Azure IoT Edge の紹介、及び、Azure IoT Edge Moduleの開発方法、配置方法の詳細、PnPやIoT Centralと組み合わせた使い方など、Deep に解説

1. Azure IoT Edge
Deep Dive

3. 3
Power
BI
PowerApps Web Apps
Mobile Apps
Manage
View and manage solutions
Azure Sphere
Secured MCU Secured OS Cloud Security
Business Integration
Connect to business apps & services
Office 365
Dynamics 365
Edge Modules:
• Protocol Adaptation
• Functions
• Stream Analytics
• Machine Learning
• AI
Azure
IoT Edge
• Integrated view for CISO & SecOps personas to review enterprise security posture, including IoT solutions.
• Holistic view of IoT solution security posture for DevOps and IoT solution managers to review and manage day to day security status
Azure Security
Center for IoT
3rd Party applications
Azure IoT Device SDK
3rd Party Industry specific sensors & devices
(RTOS, Linux, Windows, Android, iOS)
IoT Hub
Container
Registry
Kubernetes
Service
Compute
(VMs)
Content
Delivery
Network
Data
Explorer
Front Door
Resourc
e
Manager
(ARM)
Storage
Domain
Name
System
Microsoft
Flow
Key Vault
Service
Bus
Application
Insights
Functions
SQL Azure
Cosmos DB
Web
Apps
Azure Stream
Analytics
Event Hub
Device
Provisioning
Service Time Series
Insights
Maps

4. Azure IoT 参照アーキテクチャ
• 装置・機器から/への
データ収集/コマンド送信
• 装置・機器をセキュアに
接続
• 装置・機器の管理
• データ蓄積
• データ分析・活用
• 様々なサービスとの連携
• 業務システムとの連携
• ソリューション・システムを
包含するセキュリティ基盤
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/reference-architectures/iot

5. IoT Solution の基本アーキテクチャ
Things
Data &
Device
Management
Insight Action
network
Hot Path (Realtime data processing)
Cold Path (Anaylitics)
Remote Operation
マイクロソフトが提供する IoT 向け 基盤サービス
IaaS
Managed Services SaaS
機器向けテクノロジー
Connectivity & Management
OS, SDK, IoT Edge IoT Hub, DPS, Event Hub,
Stream Analytics, Function, …
VM, Storage,
Network
IoT Central
Security, Monitoring, Management

6. クラウドのバックエンドサービス
Device App
IoT Hub
C2D
D2C
Device Twin
Direct Methods
テレメタリー
クラウドからメッセージを
デバイスに送る
Properties
経過も通知受信可能な
デバイスのメソッドを起動
Properties
クラウド側から指定可能な変数
デバイス側由来の変数
クラウド側で付与可能な
メタデータ
Methods
Read/Write Read
Read/Write
Read/Notification
プロパティ更新、メソッドコールは
IoT Hubに履歴として保存される
Large File Upload
ログや画像などの
比較的大きなフィアルの受信
Invoke
Upload
Send
Send
<256KB
<256KB

7. デバイスをIoT Hubにつなぐ – Azure IoT Device SDK
サポートされたOS、言語の詳細情報
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/iot-hub/iot-hub-device-sdk-platform-support
接続するデバイス

8. Azure IoT Edge

9. Azure IoT Edge Cloud Interface

10. ロジックの配置と実行制御をリモートから

11. IoT Edge Custom Module
Custom Module
VS 2019、
VS Codeで
開発＆デバッグ
＋ DevOps

12. Azure IoT Edge Moduleとは…

13. DEMO

14. クラウドのバックエンドサービス
Edge Module
IoT Hub
C2M
M2C
Module Twin
Direct Methods
テレメタリー
クラウドからメッセージを
モジュールに送る
Properties
経過も通知受信可能な
モジュールのメソッドを起動
Properties
クラウド側から指定可能な変数
モジュール側由来の変数
クラウド側で付与可能な
メタデータ
Methods
Read/Write Read
Read/Write
Read/Notification
プロパティ更新、メソッドコールは
IoT Hubに履歴として保存される
Invoke
Send
Send
<256KB
<256KB
モジュール間
Invoke も可

15. HW
Resource
大
小
Microsoft Azure
Any Device！
Azure IoT Edge
（Docker base)
Azure IoT Device SDK
Azure Embedded SDK for C

16. Edge Module vs. Dev SDK App
参考：同じ機能を実装 - https://github.com/ms-iotkithol-jp/environment-sensing-hands-on
device/EdgeSolution device/IoTAppDevSDK

17. DEMO

18. Edge Module 実行中のサービス側からの指
示・操作

20. Edge Module の種類

21. 公開モジュール

22. https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cognitive-services/computer-vision/overview
Container 化されたロジックの配置

23. Edge Module の開発

24. Edge Module の配置
①
②
③

25. Module の設定

26. Edge Module の配置 – Deployment
Template

27. deployment.template.json vs. deployment.json

28. MODULES

29. .env

30. Azure CLI による Module の配置
• [file path]の部分にdeployment.json
のファイル名を指定
• 接続台数が膨大な場合に便利

31. https://wedx.motojin.com/
参考）便利なオーサリングツール

32. Azure IoT Edge の便利な機能

33. 透過型ゲートウェイ

34. プロトコルゲートウェイ

35. Nested IoT Edge
Raspberry Pi + Grove Pi+
BME280 LED
Webcam GPGPU付きEdge Device
For AI
インターネット回線
←ローカルネット
Child デバイスからの画像、センサー情報を
集約してAI適用、結果をクラウドへ送信
結果を元に Childデバイスへのコマンド送信
Realtime制御可能な
Low Cost HW等

36. Nested Edge
IoT Edge
Leif Device
(Dev SDK)
IoT Edge IoT Edge
IoT Edge Device を多段で接続可能
1
＊
＊ ＊
証明書を使った、IoT
Edge、Device間の
接続認証

37. Nested Edge in Local Network
IoT Edge
Leif Device
(Dev SDK)
IoT Edge IoT Edge
1
＊
＊ ＊
Internet 接続不可デバイス
Internet
How to get
Docker Imageｓ？

38. API Proxy Module
IoT Edge
Internet IoT Edge Runtime
API
Proxy
Module
IoT Edge
＊
Internet 接続不可デバイス
IoT Edge Runtime
User
Module
IoT Edge
Module

39. 利用にあたり
Raspberry Pi で試す：
https://github.com/ms-iotkithol-jp/NestedEdgeOnRaspberryPi

40. MQTT Topic
IoT Edge
IoT Edge Runtime
MQTT Topic
MQTT Topic Subscriber
MQTT Topic Publisher
←Hello!
←Hello!
Hello!→

41. Live Video Analytics on Edge

42. https://github.com/ms-iotkithol-jp/environment-sensing-hands-on

44. https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/iot-edge/
https://docs.microsoft.com/ja-jp/samples/azure-
samples/azure-iot-samples-csharp/azure-iot-samples-for-
csharp-net/
https://github.com/ms-iotkithol-jp
参考ドキュメント