2019年1月10日に実施したAzure ウェビナー "Microsoft のインテリジェント エッジ テクノロジーをキャッチアップ!" に使用した説明スライド。オンデマンド ウェビナーは、https://info.microsoft.com/JA-AzureINFRA-WBNR-FY19-01Jan-10-InfrastructureModernizationSpecialFeature-MCW0010545_01Registration-ForminBody.html より、申し込み可能。

1. Azure
2019/01/10
Microsoftのインテリジェント エッジ テクノロジー
をキャッチアップ！
福原 毅
日本マイクロソフト株式会社
パートナー事業本部
パートナー ソリューション プロフェッショナル
インフラ モダナイゼーション特集（全7回）第1回

2. ご注意:
このスライドは、2019年1月10日に実施した、以下のウェビナー の説明資料です。
インフラ モダナイゼーション特集 (全7回)
第1回 Microsoftのインテリジェント エッジ テクノロジーをキャッチアップ
ウェビナーは、上記URLよりオンデマンドでご参照いただけますので、このスライドと合わせてご活用ください。
なおスライドに記載された内容は、作成日時点の情報です。製品リリース予定やサービス仕様等の情報は予告なく変更される
場合があります。必要に応じて、 https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/ を参照し、サービスの詳細、および最新情報をご確認
ください。
資料中の参考価格は対象製品・サービスのみの価格例であり、実際の構成により他製品・サービスの費用も別途必要となる
場合があります。実構成にあわせて詳細価格の見積を取得し、ご確認ください。
日付 版 備考
2019年1月10日 Version 1.0 公開初版
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Hidden Slide

3. インテリジェント エッジ テクノロジー 全体像
Azure Stack
Azure IoT Hub
Azure IoT Edge
• Azure IoT Edge Devices
• Azure Data Box Edge
Azure Sphere
まとめ
本日の内容

4. インテリジェント エッジの必要性
高速なデータ処理と分析、および、より
短い応答時間は、これまで以上に重要
インテリジェント クラウド
• ビジネスの迅速化と拡大: オンデマンドで、
無制限のコンピューティング パワー
インテリジェント エッジ
• クラウドへの接続なしに、優先度の高いタスクを
ローカルで処理可能
• クラウドから迅速にプルするには困難なほどに
生成されるデータを処理可能
• ローカルデバイス内、もしくは近くのロジックで
リアルタイム処理
• データ プライバシーに関する要件への柔軟な対応

5. クラウドからエッジまでの一貫性
一貫性のあるセキュリティ、ID認証、管理と、AIおよびパートナーソリューション
Azure IoT Edge Azure Services
ツール

6. クラウドからエッジまでの一貫性
一貫性のあるセキュリティ、ID認証、管理と、AIおよびパートナーソリューション
ツール
Azure IoT Edge Azure Services

7. Azureのサービスをオンプレミスで
一貫性のあるアプリケーション開発
統合された提供形態

8. Microsoft Azure と Azure Stack の一貫性
PaaS ： Web App、Database as a Service、Blob、Table、Queue、Files ・・・

9. Microsoft Azure と Azure Stack の一貫性
オンプレでもInfrastructure as a Codeによる自動化
マイクロソフトからテンプレートを提供
• https://github.com/Azure/azure-quickstart-templates
• https://github.com/Azure/AzureStack-QuickStart-Templates

10. 共通の Azure
エコシステム
10

11. Microsoft Azure と Azure Stack の一貫性
Azure Stackのユースケース
エッジ ソリューション
および非接続ソリューション
さまざまな規制に対応する
クラウド アプリケーション
オンプレミスでのクラウド
アプリケーション モデル

12. Azureのサービスをオンプレミスで

13. Azureのサービスをオンプレミスで
Azure IoTサービスを、Azure Stackで提供

14. 統合された提供環境
BMC Switch
ToR Switch
ToR Switch
Server
Server
Server
Server
ソフトウェア
ハードウェア
サポート
サービス
設計、ハードウェア、
トポロジー
セキュリティ、
プライバシー
導入、構成、
展開
確認 監視、診断
ビジネス継続
パッチ適用、
アップデート パーツ変更など
AzureStack
統合システム
利用までの時間短縮、安定した更新を実現

