01_2021年上半期 AWS IoT サービスアップデート

© 2021, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates.
2021/06/09
アマゾンウェブサービスジャパン
ソリューションアーキテクト
三平悠磨
2021年上半期
AWS IoT サービスアップデート
AWS IoT Deep Dive #4

自己紹介
• 三平悠磨
• IoT Specialist SA
• 経歴
• 会話AI開発
• 家庭用ロボット開発
• 好きなサービス
• AWS IoT Greengrass
• Amazon Kinesis Video Streams
• Twitter: @yu_ma_m

本セッションの内容
紹介すること
• AWS IoT サービスの2021年1月〜5月の主要なアップデートの概要
• アップデートされた機能のユースケース・使い方
• AWS IoT サービスを学びたい人に向けた新しいコンテンツ
紹介しないこと
• AWS IoT の各サービスに関する説明
※ サービスのロードマップに関する質問には回答できません、予めご了承ください

アジェンダ
• AWS IoT サービスとは？
• AWS IoT サービスアップデート/コンテンツ紹介
• Device Software
• Connectivity & Control Services
• Analytics Services
• まとめ

AWS IoT architecture
IoTデータを理解し適切なアクションを実行するにはどうすればよいのか？
大規模にデバイスを制御、管理、保護するにはどうすればよいのか？
エッジで動作するデバイスを構築するにはどうすればよいのか？
Analytics
Services
Connectivity
& Control
Services
Device
Software

IoT の好循環なサイクル
Intelligence
and outcomes
AWS IoT Things Graph
AWS IoT SiteWise
AWS IoT Analytics
AWS IoT Events
Analytics
Services
AWS IoT Device Management
AWS IoT Device Defender
AWS IoT Core
Connectivity
& Control
Services
AWS IoT Device Tester
AWS IoT Greengrass
FreeRTOS
AWS IoT Device SDK
Device
Software

AWS IoT サービスの2021年1月〜5月の主要なアップデート
• FreeRTOS
• LTS で OTA アップデート、IoT Jobs、IoT Device
Defender をサポート
• バージョン 202104.00 で新しい OTA ライブラ
リ、coreMQTT-Agent ライブラリ、IoT Device
Defender カスタムメトリクス機能が利用可能
• AWS IoT Greengrass
• v2.1.0 のリリース
• AWS IoT Device Client
• AWS IoT Device Client がリリース
• AWS IoT Device Tester
• AWS IoT Device Tester for AWS IoT Greengrass が
更新
• AWS IoT Device SDK
• Embedded C SDK が OTA アップデート、 IoT
Device Defender のカスタムメトリクス、複数
シャドウをサポート
• AWS IoT Core
• LoRaWAN で AS923-1 周波数帯のサポート
• Apache Kafka アクションで Amazon MSK のユー
ザ名・パスワード認証をサポート
• カスタムドメインを使用した Configurable
Endpoints が GA
• AWS IoT Core Device Advisor が GA
• AWS IoT Device Management
• Fleet Hub が GA
• Job Templates がパブリックプレビュー開始
• AWS IoT Device Defender
• AWS CloudFormation をサポート
• ML Detect の一般提供開始
• AWS IoT SiteWise
• 統一関数呼び出し構文 (UFCS) を使用した式表
現でのメソッドの使用をサポート
• SiteWise Monitor の IAM サポート
• 日付と時間の関数、タイムゾーンのサポート
• 線形補間のサポート
• アラーム機能が GA
• AWS IoT Analytics
• Apache Parquet 形式で保存されたデータのス
キーマ推論のサポート
• AWS IoT Events
• 新しいトラブルシューティング機能
• アラーム機能が GA
• メディア再生 API のクォータの更新
本日はハイライトしているアップデートに絞ってご紹介します
※ 2021年1月〜5月末までのアップデートのうちリージョン拡大などを除く主要なアップデートを抜粋

FreeRTOS

FreeRTOS
18年以上にわたり広く配布された信頼性
RISC-V やArm v8-Mなど
40以上のアーキテクチャでサポート
広範なエコシステム
無償のオープンソース
MIT ライセンス
ストリームやメッセージバッファによる
プロセス間通信(IPC)機能

