IoTに必要なデータ、収集できていますか?

いざIoTをはじめるとなると「センサーとの通信ってどうするの?」「センシングデータの前処理が大変!」などなど、データアナリティクスの前に立ちはだかる壁は高い。・・・そんな経験はありませんか? 昨今、国内外でIoTの取り組みが盛んですが、IoTシステムのデバイス設計やクラウド連携において、標準となる技術がないことが、新事業立ち上げの障害となるケースが散見されます。

アットマークテクノは、定番IoTゲートウェイ「Armadillo-IoT」と、IoTセンサーの設計情報をオープンソースで公開する「Degu(デグー)」プロジェクトでの技術提供を通じて、モノづくりに精通していないクラウド技術者でも、まるでDIYするように ”用途に応じて選んで作って” センサーデータを集めることができる仕組みを提供しています。

Deguのメリット:IoTセンサーを手軽に実現・クラウド連携まで簡単

「Degu」の仕組みを使うと、組み込み開発の経験の浅い方でも、用途に応じたセンサー機能を持つIoTセンサー「Deguセンサー」を簡単に実現することができます。インターネットにはDegu専用のゲートウェイ「Deguゲートウェイ」経由で接続でき、AWSやMicrosoft AzureなどのIoTプラットフォームサービスでの認証手続きも簡単です。

データハブ上に集約したデータは、 クラウド上の各種サービス(たとえば機械学習や深層学習(ディープラーニング)など)から呼び出すことができます。 センシングデータを利用したアプリケーション部分は、ユーザーの自由な設計にゆだねられます。 Deguの仕組みでは、センシングデータはDeguセンサー上で一定の加工がされた後にデータハブ上に集約されるため、 クラウド上でのクレンジング作業の手間を軽減することが期待できます。

Deguを使えば、 「目的に合致するセンサーをどう実現するのか?」「通信機能はどう実装するのか?」といったIoT端末のハードウェア実現の悩み、通常センサーメーカーによって千差万別なセンシングデータの形式をどう読み取るか、プロトコル変換はどうするのかといった問題を気にせずに、クラウドアプリケーションでの付加価値の創造に専念することが可能になります。

Armadillo+Degu~3ステップでIoTをはじめる

Deguを始めるには、 ①Deguベースユニット(Deguセンサーの通信機能などを担うマイコンボードセット)、②Groveモジュール(Deguベースユニットに搭載するセンサーモジュール等)、③Deguゲートウェイ(Deguセンサーをクラウドに連携するまでを仲介するIoTゲートウェイ)が必要です。
アットマークテクノは、Deguゲートウェイを提供しています。

Deguは、簡単な設定を行うだけで、センシングからクラウドとのデータ連携(AWSなどのIoTプラットフォーム上のデータハブへのデータアップロード)までの仕組みを実現できます。

1. モジュールを選択~IoTセンサーのハードウェアを実現

Deguセンサーは、Seeed社が推進するGroveモジュールをDeguベースユニットに接続して試すことができます。
200種類以上のセンサーやアクチュエーターの中から選んでDIY感覚でハードウェアを作ることができるので、目的に応じたIoTセンサーを誰でも簡単かつスピーディーに、実現可能です[1]

2. サンプルコードをダウンロード~IoTセンサーのソフトウェア

Deguでは、Deguセンサー上にセンシングデータの閾値判定や平均化などの前処理内容をあらかじめ設定しておくことが可能です。 これらの処理はPython3系の言語「MicroPython」で記述することができます。また、 Deguセンサー上で処理したデータは、JSON形式でクラウドに転送される仕組みです。

Deguプロジェクトが中心となって、各GroveモジュールをDeguセンサーで利用するためのMicroPythonのサンプルコードを順次 GitHub上にオープンソース公開しています。 これらのサンプルコードをダウンロードし、必要があればパラメータなどをMicroPythonで簡単に書き換えて.pyファイルとして保存し、 Deguベースユニットの所定の箇所にコピー&ペーストすることで、 Deguセンサーのできあがりです。

3. 簡単設定でクラウド連携~個体認証とデータ転送

Deguセンサーはメッシュネットワーク対応の省電力無線IP通信規格「Thread®」でセンサーネットワークを構成します。
Threadメッシュネットワーク上に配置された「Deguゲートウェイ」がボーダールーターとなり、各Deguセンサーが収集したセンシングデータを受け取り、3G/LTEやLANなどでインターネット接続し、AWSなどのIoTプラットフォーム上のデータハブ(AWS IoT Coreなど)にセンシングデータを転送します。

Deguゲートウェイは、Armadillo-IoTゲートウェイ G3ベースのDegu専用のゲートウェイです。ゲートウェイ本体の開発は不要で、簡単なネットワーク設定だけでクラウドと連携することができます。
センサーなどのIoT端末をIoTプラットフォーム(AWSやMicrosoft Azureなど)で利用するには、IoTプラットフォーム上で個々の端末を個体認証する手続きが必要です。Deguの仕組みでは、Deguゲートウェイを介して、簡単な手続きだけでDeguセンサーの個体認証を実施することができます。

[*1] Deguセンサーを量産する際は、Seeed株式会社とコアスタッフ株式会社が展開する「Degur量産設計サービス」を利用して、 小型化することも可能です(Deguベースユニットに搭載している機能の中から必要なものだけを絞り込み、 選択した筐体サイズに合わせて量産向けに基板を再設計します)。

DeguゲートウェイとArmadillo-IoT

Deguゲートウェイは、Armadillo-IoTゲートウェイ G3をベースとしており、Linuxの豊富な開発資産を使ったプログラマブルな開発が可能です。「既存機能では物足りない」「もっと自分仕様にカスタマイズしたい」という場合には、Armadillo-IoTゲートウェイ G3のマニュアルやソースコード(ユーザーズサイトで公開)を利用して、いろいろな開発を試していただくことができます。

Armadillo-IoTはAWSとAzureの認証デバイスです

Armadillo-IoTゲートウェイ G3は、AWS、Microsoft Azureの各クラウドプラットフォームサービスから、認証デバイスとして認定を受けています。各クラウドプラットフォームのアカウントにログインして、機器の認証手続きを行い、必要なエージェントソフトウェアをArmadillo-IoT本体に書き込めば、各データハブサービスとの連携がすぐに実現できます。