IoTハンズオン Powered by OpenBlocks IoT | SORACOM | AWS¶

対象者（前提条件・スキル等）¶

• AWS Management Consoleの基本的な操作がわかる
• シリアルコンソールとターミナル等による機器操作スキル (FTDIシリアルドライバのインストール等含む)
• AWS IoTの概要を理解している(AWS IoT ハンズオン ~基本編~」を参考にしますと、より実践的な内容を理解することが出来ます。)

AWSのアカウントをお持ちでない方は¶

Amazon Web Servicesをご利用いただくために、事前のアカウント取得をお願いいたします

ソラコムのアカウント取得・SORACOM Airのアクティベートが済んでいない方は¶

SORACOM Airを使用するため、事前にSORACOMアカウントの取得並びにSIMのアクティベートを完了しておいていただく必要があります

アクティベートにはクレジットカードの番号入力が必要となります (アカウント登録には必要ありません)

部材等の確認¶

準備するものをご確認ください (不足している場合はチューターにお声がけください)

• 支給されるもの
  • 持ち帰りOK
    • SORACOM Air <miniSIMサイズ> x 1枚
  • 貸し出し物 (返却いただきます)
    • OpenBlocks IoT BX1 x 1ケ
    • BX1用 電源兼シリアルコンソール USBケーブル x 1本
    • センサーデバイス FWM8BLZ02 (電池入り) x 1ケ
• 用意いただくもの <必須>
  • ノートPC
    • Wi-Fiで2.4GHz/5GHz双方への接続可 (5GHzのみは不可)
    • USBポート使用可 (AタイプでUSB3.0以上(900mA以上の給電)の1ポート以上)
    • curlやwgetなどHTTPコールが可能なツール
    • Chrome等のモダンブラウザ(Internet Explorerは不可)
  • 参加者個人のAWSアカウント
  • 有効なクレジットカード (SORACOM Airのアクティベーションに使用)
• あると便利なもの
  • スマートフォン (本ドキュメントを参照しながらの作業)
  • FTDIシリアルドライバー
  • シリアルコンソール制御用ターミナルソフトインストール済 (例: TeraTerm, GNU screen)

注意事項¶

• 章毎に達成状況を確認しながら進めていきますが、時間の都合上未達者がいても次に進む場合がありますのでご了承ください
• AWSやSORACOM等、ハンズオンで発生する費用については参加者の自己負担となります
• 不明な点はお気軽にチューターへご相談ください

ソラコムの料金詳細は SORACOM Airのご利用料金 をご覧ください

BX1のWi-Fi AP設定とSORACOM Air(3Gネットワーク)設定 へ進む

BX1の取り扱い (電源ON/OFF・再起動、SIM挿入)¶

BX1は給電開始と共に電源ONとなります。USBケーブルを接続すると起動を開始します

起動完了(使用できるようになるまで)に4分ほどかかります

部位の名前やSIM挿入方法については、下記を参照してください

(OpenBlocks IoT Family WEB UI セットアップガイド P7 より抜粋)

ステータスインジケータ (LEDの表示色)¶

BX1は STATUS のLEDにて状態を把握することができます

本ハンズオンにおいては、起動後は 白色、水色、青色 が望ましく、それ以外の色の場合は不具合がある可能性がありますので、チューターにご相談ください

具体的なLED色と状態については、下記を参照してください

(OpenBlocks IoT Family WEB UI セットアップガイド P7 より抜粋)

Web管理画面(WebUI)へのログイン¶

BX1とWi-Fiで接続する¶

BX1の起動が完了すると、BX1はWi-Fiのアクセスポイントとして動作を開始します

お手持ちのPCやスマートフォンから SSID を探し、接続してください

• SSID: iotfamily_BX1シリアル番号
• Password: openblocks

802.11g, WPA-PSK の設定で接続できます

お手持ちのBX1のシリアル番号確認方法¶

シリアル番号は、BX1のウラ面のバーコード上の文字と数字の組み合わせになります

下記例では F2A00788 がシリアル番号です (そのためSSIDは iotfamily_F2A00788 となります)