FreeRTOS LTS で AWS IoT OTA アップデート、AWS IoT Device
Defender、AWS IoT Jobs ライブラリが利用可能に
• FreeRTOS Long Term Support (LTS)
202012.01 に無線アップデート
(OTA)、AWS IoT Device Defender、
AWS IoT Jobs ライブラリが含まれる
ようになり、ファームウェアの更新
や、IoT Device Defender を利用した
デバイスメトリクスのモニタリングが
容易に
• 既存の FreeRTOS LTS ライブラリに対
する変更や機能追加はなく、
FreeRTOS 202012.01 LTS のサポート
は 2023 年 3 月 31 日まで延長
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/03/freertos-long-term-support-includes-aws-iot-over-the-air-update-iot-device-defender-iot-jobs-libraries/
https://www.freertos.org/lts-libraries.html

AWS IoT Greengrass

AWS IoT Greengrass は一般的なユースケースを解決して、
デバイスソフトウェアを安全に構築、展開、および管理でき
るようにします
遠隔にある
デバイスの管理
機械学習の推論データの抽出、集計、フ
ィルタリング、送信

AWS IoT Greengrass V2 v2.1.0 リリース
• Docker コンテナ上で Greengrass V2 を起動できるように
• Amazon ECR のプライベートリポジトリからの Docker イメージの取
得をサポート
• MQTT で設定できるパラメータが追加
• 送信中で Acknowledge されていない QoS 1 のメッセージの最大数
• Publish に失敗した際のリトライの最大回数
• デバイスからクラウドにステータスを Publish する頻度の設定が追加
• その他複数のバグフィックスなど
https://github.com/aws-greengrass/aws-greengrass-docker
https://github.com/aws-greengrass/aws-greengrass-nucleus/releases/tag/v2.1.0

AWS IoT Greengrass 2.0 入門ハンズオンを公開
AWS IoT Greengrass V2 のコアデバイ
スのセットアップとコンポーネントの
開発について約90分で学べるハンズ
オン
Greengrass の基本的な機能や使い方
を学びたい方や実ユースケースへの応
用方法を学びたい方向け
ハンズオン: https://greengrassv2.workshop.aws/ja/
資料・動画: https://aws.amazon.com/jp/events/summits/online/japan/sessions/

AWS IoT Device Client

AWS IoT Device Client を発表
• AWS IoT Core, AWS IoT Device Management, AWS
IoT Device Defender などの機能を、組み込みLinux
ベースのIoTデバイスから容易に利用できるようにす
るための、フリーでオープンソースのC++ベースのリ
ファレンス実装
• 2021年5月現在、以下の機能をサポート
• IoT Core との MQTT 接続、各機能に必要なトピックへの
自動的な Subscribe、デバイスサイドのロギング
• IoT Device Management のジョブ、セキュアトンネリン
グ
• IoT Device Defender のデバイスサイドメトリクス
• フリートプロビジョニング
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/01/new-aws-iot-device-client-simplifies-onboarding-to-aws-iot-core-aws-iot-device-
management-and-aws-iot-device-defender/
https://github.com/awslabs/aws-iot-device-client

適切なデバイスとソフトウェアの選択
主なユースケース
安価、小型、省電力などの厳し
い制約
センサーやアクチュエータなど
特定用途向けのIoTデバイス
Linux上で動作するシンプルな
IoTアプリケーション
エッジ側で高度な処理が必要とされるア
プリケーション:
1.ローカルでのデータ処理、管理、機械
学習の推論
2.ローカルにある他のIoTデバイスと連携
HW platform
MCU / MPU
(<16MB)
MPU,
100MHz+, 64MB+
armv8 / armhf (RasPi) /
x86_64 / MIPS-32
MPU,
1GHz+, 96MB+, Java8+, 60MB+ of
persistent storage
ソフトウェア環境 FreeRTOS or other RTOS Linux (Ubuntu / Debian) Greengrass on Linux
デバイスソフトウェ
ア
Embedded C-SDK
FreeRTOS AWS Reference
Integrations
AWS IoT Device Client
AWS IoT Greengrass + AWS Provided
Greengrass Components
既存のコードに機能
追加する場合
Libraries in the Embedded C-
SDK
Libraries in the AWS IoT v2 Device SDKs (C++, Python, Java, JavaScript)
※ この他に、モバイル向けには Android, iOS 用の AWS Mobile SDK も提供されています
https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/iot/latest/developerguide/iot-sdks.html

AWS IoT SiteWise
AWS IoT Analytics
AWS IoT Events
Intelligence
and outcomes
Analytics
Services
AWS IoT Greengrass
FreeRTOS
AWS IoT Device SDK
Device
Software
Connectivity
& Control
Services
AWS IoT Core