15. Azure Stackによる、オフライン環境でのIoT/AI
https://www.youtube.com/watch?v=nTXdJN0IW5Y

16. IoT Hub Device Provisioning Service
を使用して大規模にデバイスを
プロビジョニング
数十億台の IoT デバイスとの双方向
通信を確立
デバイスごとの認証によってセキュリティを
強化
多言語でオープン ソースの SDK
デバイス管理によって大規模にデバイスを
管理
Azure IoT Hub

17. IoTデバイスのライフサイクル
計画
プロビジョニング
構成
監視
廃止
障害が発生したらデバイスを交換
または使用停止し、サイクルまたは
サービス有効期間をアップグレード
デバイスをグループ化し、組
織のニーズに従ってアクセス
を制御
更新プログラム、構成、および
アプリケーションを提供して、
各デバイスの用途を割り当て
デバイスを安全に認証し、
管理用に準備し、サービス
用にプロビジョニング
デバイスのインベントリ、正常性、
およびセキュリティを監視しながら、
問題のプロアクティブな修正を提供

18. Azure IoT Hub アーキテクチャ 概要
プロビジョ
ニング
クラウド
ゲート
ウェイ 洞察 アクションモノ
Azure IoT Hub
Azure IoT Hub
Device
Provisioning
Service

19. Azure IoT Hub 概要
Devices
RTOS,Linux,Windows,Android,iOS
Field
Gateway
IoT Hub
• 双方向通信
• 1～1千万台以上のデバイス
• 遠隔測定入力
• コマンドと制御
• デバイス登録とアイデンティティ
• デバイス接続管理
• HTTP/AMQP/MqTT
Cloud
Protocol
Gateway
組込み機器向けSDK
• C#
• C/C++
• Java
• JavaScript

22. [Add] で、デバイスを
追加

23. [Device ID]だけ入力し、
あとはデフォルトで、
[Save]をクリック

24. すぐに、デバイスが登録される

25. 接続文字列”Connection string” をコピー

26. https://azure-samples.github.io/raspberry-pi-web-
simulator/#Getstarted にアクセスし、[Your IoT hub device
connection string]を、Azure ポータルでコピーした値に置き換える

27. [Run]をクリックすると、
データの送信が始まる。

29. Azure IoT Hub Device Provisioning Service
米国の IoT ソリューション ドイツの IoT ソリューション 中国の IoT ソリューション

30. エンタープライズに
適した規模と実装
数十億のメッセージ
スケールアップダウン
メエッセージのルーティング
ファイルアップロード
Web Scoketと多重化
Azure Monitor
Azure Resource Health
設定管理
End-to-end
のセキュリティ
デバイス毎の認証
デバイス毎の有効・無効化
TLS
X.509対応
IPアドレスでのホワイトリス
ト/ブラックリスト
共有アクセスポリシー
ファームウェア/ソフトウェア
アップデート
Azure Security Center
Support
デバイスと双方向の
コミュニケーション
数百万台レベルのデバイ
ス接続
様々な言語に対応した
SDK
主要プロトコルのサポート
（HTTPS/AMQPS/MQ
TTS)
テレメトリの送信
コマンドの受信
デバイス管理
デバイスツイン
クエリとジョブ
IoT-scale automated
provisioning
ゼロタッチ
プロビジョニング
プロビジョニング
ワークフローの
一元化
複数のIoTハブ間
の
負荷分散
リプロビジョニング
サポート
TPM + X.509を
サポート

31. 一般的なオペレーティング システムと互換
クラウドとエッジ間でコードの対称性が
保たれているため、開発やテストが容易
チップセットからクラウドに至るまで
ソリューションをセキュリティで保護
クラウドおよびカスタム ワークロードを
安全にエッジに移動
AI と高度な分析のシームレスなデプロイ
クラウドから構成、更新、監視
Azure IoT Edge