WebUIを表示する¶

BX1にWi-Fiで接続できたら、下記URLにてWebUIを表示します

http://192.168.254.254:880

下記の画面が出れば正常に接続ができています

使用許諾の確認と管理ユーザアカウントの設定¶

使用許諾の “同意する” ボタンを押すと、WebUI管理用アカウントの作成を求められます

下記にて設定願います (本来は複雑な組み合わせが好ましいのですが、ハンズオン時のトラブルシュート対策です)

成功すると、ネットワーク設定画面が表示されます

Wi-Fi AP設定とSORACOM Air(3Gネットワーク)設定¶

ネットワーク設定画面を開きます

(前項から正しく遷移していれば表示されているはずですが、そうでない場合は [ネットワーク] - [基本] を選択するようにしてください)

ネットワーク設定画面では各項目をそれぞれ下記のとおり設定してください

再起動¶

APNの設定は再起動で反映されるため、BX1を再起動します

1. WebUIから [メンテナンス] - [停止・再起動] を表示
2. 再起動を実施します (最後に確認ダイアログがでるので見逃さないようにしてください)

pingで確認¶

再起動が無事終了すればBX1は3Gネットワークに接続された状態となっています

WebUI上からpingを発信して確認してみます

1. WebUIにログインした後 [ネットワーク] - [通信確認]
2. 宛先ホスト: metadata.soracom.io

ここまで到達できればゴールです

センサーとBX1の接続 へ進む

トラブルシュート¶

1. 当該SIMのアクティベーションは済んでいますか？
2. モバイル回線は接続できていますか？

モバイル回線の接続状況確認と接続方法¶

WebUIの “ダッシュボード” にてモバイル回線の接続状況確認と接続作業を行うことができます

センサーをBX1に登録する¶

センサーの電源をONにする¶

センサー側面の電源スイッチをONにしてください

センサーの仕様¶

Bluetoothの使用を開始する¶

1. WebUIから [サービス] - [基本] を表示
2. Bluetooth の使用設定を 使用する にして [保存]

センサーを検出して登録する¶

1. WebUIから [サービス] - [Bluetooth関連] を表示
2. Bluetooth LEデバイス検出 の [検出] をクリック
3. 一覧の中から自分のデバイスを探し 使用設定 にチェックをして [保存]

警告

• Bluetooth デバイス検出 ではなく Bluetooth LEデバイス検出 を押すようにしてください

自分のデバイスの探し方¶

Device Name = FWM8BLZ02 が大量に表示される可能性があります

お配りしたセンサーにはアドレスのタグが書かれており、画面上に表示されている Device Address (= MAC Address) と一致したものが、ご自分のセンサーとなりますので確認してください

登録状況の確認¶

保存すると WebUI は下記のようになります

以上でセンサーをBX1に登録できました

BX1のデータ収集設定¶

BX1のデータ収集機能を開始する¶

1. WebUIから [サービス] - [基本] を表示
2. データ収集 における データ収集 ならびに PD Handler BLE をそれぞれ 使用する にして [保存]

注釈

• “PD Handler” は “データ収集” を <使用する> にすると表示されます

注釈

• データ収集を開始すると、新たなデバイスの登録ができなくなります
• デバイス登録をする場合は、まず、データ収集を行わないように設定を変更してください

BX1内へのデータ収集機能を開始する¶

1. WebUIから [サービス] - [収集設定] を表示
2. 本体内(local) を 使用する

ページ後半に移動し dev_le_0000001 の設定を下記のようにします

送信対象	送信する
取得時間間隔(ms)	1000
送信先設定	localのみにチェック

以上を確認し [保存]

グラフの表示¶

localへのデータ収集が開始されると、WebUI内のグラフに表示が開始されます

[サービス] - [データ表示] で、[グラフ表示]の[表示する]を選ぶとグラフで確認できます

グラフが表示されるまで多少時間が必要です。グラフが表示されない場合は少し待ってから[再描画]をクリックしてください

ここまで到達できればゴールです

Amazon Elasticsearch Serviceのインスタンス作成と設定 へ進む

トラブルシュート¶

データ収集状況ログの確認¶

WebUIから [サービス] - [収集ログ] にて、動作確認が可能です

ログ選択はそれぞれ下記のとおりです

pd-handler-stdout.log	センサー <-> BX1 間の送受信状況
pd-emitter.log	BX1 <-> 送信先(localやAWS IoT等) 間の送受信状況