AWS IoT Core

大量のデバイスをAWS
クラウドや他のデバイスに
安全に接続する
データを基に推論を行うため
のAWSの各種サービス
(Analytics、データベース、AI
など)との完全な統合
接続されたデバイスから
のデータに基づいて、
ルーティング、処理、
実行を行う
デバイスがオフラインで
あっても、アプリケーショ
ンがデバイスと対話できる
ようにする
AWS IoT Core
AWS IoT Coreは、IoTデバイスを簡単かつ、安全にクラウドアプリケーションや
他のデバイスと通信できるようにするマネージドサービスです

カスタムドメインを使用した Configurable Endpoints が GA
• AWS IoT Core の Configurable Endpoint でカスタムドメインを利用し
たデータエンドポイントが設定可能に
• IoT アプリケーションを AWS IoT Core に移行する際に、既存のデバイ
スに対して一貫したインターフェースを維持することが可能
• カスタムドメインだけでなく、必要に応じてカスタムオーソライザー
を組み合わせることも可能
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/03/configurable-endpoints-with-custom-domains-now-generally-available/
AWS IoT Core
iot.foocorp.com
AWS Certificate
Manager

既存のアプリケーションを移行する際の課題
?
iot.foocorp.com abcd1234.iot.us-east-1.amazonaws.com
username: test
password: 1234

Configurable Endpoint
abcd1234.iot.us-east-1.amazonaws.com
カスタム
ドメイン
カスタム
オーソライザー
サーバ証明書
の設定

iot.examplecorp.com xx.xxx.xxx.xxx
SNI=iot.examplecorp.com
SNI=iot.examplecorp.com
iot.examplecorp.com
…amazonaws.com
172.16.0.0
172.16.1.0
172.16.2.0
172.16.0.0
172.16.1.0
172.16.2.0
カスタムドメイン

カスタムオーサライザ
証明書
秘密鍵
証明書 Policy
Policy
HTTPS/WebSocketの場合、
ヘッダー or クエリパラメータ
userID/Password, parameters
MQTTの場合、userID/Password

既存のアプリケーションを移行する際の課題を解決
?
iot.foocorp.com iot.foocorp.com
username: test
password: 1234
username: test
password: 1234

AWS IoT Core Device Advisor が GA
• IoT デバイスを検証するための完全マネージド型クラウドベーステス
ト機能である AWS IoT Core Device Advisor が東京リージョンを含む4
リージョンでGA
• 用意されたテスト項目を組み合わせ、検証したい内容に合わせて簡単
かつ迅速にテストを構築
• テストを実行し、Amazon CloudWatch の詳細なログを取得して、問
題のトラブルシューティングが可能
• ハードウェアパートナーが、AWS Partner Device Catalog への掲載の
ためのデバイスの認定に使用することができる、署名付きの認定レ
ポートを取得可能
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/05/announcing-general-availability-aws-iot-core-device-advisor/

AWS IoT Core Device Advisor の始め⽅ (1/3)
まずはテストスイートを作成
プリセットのテストスイート
もしくは独自に作成
通常のエンドポイント
とは異なるURL

プロパティを編集
テスト内容の確認
テストスイート名や
IAMロールの設定

テストスイートを実行
実行対象のモノもしく
は証明書を選択
テストを実行したら、デバイス上でプログラム
を開始する (Device Advisor 用のエンドポイント
を利用する点に注意)

テスト結果の確認
テスト結果を確認
CloudWatch ログから詳細なロ
グを取得、失敗の原因を確認

迅速でスケーラブルな
デバイスの導入
リアルタイムなデバイス
のインデックス化と検索
モニタリングと
デバイスのアップデート
個別のデバイスへ
セキュアなアクセス
AWS IoT Device Managementは、増加するデバイスの
導入、整理、監視、リモート管理を支援します

Fleet Hub for AWS IoT Device Management が GA
• デバイス群の監視やトラブルシューティ
ングに活用できるフルマネージドのウェ
ブアプリケーションである Fleet Hub
が、東京リージョンを含む11のリー
ジョンで一般提供開始
• コーディング不要で数分でアプリケー
ションを起動し、デバイスの検索や状態
の確認、アラームの作成やJob を利用し
た OTA アップデートなどが可能
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/05/fleet-hub-monitor-interact-iot-device-fleets-now-generally-available/

ジョブテンプレートがパブリックプレビュー
• AWS IoT Device Management の Job でジョブテンプレートのパブ
リックプレビューを開始、予めリモートオペレーションを定義してお
くことで、迅速かつ簡単にリモートアクションを実施可能に
• ジョブドキュメントやロールアウトレート、中止の閾値やタイムアウ
トなどを事前に設定し、特定のモノやモノのグループに対して実施
• Fleet Hub からジョブテンプレートを利用することで、サポートのオペ
レータなど技術者以外でもデバイスへのリモートアクションが可能に
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/05/aws-iot-device-management-launches-job-templates-in-preview/
Public
Preview

