 機械学習 Azure ML 入門
架空の個人情報から収入予測する
機械学習をはじめましょう!
収入「50,000ドル超」「50,000ドル以下」の2種類
に分類します
チュートリアル(収入予測)
Step3 機械学習 Azure ML 入門
開始画面で「+NEW」をクリック
チュートリアル(収入予測)
Step3 機械学習 Azure ML 入門
「Experiment Tutorial」をクリック
チュートリアル(収入予測)
Step3 機械学習 Azure ML 入門
完成されたサンプルが読み込まれます
チュートリアル(収入予測)
Step3 機械学習 Azure ML 入門
チュートリアル(収入予測)
データ
データの
整形
学習用データと
テストデータに
分割
学習器
モデル
テストデータに
スコアづけ
(収入予測)
Step3 機械学習 Azure ML 入門
チュートリアル(収入予測)
データを読み込
んでエラーデー
タの整形、不要
なデータの削除
Step3 機械学習 Azure ML 入門
チュートリアル(収入予測)
学習用データと
学習器で
モデルをトレーニ
ング
Step3 機械学習 Azure ML 入門
チュートリアル(収入予測)
テストデータと
トレーニング済みの
モデルで
スコアづけ
(収入予測)
Step3 機械学習 Azure ML 入門
「RUN」をクリックして実行
チュートリアル(収入予測)
Step3 機械学習 Azure ML 入門
全てに「✓」マークが付けば成功
チュートリアル(収入予測)
Step3 機械学習 Azure ML 入門
各ステップの出力部分をクリックすることで
結果や途中データを確認・ダウンロードできます
チュートリアル(収入予測)
スコアづけの結果
列が追加されている
Step3 機械学習 Azure ML 入門
スコアづけの結果は
チュートリアルのままだと
ダウンロード・結果の視覚化ができません
ちょっとだけ改造してみましょう
チュートリアル(収入予測)
Step3 機械学習 Azure ML 入門
[Data Format Conversions] – [Convert to CSV]
をドラッグ
チュートリアル(収入予測)
Step3 機械学習 Azure ML 入門
[Machine Learning] – [Evaluate] – [Evaluate Model]
をドラッグ
チュートリアル(収入予測)
Step3 機械学習 Azure ML 入門
下記のようにポイントをドラッグして連結します
連結したら「RUN」をクリックしてください
チュートリアル(収入予測)
Step3 機械学習 Azure ML 入門
「RUN」が成功するとそれぞれ使えるようになります
チュートリアル(収入予測)
ダウンロード
結果の視覚化
Step3 機械学習 Azure ML 入門
チュートリアル(収入予測)
■True Positive
>50Kと予測してアタリの数
■False Positive
>50Kと予測してハズレの数
■False Negative
<=50Kと予測してハズレの数
■True Negative
<=50Kと予測してアタリの数
[Scored Probabilities]
の閾値を検討
Step3 機械学習 Azure ML 入門
いかがでしょうか?
プログラムを書くことなく
機械学習が実践できましたね
Step3 機械学習 Azure ML 入門
サンプルはたくさんあります!遊んでみてください
動かすことで機械学習の使いどころが見えるはず
Step3 機械学習 Azure ML 入門
なんとなく機械学習がわかった!でも・・・
やりたいこと
知りたいこと
がたくさん出てきた
Step3 機械学習 Azure ML 入門
次のステップ
■機械学習をもっと知りたい
自分に合った入門用の書籍を見つけると良いです。私は数
式を読むのが厳しかったのでプログラム経験者向けの入門
書籍を購入しました。
「実践 機械学習システム」
オライリー・ジャパン
http://www.oreilly.co.jp/books/9784873116983/
■Webサービス化して他システム連携
少しだけ開発知識が必要です。Azure MLには発行したWeb
サービスを利用するためのAPIリファレンス・サンプルコードを
自動生成する機能があり親切です。
IoT
楽しみましょう!
ご清聴ありがとうございました

IoTでAzureのサービス利用~専門知識なしで始める超入門~