下記画面はセンサーからのデータ読み出しが成功している場合のログ画面です。JSONが表示されているのが見てわかります

Amazon ESのクラスタを作成¶

Get started (もしくはダッシュボードの Create a new domain) からAmazon ESのインスタンス作成のウィザードを開始します

それぞれのステップでは、下記項目を変更するようにしてください (それ以外の項目はデフォルト値でOKです)

ElasticsearchのEndpointとKibanaのURLを確認する¶

Amazon ESのダッシュボードからESのEndpointとKibanaのURLを確認します

テストデータの投入と表示¶

Amazon ESが利用可能になったら、動作確認を行います

curl -X PUT ${YOUR_ES_ENDPOINT}/es-test/es0/1 -d "{\"deviceId\":\"es-test0\",\"field1\":1,\"@timestamp\":\"$(date +%Y-%m-%dT%H:%M:%S%z)\"}"

curl -X PUT %YOUR_ES_ENDPOINT%/es-test/es0/1 -d "{""deviceId"":""es-test0"",""field1"":1,""@timestamp"":""2016-05-19T10:10:50+0900""}"

{"_index":"es-test","_type":"es0","_id":"1","_version":1,"created":true}

Kibanaでの表示¶

Indexを作成する¶

Amazon ESのダッシュボードで得た Kibana のURLにアクセスします

インデックスの設定を下記のとおりにします

Index name or pattern	es-test
Time-field name	@timestamp

テストデータが正しく投入されていれば “Create” ボタンが押せるようになるはずですので、押してください

下記の通り、インデックスのカラム一覧が表示されれば成功です

※そうでない場合、テストデータの投入に失敗している可能性があります。コマンドの実行結果等を確認してください

データを表示する¶

“Discover” をクリックするとデータの中身を表示することができます

ここまで到達できればゴールです

AWS IoTの設定 へ進む

トラブルシュート¶

$ curl -X DELETE ${YOUR_ES_ENDPOINT}/es-test

データ投入に成功した(はず)が、ダッシュボードにデータが表示されない¶

データ表示期間の範囲が適切でない場合があります

右上の “Time Picker” のアイコンから “Time Filter” で、例えば “Last 30 Days” に設定してみてください

概要¶

AWS IoTの設定は若干ステップが多いため、まずステップの概要を確認します

1. IAMロールの作成
2. AWS IoTポリシの作成
3. “モノ” の作成
4. 証明書の作成, ポリシの割り当て, “モノ”の割り当て
5. ルールの作成

IAMロールの作成¶

AWS IoTのルールを作成する前に、AWS IoTからAmazon Elasticsearch Serviceへデータ送信をするための権限ロールを作成します

{
    "Version": "2012-10-17",
    "Statement": {
        "Effect": "Allow",
        "Action": "es:ESHttpPut",
        "Resource": [
            "arn:aws:es:ap-northeast-1:AWS_ACCOUNT_ID:domain:awsiot-handson-es/*"
        ]
    }
}

AWS IoTポリシの作成¶

“モノ” が AWS IoTにアクセスする際の制限を設定することができます

今回はフルコントロールとします

作業¶

1. AWS IoTのコンソールから “Create a resource” をクリックし “Create a policy” をクリック
2. 下記を入力したら “Add statement” をクリックし “Create” をクリック

Name	awsiot_handson_policy
Action	iot:*
Resource	テキストボックスに * を入力、Allowにチェック

これでポリシが作成されました

※下図は “Add statement” 直前の画面です

“モノ” の作成¶

AWS IoT上で “モノ” として認識できるようにします

実物の “モノ” の状態を管理するための機能であるThing shadowを使用する際に、特に必要となります

作業¶

1. AWS IoTのコンソールから “Create a thing” をクリック
2. 下記を入力したら “Create” をクリック

Name	awsiot_handson_thing0

これで “モノ” が作成されました

※下図は “Create” 直前の画面です

証明書の作成, ポリシの割り当て, “モノ”の割り当て¶

“モノ” がAWS IoTにアクセスする際に使用する証明書(キーペア)を作成します

“モノ” に公開鍵を持たせてAWS IoTにアクセスすることで認証としています

証明書は有効(活動中)/無効(非活動)というステータスを持っており、証明書が有効だとしても非活動の場合はAWS IoTへのアクセスができないといった制御が可能です