デバイスとクラウド側の設定を
監査
デバイスの異常な挙動を機械
学習や手動設定した閾値を用
いて検出
アラートの生成検出されたデバイスの問題に
対応
AWS IoT Device Defender は接続されたデバイス群を継続的にセキュアに保つこ
とができるフルマネージドな IoT セキュリティサービスです。

AWS IoT Device Defender の ML Detect が GA
• デバイスの動作に関する事前知識不要で、デバイス群の動作を機械学
習によって自動的に学習し、異常な動作を検出する
• クラウド側とデバイス側の合計13のメトリクスに基づいて、デバイス
の動作をモニタリング可能
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/03/announcing-general-availability-of-aws-iot-device-defender-ml-detect/
デバイス側メトリクス
クラウド側メトリクス
Amazon SNS

クラウド側デバイス側
§ 認証エラー
§ 接続試行
§ 切断
§ メッセージサイズ
§ 受信したメッセージ
§ 送信したメッセージ
§ 送信元 IP
§ 受信バイト数
§ 送信バイト数
§ 入力パケット
§ 出力パケット
§ TCP 接続確立数
§ リッスン TCP ポート
§ TCP ポートのリッスン回数
§ リッスン UDP ポート
§ UDP ポートのリッスン回数
§ 送信先 IP
AWS IoT Device Defender のメトリクス
§ デバイス特有のメトリクスを定義し
て監視 (例: バッテリー残量、パワー
サイクル、プロセス数)
§ 事前定義したルールや統計ベースか
ら外れた以上の発生時にアラームを
受信
§ カスタムメトリクスをデバイスから
クラウドへ送信するリファレンス実
装を利用可能
標準メトリクスカスタムメトリクス

AWS IoT Device Defender ML Detect におけるトレーニング
必要なトレーニング日数: 14日
必要なデータポイント: 25,000
https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/iot/latest/developerguide/dd-detect-ml.html
データが不足している場合は
モデルがビルドされない

AWS IoT Device Defender ML Detect のアラーム
過去に検出された違反
イベントを確認
イベント検出時には
Amazon SNS で通知可能

AWS IoT Core
Intelligence
and outcomes
Connectivity
& Control
Services
AWS IoT Greengrass
FreeRTOS
AWS IoT Device SDK
Device
Software
Analytics
Services
AWS IoT SiteWise
AWS IoT Analytics
AWS IoT Events

AWS IoT SiteWise

AWS IoT SiteWiseは、ローカルゲートウェイを使用してプラントからデータ
を収集し、そのデータを構造化しラベルを付け、リアルタイムのKPIと
メトリックを生成して、データに基づいた意思決定をサポートします。
AWS IoT SiteWise
データを構造化し、機器と
プロセスのパフォーマンス
メトリックを指定する
データを時系列データベース
に格納
機器データを数分でAWSに
取り込む
ダッシュボードを作成および
共有して、現在から過去の機
器データを視覚化
ASSET MODEL
Property: Attribute
tool_id :
Property: Time-series
pressforce-ch1 :
Property: Formula
Avg Pressforce : f (pressforce-
ch1)

AWS IoT SiteWise の関数やAPI機能のアップデート
• 統一関数呼び出し構文 (UFCS) を使用した式表現でのメソッドの使用をサ
ポート
• status= message.jp(‘$.status’).lower().contains(‘fail’) のように、ネ
ストされた関数をチェーン化して呼び出すことができ、可読性の向上などが
見込める
• 日付と時間の関数、タイムゾーンをサポート
• now(), timestamp(), localtime(epoch_seconds, timezone), year() などの
関数を利用して、ローカルタイムゾーンでのタイムスタンプ取得や時間
フィールドの抽出が可能に
• 線形補間のサポート
• 線形補間 API を使用して、時系列データで欠けているデータポイントの値を
推定および取得できるように
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/01/announcing--support-for-methods-via-uniform-function-call-syntax/
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/01/announcing-new-features-for-aws-iot-sitewise/
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/04/announcing-support-interpolation-aws-iot-sitewise/

AWS IoT SiteWise Monitor が IAMユーザとロールによるア
クセスをサポート
• AWS Single Sign-On だけ
でなく IAM ユーザやロー
ルを使用してAWS IoT
SiteWise Monitor にアクセ
スすることが可能に
• IAM サポートによって多く
の ID プロバイダー (IdP)
により使用されている
SAML 2.0 による ID フェデ
レーションも使用可能に
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/03/aws-iot-sitewise-monitor-adds-support-for-accessing-monitor-portals-using-aws-iam-users-and-roles/

