Embedded Technology 2014 Smart Japan Aliance IoT Azure

ET2014スマートジャパンアライアンス
プライベートカンファレンス
-低価格マイコンボードのAzure接続-
株式会社デバイスドライバーズ日高亜友
2014/11/19 1

Device Drivers, Ltd. 低価格マイコンボードのAzure接続2014/11/19 2
 2012年1月発足
 現在約20社参加
 非営利団体
 日本のIT化、ネットワーク化を加速し安心で安全な社
会作りに貢献
 既存技術を組み合わせ即効性の高いプラットフォーム
を提供

Device Drivers, Ltd. 低価格マイコンボードのAzure接続
 IoTとクラウド
 IoT 機器からのAzure接続
◦ Service Bus / Event Hub
◦ Mobile Service
◦ ISS (Intelligent System Service)
 補足：IoT時代の組み込み技術者の心構え
 展示ブース・デモ展示：D-14
2014/11/19 3

IoTとクラウド
2014/11/19 4

 Arduino（互換ボード）
◦ 独自OS
 mbed （対応ボード）
◦ OS無し、独自OS（予定）
• 標準でネットワーク機能が無い
• SSL / TLS 相当のセキュリティー未対応
 低価格Linuxボード
◦ Raspberry Pi, Beagleboard, …
 低価格組み込みWindows系ボード
◦ Galileo, Toradex, .NET Micro Framework
2014/11/19 5
• 標準ではSSL / TLS未対応
（3rd Party 品あり）
• 標準でSSL / TLS対応済

 3,000円の小型ボードからサーバーまで
2014/11/19 6
.NET Micro
Framework
Windows
Embedded
Compact
Windows
Embedded
Standard
Windows
Embedded Pro
Windows
Embedded
Server
Large
Complex
Small
Simple
Cheap Expensive
Windows
on Devices

新たに接続する
“Things”
すでに接続済の
“Equipment”
(Computers)
M2M, D2C, …

 一般的なクラウドサービス分類
分類名称具体例内容
2014/11/19 8
IaaS Infrastructure as a
CUIアプリ
Service
レンタルスペース,
レンタルサーバー等
マシンまたは
OS環境を提供
PaaS Platform as a
Service
Azure, Amazon EC2,
…
アプリケーション
動作基盤を提供
SaaS Software as a
Service
Outlook, OneDrive,
…
アプリケーション
サービスを提供
PaaS環境でカスタム化されたアプリケーションサービスを容易に構築可能
IoT 向けの豊富な各種クラウド・サービス群を用意

IoT向けに使い易いサービスは…
Visual
Studio
Online
2014/11/19 9
Cloud
Service
SQL
Database
Storage
Virtual
Network
Website
Active
Directory
Azure
Search
Event
Hub
Service
Bus
Virtual
Machine
Mobile
Service
Backup
ISS
Managed
Cache
Media
Service
Notification
Hubs
Scheduler
Machine
Learning
HDInsite
CDN

新たに接続するセキュリティーの確保が必須要件
“Things”
すでに接続済の
“Equipment”
(Computers)
M2M, D2C, …

 デバイス
◦ センサー、アクチュエータ
 クラウド接続セキュア・ネットワーク
◦ データ送信、データ受信、データ管理、情報照会、
◦ イベント送信、イベント受信
 クラウドサービス
◦ デバイス・インターフェースのフロントエンド
◦ データ処理のバックエンド
 アプリケーションと利用者
2014/11/19 11

 IoT デバイスとは？
◦ センサー：世の中の事象を検知してデジタル変換
◦ アクチュエータ：デジタルデータに従って動作
◦ Host MCU上で動作するオペレーティングシステム(OS)
によって制御される
◦ セキュアなネットワーク接続手段を持つ
OS組み込み済デバイスデバイスと接続ボックスの組み合わせ
2014/11/19 12

 SSL / TLS 相当のセキュリティ・ネットワーク接続
 コネクティビティとインターフェース
 安価・最少なハードウェアで動作
 開発の容易性
 アプリケーションは単純
→モジュール化構成
→テストの単純化
2014/11/19 13

IoT 機器からの
Azure接続
2014/11/19 14

 Service Bus
◦ http://azure.microsoft.com/ja-jp/services/service-bus/
 Event Hub
 http://azure.microsoft.com/ja-jp/services/event-hubs/
 Mobile Service
◦ http://azure.microsoft.com/ja-jp/services/mobile-services/
 ISS (Intelligent System Service)
◦ http://www.microsoft.com/windowsembedded/ja-jp/intelligent-systems-service.aspx
2014/11/19 15

 Service Busとは？
◦ クラウドベースのアプリケーション間接続用
汎用メッセージングシステム
◦ SignalR + Socket.IO ベースの双方向リアルタイム通信
◦ 汎用性がある通信方式のためiOSやAndroidとも通信可能
 一般にはPC, タブレット, スマートフォン向けの接続方法
2014/11/19 16

 Event Hubとは？
◦ クラウド規模でのデータ・イベント収集サービス・プ
ラットフォーム
◦ 1 秒あたり数百万件ものイベントを取り込み可能
◦ 時間ベースのイベントバッファー処理が可能
◦ 各種デバイスや他のクラウドサービスに接続可能
な柔軟なインターフェース
◦ IoT機器での利用を想定した新しいサービス
◦ Preview公開中
2014/11/19 17