また、この証明書にポリシと “モノ” を割り当てることで、その証明書を持っている “モノ” の制限をすることができるという仕組みです

すでに存在するキーペアから作成することも可能ですが、今回はAWS IoTに発行してもらいます

作業¶

• 証明書の作成
  1. AWS IoTのコンソールから “Create a certiicate” をクリック
  2. “1-CLick certificate create” をクリック <”INACTIVE” と書かれた証明書が作成されます>
  3. 画面上の “Download private key” と “Download certificate” をクリックし、それぞれ .pem.key ファイルと .pem.crt ファイルを取得する

警告

• private keyファイルはこのタイミングでのみダウンロード可能です。あとでダウンロードできないので、必ず取得してください

• ポリシを証明書に割り当て
  1. 作成された証明書のチェックボックスをクリック (ついていれば次へ)
  2. [Actions]の中から[Attach a policy]をクリック
  3. Policy name にポリシ名 awsiot_handson_policy を入力し “Attach” をクリック
• “モノ” を証明書に割り当て
  1. 証明書のチェックボックスをクリック (ついていれば次へ)
  2. [Actions]の中から[Attach a thing]をクリック
  3. Thing name にポリシ名 awsiot_handson_thing0 を入力し “Attach” をクリック
• 証明書のアクティベート
  1. 証明書のチェックボックスをクリック (ついていれば次へ)
  2. [Actions]の中から[Activate]をクリック <証明書が “ACTIVE” に変化します>

※下図は 証明書にチェックを入れた後 “Actions” をクリックした直後の画面です

ルールの作成¶

AWS IoTでは、MQTTやRESTで送信されてきたデータに対して、どのようにアクションするか設定でき、これをルールと呼びます

作業¶

1. AWS IoTのコンソールから “Create a rule” をクリック
2. 下記を入力したら “Add action” をクリックし “Create” をクリック

Name	awsiot_handson_rule0
Description	awsiot_handson_rule0
SQL version	2016-03-23-beta
Attribute	*
Topic filter	awsiot_handson/sensor0
Condition	<なにも入力しません>
Choosen an action	Amazon Elasticsearch Service
Domain name	awsiot-handson-es
ID	${newuuid()}
Index	awsiot_handson
Type	fwm8blz02
Role	awsiot_handson_put_to_es

これでルールが作成されました

※下図は “Add action” 直前の画面です

注釈

Amazon Elasticsearch Serviceのインスタンスが完了してない場合は Endpointが https://null となり、設定が完了できません。Amazon ESのインスタンス作成の完了を待ってからルール作成を行ってください

AWS IoT上のMQTTクライアントツールを使用した確認¶

AWS IoTにはMQTTクライアントツールがあり、それを使って簡単に動作確認をすることができます

作業¶

1. AWS IoTコンソールの右上 “MQTT Client” をクリック
2. “Generate client ID” をクリック <Client IDに任意の文字列が入ります>
3. “Connect” をクリック
4. “Publish to topic” をクリック
5. 下記を入力して “Publish” をクリック

Publish topic	awsiot_handson/sensor0
Payload	{"state":{"reported":{"deviceId":"awsiot-test0","field1":3,"time":"2016-05-19T10:10:50+0900"}}}

Kibana上に上記payloadのデータが入っていれば成功です

注釈

Amazon Elasticsearch Serviceのインスタンス作成と設定 では es-test というIndexにデータを入れましたが、この章で使用しているIndexは awsiot_handson です

Kibanaの Settings 画面から新規に awsiot_handson を基にIndexを作成するようにしてください

ここまで到達できればゴールです

BX1とAWS IoTの接続 へ進む

トラブルシュート¶

AWS IoTのログ¶

CloudWatchで確認することができます

準備¶

AWS IoTから入手しておくもの¶

• 証明書(Certificate)ファイル <拡張子 .pem.crt>
• プライベートキー(PrivateKey)ファイル <拡張子 .pem.key>
• エンドポイント