AWS IoT SiteWise ハンズオン(日本語版)を公開
AWS IoT SiteWise を利用して
産業機器からのデータを収集、
可視化、モニタリングする方法
を3〜4時間で学習することが
できます。
紹介記事:
https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/aw
s-iot-sitewise-workshop/
ハンズオン: https://iot-
sitewise.workshop.aws/ja/

AWS IoT Events

機器またはプロセス内のイベント
を検出するために受信
テレメトリデータを評価する
ための単純なロジックを構築
何千ものセンサーや他のソース
のデータからイベントを検出
結果をトリガーして
操作を最適化
AWS IoTイベントを使用すると、機器および一連のデバイスからのデータを
継続的に監視し、イベントが発生したときに適切な対応をトリガーできます
AWS IoT Events
!

AWS IoT Events で静的分析のための新機能をリリース
• AWS IoT Events の探知器モデルを
静的分析するための新機能をリ
リース
• サンプルデータで試しながら探知
機モデルが期待通りに動作するか
をデバッグする手間を短縮可能に
• 構文エラー（不適切な式やペイ
ロードなど）、構造的な問題（ス
テートや入力トリガーの欠落な
ど）、ランタイムエラー（データ
タイプの不一致、データの欠落、
サービスリミットに達する可能性
など）の可能性について、7つの
異なる分析を実施
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/02/new-troubleshooting-feature-generally-available-aws-iot-events/
https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/troubleshoot-aws-iot-events-detector-model/

AWS IoT Analytics

AWS IoT Analytics
AWS IoT Analyticsは、IoTデバイスデータを⼤規模に
収集、前処理、拡充、保存、分析、および視覚化する、完全マネージドなサービスです
⽣センサーデータ
から
⾼度なIoT分析へ

AWS IoT Analytics ハンズオンを公開
AWS IoT Analytics を活用したデー
タの収集や蓄積、Amazon
QuickSight を利用した可視化の手
順を1〜2時間で学習できます。
紹介記事:
https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/aws-iot-
analytics-for-beginners-workshop/
ハンズオン: https://aws-iot-analytics-for-
beginners.workshop.aws/

Amazon Kinesis Video Streams

Amazon Kinesis Video Streams
カメラデバイスからのメディアストリーミングのためのフルマネージドなサービス
数百万台規模のデバイスからのセキュ
アなメディア取り込み
• 時系列でインデックスされたメディア
データの保存とAPI経由での検索
• カメラデバイス向けのSDK
• メディアの再生と分析処理
WebRTC によるリアルタイムの双方向
メディアストリーミング
• シグナリング、STUN、TURN のマネージ
ドサービス
• 組み込みデバイス向けSDK、ウェブ・モバ
イルアプリ向けのSDK
Amazon
Rekognition
Video
Amazon
SageMaker
HLS and
DASH
Playback
Custom
Video
Processing
Third-Party
Partners
Amazon Kinesis
Video Streams
シグナリング
TURN
STUN
双方向のメディア・データのストリーミング

Amazon Kinesis Video Streams でメディア再生 API の
クォータが10倍の Consumer をサポートできるように
• 変更点
• 従来のクォータ: HLS/DASHのライブ・オンデマンド再生のアクティブ
なセッション数は同時に最大10セッションまで
• 新しいクォータ: セッション数ではなく、複数のセッションでのフラグ
メントのメタデータとメディアデータのリクエストレートの合計
• セッション作成レートのリミット: 10 → 25リクエスト/秒に増加
• オンデマンド再生時に取得できるプレイリストあたりの最大フラグメ
ント数: 1000 → 5000 に増加
• これらの変更により、設定によっては同時に再生ができるセッション
数が増加し、新しい再生セッションを素早く作成、オンデマンド再生
時のプレイリストの更新頻度を減らすことができるように
https://aws.amazon.com/jp/about-aws/whats-new/2021/03/amazon-kinesis-video-streams-updates-media-playback-api-service-quotas-
to-enable-up-to-10x-more-simultaneous-consumers/

まとめ

まとめ＆お知らせ
• AWS IoT サービスでは、2021年1月〜5月に25以上のサービスアップ
デートを発表
• 新たに3つのAWS IoT サービスの日本語ハンズオンが公開
• AWS IoT 開発者ポータルでは、日本の開発者向けにハンズオンやブロ
グ記事などの技術コンテンツを紹介
• https://aws.amazon.com/jp/local/iot/

Thank you!

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