32. Azure IoT Edge アーキテクチャ概要
モノ 洞察 アクション
Azure IoT Edge
IoT Hub
洞察 アクション

33. Azure IoT Edge とは
Azureで作成したモジュールを、Azure以外のIoTデバイスなどで実行する基盤

34. Sandvik Cormat: IoT Edge Demo
(Channel 9 > Build 2017 Keynote: https://channel9.msdn.com/Events/Build/2017/KEY01#time=19m00s )

35. Cognitive Service on IoT Edge
Custom Vision Face API
Text Analytics

36. Cognitive Service on IoT Edge
Custom Vision on IoT Edgeの例
1. 画像をアップロードして学習
2. 学習済みモデルをエクスポート

37. Azure Blob Storage
シナリオに合わせて、適切な実行場所の選択が可能
Azure
Storage
Blob
REST APIセンサー
Azure Storage SDK
によるカスタムモジュール
Azure IoT Edge デバイス
AzureBlob
Storage
on IoT Edge
データ処理
エッジ側の
ローカル
blob
記憶域

38. “Azure Blob Storage on IoT Edge” の特徴
Videos Images Research DataFinance Data
パブリック プレビュー

39. 3rd パーティ製のIoT EdgeモジュールがAzure
Marketplaceに登場
aka.ms/iot-edge-
marketplace-signup
aka.ms/iot-edge-marketplace

40. [Demo Screenshot] IoT Edge Marketplace

41. [Demo Screenshot] IoT Edge Marketplace

42. Azure IoT Edge Devices
https://catalog.azureiotsolutions.com/

46. Plat’Home OpenBlocks + Azure IoT Edge事例
国立大学法人 静岡大学 様
https://www.youtube.com/watch?v=sAK2kNaTnl8

47. • 少ない計算能力
• ニューラル ネット向けの汎用
的なハードウェアの抽象化が
ない
• ドライバー バージョンの混在
• 各プラットフォームに依存した
知識が必要
エッジでAIを実行する場合の課題

48. Vision AI Developer Kit
ハードウェア仕様
参考URL:https://visionaidevkit.com/
https://developer.qualcomm.com/blog/microsoft-s-vision-ai-developer-kit-now-available

49. Intel AI / Vision Developer kits
(セットアップガイド) IEI Tank* AIoT Developer Kit and Microsoft
Azure*: Running Machine Learning on the Edge
(セットアップガイド) Set up Microsoft Azure* IoT Edge on an UP
Squared* Board
Azureに最適化された開発キット

50. software.intel.com/en-us/iot/cloud-analytics/microsoft-azure

51. Azure Data Box Edge
エッジ コンピューティングとストレージ ゲートウェイを統合
IoT Edgeが提供するパイプラインを処理
ストレージ ゲートウェイとの統合で、モジュールがス
トレージ ゲートウェイ上のファイルを簡単に操作
ストレージ ゲートウェイへファイルが書き込まれた
際に、モジュールはイベントを取得
Azure Storage
blob, page, file
On Premises Data
SMB/NFS Shares
Storage Gateway
IoT EdgeData Box Edge
プレビュー

52. Azure Data Box Edge
ハードウェア仕様
仕様 詳細
ローカルキャッシュ容量 12 TB NVME フラッシュストレージ
クラウド側の容量 10 PB
データ暗号化 AES 256-bit encryption
フォームファクター 1U ラックマウントサーバー, 29.6" deep
CPU 10 コア × 2 CPU
ネットワークインターフェイス 4x25 GbE SFP+
アクセス インターフェイス SMB/CIFS と NFS
機械学習アクセラレーター Brainwave powered Intel FPGA
電源 110/240 (50/60 Hz)
プレビュー

53. Data Box Edge – Compute + Project Brainwave
Local
Storage
オンプレミスのシステム
FPGA +
Brainwave
最適化されたネットワーク
データ転送 Azure Storage
(Block, Page, and Files)
IoT Edge モジュール
IoT Hub
プレビュー