エンドポイントの確認方法¶

最終的には “XXXXXXX.iot.REGION.amazonaws.com” というフォーマットの文字列を入手します

下記どちらかの方法で確認してください

• AWS CLIで aws iot describe-endpoint で確認
• AWS IoTコンソールの “Things” の REST API endpointから抜き出す

BX1設定¶

ファイルアップロード¶

AWS IoTの証明書ファイル・プライベートキーファイル・ルート証明書ファイルの3つをBX1にアップロードします

1. WebUIから [システム] - [ファイル管理] を表示
2. 本画面からファイルを3つ、それぞれアップロード

すべてアップロードされると、下記のような画面となります

収集設定 / AWS IoTに対する設定¶

1. WebUIから [サービス] - [収集設定] を表示
2. AWS IoT を 使用する (クリックで設定が展開します)
3. 下記の通り設定します

インターバル	3
送信先ホスト	<エンドポイントURL>
root証明書	/var/webui/upload_dir/VeriSign-Class_3-Public-Primary-Certification-Authority-G5.pem

注釈

• 先のファイルアップロード画面でアップロードされたファイルは BX1内の /var/webui/upload_dir/ にアップロードされます。それ以下のパスを指定することでファイルの読み込みが可能です

保存せず、引き続きページ下部へ移動します

収集設定 / センサーのデータ送信先にAWS IoTを加える¶

1. dev_le_0000001 の 送信先設定 で AWSIOT にチェックを付けます (クリックで設定が展開します)
2. 下記の通り設定します

トピック名	awsiot_handson/sensor0
証明書(AWS IoT)	/var/webui/upload_dir/<アップロードした .pem.crtファイル>
プライベートキー(AWS IoT)	/var/webui/upload_dir/<アップロードした .pem.keyファイル>

保存後、即座にAWS IoTへの送信が始まります。Amazon ESのKibanaでデータ受信ができているか確認してください

データの変化を楽しむ¶

加速度をつかってこんなグラフを作ることできます

※Kibanaの使い方は本ハンズオンの範疇を超えてしまうため、興味のある方はチューターにお声がけください

センサーのデータ取得間隔が1秒毎となっているため、加速度の数値を変化させたい場合は若干振り続ける等するようにしてください

くれぐれも降ってる最中に投げ出す事のないように、ご注意願います！

お疲れ様でした！¶

無事ハンズオンのゴール達成です！

あとかたづけ作業をお忘れなく！

片付け＆まとめ へ進む

トラブルシュート¶

以下を確認してみてください

1. センサーからのデータを受信できているか (pd-handler-stdout.logを確認してください)
2. 3G通信ができているか (pingを試してみてください)
3. AWS IoTへ接続・送信できているか (CloudWatchを確認してください)

• AWS IoTのエンドポイントはあっているか
• トピック名はあっているか
• 証明書があっているか
  • 証明書はACTIVEになっているか
  • 有効なポリシがアタッチされているか
• ルールは正しくAmazon Elasticsearch ServiceへデータをPUTできるようになっているか

4. Amazon Elasticsearch ServiceへのデータPUT (CloudWatchを確認してください)

• 有効なロールがセットされているか

AWSリソース¶

本ハンズオンで作成したAWSリソース等は継続的に費用がかかるものがあるため、不要ならば削除するようにしてください

• AWS IoT
  • ルール
  • 証明書
    1. アタッチされている “モノ” とポリシをデタッチ
    2. 証明書のDeactivate
  • “モノ”
  • ポリシ
• IAMロール
• Amazon ESインスタンス (課金されるので注意)

