デジタルツインとシミュレーションで未来を予測する潮流
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デバイスをセキュアにつないで可視化する – Azure Sphere、Digital Twin紹介_IoTビジネス共創ラボ 第10回 勉強会
- 1. デバイスをSecureにつないで可視化する Azure Sphere 、 Digital Twin 紹介 http://aka.ms/IoTKitHoLV4 de:code 2018より改変 ＋Tech Summit 2018 DA16の一部
- 2. 自己紹介 組込み技術者由来のIoTエバンジェリスト→ソフトウェアエンジニア→エバンジェリスト 歴オタ、旅好き、御朱印集め、ギター大好き 2006年～ 日本マイクロソフトで、組込み技術も交えた、各種技術普及啓発を担当。現在は… • IoTを含むクラウドに関する技術・サービスの技術支援を担当 • 実案件導入支援、各種イベントでの登壇、コミュニティ活動など 1989年～2006年 某OA機器メーカーで、OA機器制御ソフトウェア開発、 MDDによる開発プロセス改善等を担当 ～1989年は某大学で実験物理の 学生でした ギターの腕は今一歩ですが、歌は上手でございます
- 3. © Microsoft Corporation マイクロコントローラ (MCUs) ローコスト、シングルチップコンピュータ † TMS1100: 300 KHz core, 2KB ROM, 64B RAM, 23 GPIO pins
- 4. © Microsoft Corporation マイクロコントローラ (MCUs) 1970’s 1980’s 1990’s 2000’s 2010’s 2020’s 2030’s Wave 2:Wave 1: マイクロコントローラ(MCU) インターネット接続
- 5. 毎年90憶の新しいMCU搭載機器が市場へ • おもちゃに... 家電に… 様々な機器に… 今日現在コネクテッドデバイスは1%未満
- 6. © Microsoft Corporation コネクテッドデバイスはお客様への より良いエクスペリエンスを生み出す お客様はコンプレッサーの替え時を どうやって知るか？ オプション 1 アイスクリームが 溶けた時？ オプション 2 予兆診断で コネクテッドデバイスは お客様との関係に変化をもたらす
- 7. © Microsoft Corporation 2016/10/21 Botnet Attackの時には… しかし一方、コネクテッドデバイスは ビジネスに比類なきリスクをもたらす可能性が… デバイスのセキュリティは社会的関心毎 Day 1 アタックはNY Timesの技術ヘッドラインに掲載 Day 2 アタックは政治ヘッドラインに掲載 アタックはよく知られた弱点を悪用していた 弱くてありがちなパスワード、早期検知機能やリモートアップデート機能な し、などなど 未来のアタックはより大規模化 このアタックは高々10万デバイスによる小規模なもの 1億以上のデバイスのアタックを想像してみてほしい 未来のアタックは巨大な賠償責任を生み出す可能性が… ハッカーは一日で生産ラインを停止できるだろう アクチュエーティングデバイスは財産へのダメージや人命にかかわる災害を 引き起こすだろう
- 8. © Microsoft Corporation “Highly-secured connected devices”に要求される7つの特徴 Hardware Root of Trust デバイスアイデンティティとソフ トウェアの一貫性はハードウェ アで保障されているか？ Defense in Depth たとえセキュリティ機構が破ら れても、保護可能なままか？ Small Trusted Computing Base デバイスのTCBは、アプリそ の他のコードのバグから守ら れているか？ Dynamic Compartments デバイス導入後にセキュ リティ保持機構を改善 することが可能か？ Certificate-Based Authentication デバイスは認証でパス ワードの代わりに証明書 を使うか？ Failure Reporting デバイスは障害や異常 をレポートするか？ デバイスは自動的に ソフトウェアのアップ デートを行うか？ Renewable Security = Silicon support required = OS support required = Cloud Service support required
- 9. © Microsoft Corporation 幾つかの特徴は、ハード ウェアでしか対処できない o ハードウェアがデバイスアイデンティティを守る o ハードウェアがセキュアブートを提供 o ハードウェアがシステムの一貫性を証明 偽造暗号キーの生成防止はハード ウェアで デバイスのアイデンティティとソフト ウェアの一貫性はハードウェアで確 保されるか？ Hardware Root of Trust
- 10. © Microsoft Corporation 幾つかの特徴は、ハードウェ ア、ソフトウェア両方に依存 o ハードウェアがバリアを生成 o ソフトウェアがコンパートメントを生成 どんな障害の波及も内部バリアが ブロックする デバイスは配置後にセキュリティプ ロテクションを改善できるか？ Dynamic Compartments
- 11. © Microsoft Corporation 幾つかの特徴は、 ハードウェア、ソフトウェアに 加え、クラウドも必要 デバイスセキュリティを、新たに出現した 脅威やセキュリティ侵害に対して、 リニューアル デバイスは自動的にソフトウェアアップ デート可能か？ Renewable Security o クラウドがアップデートを供給 o ソフトウェアがアップデートを適用 o クラウドはロールバックを防ぐ