 Mobile Serviceとは？
◦ Windows, iOS, Mac OS, Android用の簡易的な
クラウド上のデータプール・サービス(SQL Serverに保管)
◦ 各OS, 言語用のデータアクセス・ルーチンを自動生成
◦ トランザクションをJSON (JavaScript形式) で記述するため
他の環境からも操作し易い
◦ ということで本来は
コッチ向けのサービス
◦ オールインワン・サービス
2014/11/19 18

 参考情報：太田寛氏のブログ＆ハンズオン
◦ http://aka.ms/IoTHandsOn
 Nick Harris氏作クラスライブラリ
◦ UNOFFICIAL partial port of the Windows Azure Mobile
Services client to the .NET Micro Framework
◦ https://github.com/nickharris/Microsoft.Azure.Zumo.MicroFramework
2014/11/19 19

 EnOcean IoT 入門キット
◦ EnOceanとはビル管理用無線通信プロトコルと製品名
.NET Gadgeteer / Micro Framework
2014/11/19 20
EnOceanバッテリーレス無線スイッチ
EnOceanバッテリーレス温度湿度センサー
EnOcean
USB受信機

 Azure での蓄積データ表示例(時刻はUTC表示)
2014/11/19 21

 EnOcean IoT キット(52,920)
 IoT 学習キット(12,960)
2014/11/19 22
「IoT」と「Azure」組み込みとクラウドを
同時に学べるキットを9月から販売中
http://tinyclr.jp/

 ISSとは？
◦ IoT向けサービス・プラットフォームの本命
◦ IoT向け各種サービスをワンストップで提供
 データベース＋管理機能
 上り・下りイベント処理
◦ IoT向けの機能とサンプルを充実
 Linux向けサンプルとライブラリ
 Windows系向けサンプルとライブラリ
◦ クラウドサービス＋開発環境＋ライブラリ
◦ 現在Limited Public Preview 公開中
2014/11/19 23

 https://connect.microsoft.com/iss
へログイン
2014/11/19 24
アンケートに答える
評価に必要なもの
• Microsoftアカウント
• Windows PC
• 有効なAzureの
サブスクリプション
• VS2013
メールに答えるEULAが表示確認＆サイン
いつの間にか現れてすぐ消える

 提供されるもの
◦ Microsoft Azure ISS Preview Service
 →登録申請したサブスクリプションにサービスが付加される
◦ ISS SDK
 Cクライアント・ライブラリ(Windows, Windows CE, Linux)
 ソースコード付
 Managed Code Library (Binary, C#のソースコードは…無い)
 サンプルアプリケーション(C とC#)
 Help file (API Reference)
2014/11/19 25

 ISS通信方式
◦ 現在はRESTベースの通信だけをサポート（API 定義済）
◦ Agent Libraryは条件に対応したRESTメッセージを作成する
 進行状況
◦ 約1か月ごとにSDKが更新される
◦ Windows用サンプルアプリケーションの追加
◦ ドキュメントの拡充
2014/11/19 26

 Azure サービス接続デモ
 https://devdrv.management.intelligentsystems.azure.net/core
にブラウザからアクセスしてみる。
 サンプルコマンド： ISSAgent のパラメーター付実行コマンド内
容例
RESTコマンドを作成して送信するサンプルアプリをCで作成し
て呼び出す
2014/11/19 27

 Azure サービス接続デモ
 https://devdrv.management.intelligentsystems.azure.net/core
にブラウザからアクセスしてみる。
 サンプルコマンド： ISSAgent のパラメーター付実行コマンド内容例
（RESTコマンドを作成して送信するサンプルアプリをCで作成して呼び出す）
Device Modelの追加例
ISSAgent.exe -a name -um -mu https://name.management.intelligentsystems.azure.net/core -mk KEY999
Dataの追加例
ISSAgent.exe -run -d Device -a name -du name.device.intelligentsystems.azure.net -dk KEY999
2014/11/19 28

 ISSでのAlarm（データ追加イベント）表示例
2014/11/19 29

 Beaglebone Black 6,500
2014/11/19 30
ubuntu搭載のBeaglebone Blackを
使用して、
ファイアウォール内からのデータ送信
とリアルタイムイベント受信を実現

 IoT時代の組み込み技術者の心構え
◦ 従来は求められなかった幅広い知識が必要
 ネットワーク・プロトコル
 セキュリティー
 Microsoft Azure等のクラウド・サービス
 プログラミング言語とデータフォーマット
 JavaScript, xml, JSON, …
◦ IoTシステム全体に配慮した構成バランスの設計
 ストレージ容量、台数増大時の配慮
 ネットワーク負荷、応答性能、ネットワーク切断時の動作
2014/11/19 31

 IoTとクラウド
 IoT 機器からのAzure接続
◦ Service Bus / Event Hub
◦ Mobile Service
◦ ISS (Intelligent System Service)
 補足：IoT時代の組み込み技術者の心構え
 展示ブース・デモ展示：D-14
2014/11/19 32

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