参考サイト¶

• 太陽光パネルの発電量をAWS IoTとAmazon Elasticsearch Serviceを使って可視化してみる

自習室: SORACOM BeamでAWS IoTの認証処理をオフロード¶

自習室: SORACOM BeamでAWS IoTの認証処理をオフロード へ

自習室: AWS IoTのThing Shadowでパトライトを制御する¶

自習室: AWS IoTのThing Shadowでパトライトを制御する へ

センサーデータフォーマット¶

{
  "deviceId": "e73a40839d8a",              // BX1の設定画面で設定したデバイスID (BX1で付与)
  "time": "2016-03-09T18:15:53.764+0900",  // 計測日時 (BX1で付与)
  "temperature": 27.22,                    // 温度 ℃
  "accelX": 0.092,                         // X方向 加速度 G
  "accelY": -0.952,                        // Y方向 加速度 G
  "accelZ": -0.113                         // Z方向 加速度 G
}

{
  "state": {
    "reported": {
      "deviceId": "e73a40839d8a",
      "time": "2016-03-09T18:15:53.764+0900",
      "temperature": 27.22,
      "accelX": 0.092,
      "accelY": -0.952,
      "accelZ": -0.113
    }
  }
}

{
  "deviceId": "5c313ec027e1", // BX1の設定画面で設定したデバイスID (BX1で付与)
  "humidity": 40.7,           // 湿度 %
  "temperature": 28.6,        // 温度 ℃ (湿度センサー内)
  "objectTemp": 23.8,         // 物体温度 ℃
  "ambientTemp": 28.4,        // 周辺温度 ℃
  "gyroX": -1.4,              // ジャイロ(X軸) deg/s <角速度>
  "gyroY": 4,                 // ジャイロ(Y軸) deg/s
  "gyroZ": 0.2,               // ジャイロ(Z軸) deg/s
  "pressure": 1015.6,         // 気圧 hPa
  "accelX": 0.1,              // 加速度(X軸) G
  "accelY": 0.3,              // 加速度(Y軸) G
  "accelZ": 3.8,              // 加速度(Z軸) G
  "magX": -53.9,              // 地磁気(X軸) μT <テスラ>
  "magY": -5.2,               // 地磁気(Y軸) μT
  "magZ": 102.7,              // 地磁気(Z軸) μT
  "time": "2015-11-19T10:29:20.529+0900" // 計測日時(BX1で付与)
}

{
  "state": {
    "reported": {
      "deviceId": "5c313ec027e1",
      "humidity": 40.7,
      "temperature": 28.6,
      "objectTemp": 23.8,
      "ambientTemp": 28.4,
      "gyroX": -1.4,
      "gyroY": 4,
      "gyroZ": 0.2,
      "pressure": 1015.6,
      "accelX": 0.1,
      "accelY": 0.3,
      "accelZ": 3.8,
      "magX": -53.9,
      "magY": -5.2,
      "magZ": 102.7,
      "time": "2015-11-19T10:29:20.529+0900"
    }
  }
}

BX1へシリアルコンソールでログインする¶

BX1 は給電用USB ケーブルが、シリアルコンソールを兼任しています

FTDIのシリアルポートドライバがインストール済みのWindows / Mac OS Xや、Linuxならば追加ドライバ不要でアクセス可能です

e.g.) screen コマンドによるアクセス

screen /dev/ttyUSB0 115200

SORACOM Beamとは？¶

IoT デバイスにかかる暗号化等の高負荷処理や接続先の設定といった面倒な処理を、クラウドにオフロードできるサービスです

Beamでサポートしている機能は下記のとおりです (2016年5月現在)

• プロトコル変換 (証明書添付含む)
• 接続先切り替え

詳細は SORACOM Beamのページ をご覧ください

自習室で行うこと¶

BX1とAWS IoTの接続 では、AWS IoTに接続するために必要な証明書(ファイル3つ)をBX1に格納していました

この証明書をBX1からSORACOMへ移動し、SORACOM Beamを使ってAWS IoTに接続します

作業手順¶

1. BX1: AWS IoTへの送信を停止
2. AWS: AWS IoTにルールを追加する
3. SORACOM: 証明書ストアへX.509証明書の登録
4. SORACOM: SIMグループの作成とBeamの設定
5. SORACOM: SIMをグループに所属させる
6. BX1: データをSORACOM Beam(MQTT)へ送信