54. 高機能なエッジと軽いエッジのまとめ
クラウド: Azure 高機能なエッジ 軽いエッジ
内容
CPUから、GPUや
FPGA搭載VMまで、
広範囲なAzureホ
スト
拡張スロットにCPUやGPU、FPGAが搭載されたサーバー、もしくは、業務用のプ
ラグインがあるX64やARMシステム
バッテリー駆動可能なSOC (ARM CPU, NNA,
MCU)とメモリー付のセンサー
例
DSVM / ACI /
AKS / Batch AI
- Data Box Edge
- Azure Stack
- Data Box Edge - 工業用 PC
- ビデオ
ゲートウェイ
- DVR
- モバイル フォン
- VAIDK
- モバイル フォン
- IP カメラ
- Azure Sphere
- アプライアンス
モデルの
実行環
境
CPU,GPU or
FPGA
CPU,GPU or
FPGA
CPU, GPU x64 CPU
Multi-ARM
CPU
HW
accelerated
NNA
CPU/GPU MCU

55. [Azure Webinar] Connect(); フォローアップ: 太田さんのIoTセッション紹介スライド
＜概要＞
最新の IoT 技術は、モノ（Edge）側で実行するアプリを、クラウド側で開発してリモートで転送・配置・実行が可能になっています。しかし、
一方、カスタムな HW 上で動くモノ側のアプリ開発の実行テストは未だに難しく、工夫が必要です。
本セッションでは、この仕組みとクラウドサービスを組み合わせた最新シナリオも紹介するとともに、Edge アプリのリモート配信機能と配信可
能なロジックの種類を解説します。加えて、モノ側のアプリ開発を圧倒的に加速する、デバイスシミュレータを紹介します。
＜アジェンダ＞
• Azure IoT の技術全体像
• クラウドで開発したロジックを Edge で動かす
• Edge アプリ開発を Simulator で加速する
2019年1月21日（月） 16:30-17:30
お申し込み先 - https://aka.ms/connectiot2018

56. Azure Sphere

57. Microsoft のシリコンパートナー

58. Azure Sphere MCU の例
Media Tek MT3620仕様
CPUs ARM Cortex A7 (500MHz) + 2 x Cortex M4 (192MHz)
RAM 4MB
Flash 16MB (8MB Runtime Firmware + 8MB Backup Firmware)
Connectivity WiFi 802.11 b/g/n, dual band: 2.4GHz, 5GHz
Microsoft Security
Firewalls, Crypto Accelerator: AES-256, SHA-2, ECC, RSA2K,
e-Fused private and public keys, attestation, …
I/O
GPIO 24, 4 configurable as PWM
SPI
6 configurableI2C
UART
ADC 8 Channels, 12bit SAR, 2M sample/sec
I2S/TDM I2S (2 interfaces) or TDM (4 channels)
Package DR-QFN 164
Target Price
Microsoft
Security
Pluton
Security
Subsystem
Wi-Fi 802.11
Microsoft Firewall
16MB
FLASH
4MB
SRAM
ARM Cortex A7
64KB I / 32KB D L1
128KB L2
FPU, NEON (SIMD)
Debug Port
Real Time
Clock
ARM Cortex M4
256KB SRAM TCM
DMA, I/O
MCU I/O
Microsoft Firewall
SWD
AudioI2S
TDM
ARM Cortex M4
256KB SRAM TCM
DMA, I/O
SPII2CUARTI2STDMPWMGPIO ADC
Microsoft
Firewall
PMU

59. Azure Sphere OS
Azure Sphere OSアーキテクチャ
POSIX用のアプリ
ケーション コンテナー
( Cortex-A）
I/O用のアプリケー
ション コンテナー
(Cortex-M）
オンチップ クラウド サービス
HLOSカーネル
セキュリティ モニター
Azure Sphere MCU
OSレイヤー4
OSレイヤー3
OSレイヤー2
OSレイヤー1
ハードウェア
オンチップ クラウド サービス
アップデート、認証、接続性を提供
カスタムLinuxカーネル
アジャイルなシリコンの進化とコードの再利用を
実現
セキュリティ モニター
重要なリソースの完全性とアクセスを保護
安全なアプリケーション コンテナー
アジリティ、安定性、セキュリティを確保するた
めにコンパートメント化されたコード

