IoTの基本・仕組み•重要事項が全部わかる教科書を読んで

先日、noteにAWSBuilders Online Seriesに参加を書きましたがIoTに魅力を感じ知識を深めようと勉強しています。
今。学習に利用している本はIoTの基本・仕組み・重要事項が全部わかる教科書です。2017年11月に発行された本ですが、わかりやすい本だと思いました。

IoTの現状と取り巻く環境

IoTの歴史は？

IoTは古くからある言葉とのこと。20数年近く前からあり、2000年頃にはM2M（Machine to Machine）と言うキーワードが広く使われていたようです。今はIoTという広い概念になっています。2012年当時、ドイツの国家戦略 Industrie4.0 第四次産業革命 がIoTの追い風になり、日本では2015年にIoT推進コンソーシアムが立ち上がっている。第四次産業革命のキーワードが出てきましたが、この頃だったんですね。

IoTで使われる技術要素は？

SMAC（ソーシャル・モバイル・アナリティクス・クラウド）の技術がIoTには欠かせない。この分野が発展してきたことでIoTが発達した。

iPhoneが出てきたことでIoTでも重要なセンサーが安価になった。クラウドでは、AWSの登場によりIoTのインフラが安価になった。SNSにより大量のデータがやりとりされるようになりビックデータ到来。ビックデータを安価分析が可能になった。

今まで業務上も断片的にクラウドや、モバイル、ソーシャル等関わってきましたが、こういった技術の発展がIoTも発展させていたのは面白いと感じました。

IoTをビジネスにするには？

IT分野では端末数に応じて市場が大きくなってきた。PCよりもモバイル、さらに多いIoTで市場規模も大きい。

IoTはモノ・コト・プロセスの全てをつなげる。
日本は、物作り大国日本に固執しすぎるところがあるが、これまでと違うモデルを考える必要がある。モノを中心にするとビジネスがスケールしない。

どの現場の、どの課題で、どういった成果を出すかを考える。着眼点が大事になり、スケールさせるストーリーが大事になる。
つなぐところから得られる、効率化、コスト削減だけではなくデータの活用・フィードバックからの価値も課金と考える。

IoTの本質はデジタルツイン

例えば、工事現場のシミレーション。
デジタル空間でのシミレーションに現場のデータを繋いでいく。将来のリスクを軽減でき、経営者はスピーディーな判断が可能になる。AWSのセミナーでも仮想空間のシミレーションが出てきましたが、ビックデータはシミレーションの精度をあげることができる。

IoTアーキテクチャの構成要素

IoTを構成するマルチレイヤーモデルが以下。
4からがクラウド。3まではローカルです。

8.業界別•目的別アプリ
7.アプリケーション開発
6課金、ユーザー管理•認証
5.データ蓄積•データ流通
4.広域ネットワーク
3.エッジコンピューティング
2.ローカルネットワーク
1.モノ

馴染みが無かった1のエッジ（端っこ）コンピューティングが特に勉強になりました。web系エンジニアとデバイスへの組み込みエンジニアでは行う事が違い、業種的に組込系はよくわかりません。イメージが付いてきたのと、エッジコンピューティングに、AWS IoT Greengrassが利用されている。ここでも先日のウェビナーが出てきました。

さまざまなデータソース

デバイスにはスマートフォンやウェアラブル端末、ビーコンや音声 Amazon echo等があります。

人に関わるデータには、生体情報、活動量、位置情報、音声、宅内機器の利用情報があります。
これらは、GPS、加速度センサー、ジャイロセンサー、照度センサー、近接センサー、指紋センサーが使われます。

人以外では、工場等設備から収集されるデータもあります。
センサーの目的には、稼働状態を把握、環境状態を可視化、物理空間をスキャン、人の動きを検知、モノや素材の量を検知、土地や建物の変化量を検知といった目的があります。

センサーがとても面白いです。

IoTデータの収集•蓄積の基本と活用までのプロセス

IoTのデータの特徴は、データ量が大量、データタイプもバラバラ、センサーもいろいろ、データにはノイズがあり欠落や断続的。タイムラグもあるという特徴があります。

また、従来はウォーターフォール型の進め方で、過去のデータを元に決まっていた。SoRというシステム。IoTは追加され続け、変化に合わせて活用も変わるSoEというシステム。
SoRとSoEを組み合わせて高度な経営シュミレーションが可能になります。

データ活用のプロセスとしては、収集→蓄積→整形→集約→分析→可視化→検証　と進めていきます。
収集はデータ形式はcsv•xml•json等。蓄積はRDMSではなくNoSql。集約では自社のデータだけでなく他社データも活用するのがポイント。

今後重要となるIoTシステムの運用

端末やアプリケーション、ユーザーも増えていく中で、デバイス、ネットワーク、セキュリティ、データ、アプリケーション、ユーザーの運用管理が必要。

システムを運用しながら同時に開発を続けるDevOpsの考え方と手法が求められる。運用+サービス改善+新機能リリース。システム共通化とデータの軽量化も行う。

サービス展開をするシステムの考え方

IoTの最も大きな取り組みがスマートシティ。
これは自分でも良く考えていた内容。スマートシティに必要なオープンソースをまとめたCityOSもある。

感想

今まで学習していることがすべて繋がってくるのが面白い。
また、やはり本質的なところやビジネスをスケールさせる話をしっかり検討した上で行うのが大事とあらためて感じた。