BX1: AWS IoTへの送信を停止¶

AWS IoTへの送信を停止します

1. WebUIから [サービス] - [収集設定] を表示
2. AWS IoT を 使用しない に変更
3. [保存] をクリック

保存するとAWS IoTへの送信を即時停止します (BX1内のグラフ描画は継続されます)

Kibana上にも送信されていないことを確認してください

AWS: AWS IoTにルールを追加する¶

AWS IoTにルールを追加します

BX1固有の注意点にも記載したとおり、MQTTの送信先トピックが awsiot_handson/sensors/<ユニークID(MQTT)> となったため、これを受けられるAWS IoTのルールを新設します

ルールの作成の仕方は ルールの作成 を参照してください

※ ルールの作成 と違う部分を特に強調してあります

SORACOM: 証明書ストアへX.509証明書の登録¶

ソラコムのコンソールから [セキュリティ] - [認証情報ストア] - [認証情報を登録] を順にクリック

各項目は下記のようにしてください

設定を確認したら [登録] をクリック

無事登録されると認証情報ストアに下図のように表示されます

SORACOM: SIMグループの作成とBeamの設定¶

SIMグループの作成¶

ソラコムのコンソールから [グループ] - [追加] を順にクリック

各項目は下記のようにしてください

グループ名

mqtt2awsiot

設定を確認したら [グループ作成] をクリック

SORACOM Beamの設定¶

ソラコムのコンソールから [グループ] - [mqtt2awsiot] - [SORACOM Beam 設定] を順にクリック

[＋] をクリックし、リストの中から [MQTT エントリポイント] をクリック

各項目は下記のようにしてください

設定名	AWS IoT
転送先 / プロトコル	MQTTS
転送先 / ホスト名	<AWS IoT エンドポイント>
転送先 / ポート番号	8883
転送先 / ユーザ名	<空>
転送先 / パスワード	<空>
転送先 / 証明書	ON
転送先 / 証明書タイプ	AWSIoT_cert_0 (AWSIoT cert 0)

設定を確認したら [保存] をクリック

無事登録されると下図のように表示されます

SORACOM: SIMをグループに所属させる¶

ソラコムのコンソールから [SIM管理] をクリック

さきほど作成した mqtt2awsiot グループへ所属させたいSIMのチェックボックスをつけたあと、 [操作] - [所属グループ変更] をクリック

グループ変更画面で mqtt2awsiot を選択し [グループ変更] をクリック

無事変更されると下図のように表示されます

以上の操作で対象のSIMから beam.soracom.io へのMQTT通信は、AWS IoTへ X.509証明書によるMQTTS通信として転送されるようになりました

BX1: データをSORACOM Beam(MQTT)へ送信¶

これまでのハンズオンではBX1はAWS IoTへ直接MQTTS通信していたので、それを beam.soracom.io へMQTT通信するように切り替えます

収集設定 / AWS IoTのOFFとMQTTサーバへの設定¶

BX1のWebUIから [サービス] - [収集設定] を表示

下記の通りにします

1. MQTTサーバ を [使用する] に変更し、下記の通り設定します

インターバル[sec]	2
送信ホスト	beam.soracom.io
送信先ポート	1883
QoS	1
クライアントID	bx1-mqtt-client0
トピックプレフィックス	awsiot_handson/sensors
ユーザ名	<空>
パスワード	<空>
プロトコル	TCP

保存せず、引き続きページ下部へ移動します

収集設定 / センサデータの送信先設定¶

dev_le_0000001 の 送信先設定 で MQTT にチェックを付けます

※ユニークID(MQTT) の項目が増え、クライアントID(AWS IoT)と同じ値が入ります

以上を確認したら保存してください。保存と同時に(若干のラグがありますが)送信が開始されます

Kibana上での確認¶

新規に awsiot_handson_w_beam というIndexに格納するようにしているので、そちらを参照するように変更するのをお忘れなく

まとめ¶

SORACOM Beamを使用することで、証明書ファイルをデバイス(BX1)に格納せずともAWS IoTへアクセスできるようになりました

デバイスへの設定が少なくて済むというのは、大量のデバイスを展開する際にもコスト面で有利です

あとかたづけ¶

作成したリソースは削除しておきましょう

• SORACOM上
  1. SIMのグループを解除
  2. SIMグループを削除
  3. 認証ストアの削除
• AWS上
  1. Amazon Elasticsearchインスタンス
  2. AWS IoT モノ、証明書、ポリシー、ルール
  3. IAMロール