60. • すべての通信の証明書ベースの認証で
デバイスと顧客を保護
• オンデバイス障害の自動処理を通じて
新しいセキュリティ脅威を検知
• OSの完全に自動化されたオンデバイスアップ
デートで脅威に対応
• Azure Sphere搭載デバイスへのソフトウェア
アップデートのデプロイが可能
Azure Sphere Security Service

61. Visual Studio 2017 での ARM Cortex-A アプリケーションの開発
• インテリセンス付きでのC言語開発環境
• ハードウエアドライバ、並列性、Azure IoT接続のためのライブラリ
• プログラムサンプル、テンプレート、包括的なドキュメントの提供
ARM Cortex-M アプリケーションの開発
• Deterministic execution for I/O (GPIO, ADC, UART, SPI …).
• I/Oプロセッサには拡張RTOSが付属
• RTOSライブラリとVisual Studioでの開発がサポート
Azure Sphere コンパクト開発ボード (cDVB)
• 開発したアプリケーションのデバック用の開発ボードを提供
• ヘッダーピン: GPIO, ADCs, UART, SPI, I2C and I2S.
• ボタン, LED, 温度, モーションセンサー付属
アプリケーションのデプロイ
• 開発ボードへはVisual Studio経由で可能
• 開発ボードで開発＆テスト
• 本番環境へはSphere Service経由でデプロイ可能
Azure Sphere で動作するアプリケーションの開発
USB Cable
Azure Sphere Compact
Development Board
Publish/Deploy
“The development tools are first class. Easy to build for, easy to debug on. Visual Studio stands
head and shoulders above any Linux development environment we have used.” “The board
connectivity is excellent, plenty of GPIO, UART, Wifi. Azure Sphere Well documented, clear and
concise.” (Quotes from an early adopter)

62. Azure Sphere Development Kit
Seed studios社より、Azure Sphere development kitを提供
以下のサービスがパブリックプレビュー中
• Azure Sphere OS
• Azure Sphere Security Service
• Visual Studio tools for Azure Sphere
Azure Sphere MT3620
Development Kit_JP Version
https://www.seeedstudio.com/Azure-Sphere-MT3620-Development-Kit-JP-Version-p-3135.html

63. 今すぐ購入可能
https://www.seeedstudio.com/Azure-Sphere-MT3620-Development-Kit-JP-Version-p-3135.html

64. Azure IoT デバイスの比較
Azure Sphere Azure IoT Device SDK Azure IoT Edge
概要 セキュアなMCU
Azure IoT Hubに接続するため
のSDK(ライブラリ)
エッジコンピューティング
のためのランタイム
対象デバイス Sphere MCU 自由 自由
(公式でないがMemory1GB, Disk5GBが必要？)
対象OS Sphere OS C言語が動作するOS Dockerが動作するOS
開発言語 C言語のみ
C, .Net, Java, Python, Node.js,
iOS
C, .Net, Java, Python, Node.js
遠隔でのOS更新 可能 要実装 要実装
(エッジランタイムの更新は可能)
遠隔でのアプリ更新 可能 要実装 可能
使い方
単価が安くて数が多いモノ(家電な
ど)をクラウドに接続する場合に使
用
接続するモノで処理する内容がや
や複雑な場合(ML/DL分析など),
OSの選択が必要な場合に使用
クラウドに接続するモノが直接イン
ターネットに接続できない、データの
集計やエッジサイドでの分析が必
要な場合に使用

65. クラウドからエッジまでの一貫性
一貫性のあるセキュリティ、ID認証、管理と、AIおよびパートナーソリューション
ツール
Azure IoT Edge Azure Services

66. Azure Stack オペレーター ドキュメント
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/azure-stack/
Azure IoT Hub
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/iot-hub/
Azure IoT Edge
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/iot-edge/
Azure Data Box Edge
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/databox-online/data-box-edge-overview
Azure Sphere
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure-sphere/
ドキュメント

67. © Copyright Microsoft Corporation. All rights reserved.
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