トラブルシュート¶

SORACOM Beamには転送されたデータが正しく転送されたか否かを確認する方法がありません (2016年5月現在)

そのため、うまく転送されていないと思われる場合は各種設定を見直すようにしてください

とくに見直すポイントは下記です

1. SORACOM: 証明書ストアへ保存した証明書や秘密鍵
2. AWS: AWS IoTのエンドポイント

転送がうまく作動していれば、あとはAWSのCloudWatchでログが確認できるので、処置可能です

デモ¶

https://s3-ap-northeast-1.amazonaws.com/ma2shita/patlite_control_w_awsiot.html

※デモはセットアップが完了していないと機能しません。詳しくはハンズオンスタッフまで

デモ画面は左側に現在のパトライトの状態、右側にパトライトに対してのライトON/OFF制御を持っています

1. まずは右側のON/OFF制御を行ってみましょう
2. 気づいた事を話し合ってみましょう

概要¶

システムの概要は下図の通りです

デモの画面は一番右の Web Browser になります

コンポーネントとデータフロー¶

概要の詳細化を行い、コンポーネントとデータフローを記載したのが下図です

• 通信の部
  • Patlite <NHS-3FB1> ←→ BX1 との通信は SNMP
    • 認証/認可: SNMPの機構を使用
  • BX1 ←→ AWS IOT との通信は MQTTS
    • 認証: AWS IoTが払いだしたX.509証明書を使用
    • 認可: X.509証明書に割り当てたAWS IoTのpolicyを使用
  • AWS IoT ←→ Web Browser との通信は Websocket
    • 認証: なし(CognitoのUnauth(=Anonymous)を使用)
    • 認可: Cognitoを使用しWeb Browserに一時的なIAMロールを割り当て、AWS IoT(のdataアクセス)に対して権限を付与
• プログラムの部
  • BX1に2つのプログラムを配置
    • reporter.rb
      • 定期的にPatliteのステータスを取得し、AWS IoTへ reported を送信する
    • commander.rb
      • /update/delta を監視し、データが着信したら内容に応じてPatliteへコマンドを送信する
  • Web BrowserにJavascriptアプリケーションを実行させる
    • patlite_control_w_awsiot.html (核となる部分を抽出したもの)
      1. /update/documents を監視し、データの着信したら内容に応じて表示の更新をする
      2. Web Browserへの入力を基にAWS IoTへ desired を送信する
• データフローの部
  • 緑の線は、reporter.rbを起点に /update/documents を通じてWeb Browserの内容が更新されるまで
  • オレンジの線は、Web Browserへの入力を起点に /update/delta を通じてPatliteにコマンドが送信されるまで

プログラム改造のポイント¶

Patliteを用意できない場合もありますので、その場合は reporter.rb や commander.rb を改造する必要が出てきます

改造ポイントはデバイス通信部になります

• reporter.rb では Flow: Fetch state from real-device の部分
• commander.rb では Flow: Execute command to real-device の部分

<NHS-3FB1>は内部にステートを持ち、SNMP でステートの読み出しができる「ステートフル・デバイス」であったため、reporter.rbは ポーリング・パターン※1 で実装しました

しかしRS-232CといったI/FなデバイスはデータがI/Fを通じて流れてくる「ストリーム・デバイス」であることが多いです。この場合は リスニング・パターン※2 を実装する必要があります

• ※1 定期的にデータを取得しに行く定期実行型
• ※2 TCPソケットのようなポート待受型

参考資料¶

• AWS IoTのMQTT over WebSocketをCognito（Unauth）で認証して使ってみた ｜ Developers.IO
• Paho - Open Source messaging for M2M
• dwyl/learn-aws-iot: Learn how to use Amazon Web Services Internet of Things (IoT) service to build connected applications.
• Class: AWS.Credentials — AWS SDK for JavaScript
• Device Shadow MQTT Topics - AWS IoT
• テンプレートリテラルが実装された - JS.next