- 12. © Microsoft Corporation Microsoft The Seven Properties of Highly Secure Devices https://www.microsoft.com/en-us/research/publication/seven-properties-highly-secure-devices/
- 13. © Microsoft Corporation Azure Sphere 対応 MCU 接続性と信頼された ”Hardware Root of Trust” を 提供するマイクロソフトのセキュリ ティテクノロジーが組み込まれた状 態でシリコンパートナーから提供さ れる Azure Sphere OS 新しいIoTエクスペリエンスを 実現する “信頼されたプラットフォーム” を作るために、10年間のライフ タイムを提供する Azure Sphere Security Service 全てのAzure Sphereデバイスを ガードする; D2D、D2C通信に 対する信頼されたブローカー、 新たな脅威の検知、デバイスセ キュリティの更新を提供 Azure Sphere はエンドツーエンドのソリューション
- 14. © Microsoft Corporation Microsoft Pluton Security Subsystem Firewall Firewall Firewall Firewall Firewall Firewall Multiplexed I/O SPII2CUARTI2STDMPWMGPIO ADC ARM Cortex-A Optimized for low power FLASH ≥ 4MB SRAM ≥ 4MB Network Connection Wi-Fi in first chips ARM Cortex-M For real-time processing Azure Sphere MCU コネクテッド ビルトインされたネットワーク機能 セキュアード ビルトインされたマイクロソフトのシリコンセキュリティ 技術。Microsoft Pluton セキュリティサブシステム を内包 クロスオーバー リアルタイム処理はCortex-M、アプリはCortex-A で実行 Connected Intelligent Edgeに対し、”secured root of trust”を創出
- 15. © Microsoft Corporation シリコンパートナー
- 16. © Microsoft Corporation Azure Sphere OS アーキテクチャ App Containers for POSIX (on Cortex-A) App Containers for I/O (on Cortex-Ms) On-chip Cloud Services HLOS Kernel Security Monitor Azure Sphere MCUs OS Layer 4 OS Layer 3 OS Layer 2 OS Layer 1 Hardware The Azure Sphere OS オンチップクラウドサービス アップデート、認証、接続機能を提供 カスタム Linux カーネル シリコンの進化への最適化とコードの再利用 セキュリティモニター 一貫性と保持とクリティカルリソースへの アクセスをガード セキュアアプリケーションコンテナー コードを、アジリティ、ロバストネス、セキュリティ 向けにコンパートメント化 IoT、セキュリティ、MCUアジリティ向けに最適化
- 17. © Microsoft Corporation 保護する デバイスと顧客を、全ての通信に対する証明書ベース の認証で保護する 検知する 新たに出現したセキュリティへの脅威を、デバイス上の 障害を自動化されたプロセスで検知する 対応する 完全に自動化されたデバイス上のOSアップデート機能 で脅威に対応する 許可する Azure Sphere で強化されたデバイスへの、ソフトウェ アの容易なアップデートを許可する Azure Sphere Security Service 全ての Azure Sphereデバイスを接続・保護する
- 18. © Microsoft Corporation シンプルな開発 あなたが創造したい価値に基づく デバイスソフトウェア開発にフォーカス 実機上のラインデバッグ デバイスとクラウドにまたがる、インターラクティブ でかつ、コンテキストアウェアなデバッグ環境 シンプルなAzureへの接続 簡単かつ迅速な Azure IoTへのAzure Sphereデバイス接続 生産性を向上する開発環境 Azure Sphere と Visual Studio によるモダンなMCU開発
- 19. Azure Sphere 開発環境
- 20. Azure Sphere 開発環境 http://bit.ly/MT3620-dev-board
- 21. © Microsoft Corporation Azure Sphere はオープン 全てのMCU製造者に対してオープン 全てのチップに対して、ロイヤリティフリーで Plutonセキュリティサブシステムをライセンシング 全てのクラウドに対して Azure Sphere デバイスは、Azureやその他の クラウドに自由に接続可能。 全てのイノベーションに対してオープン MCU製造者はGPLライセンスに基づき、マイクロ ソフトの OSS LINUX カーネルコードベースの改変 が可能 * Azure Sphere branding requires an Azure Sphere chip with Azure Sphere OS and Azure Sphere Security Service
- 22. © Microsoft Corporation SECURIT Y Peace of mind 脅威に対して、プロテクト、検 知、対応を動的に可能にする、 常に準備万端な、7つのセキュ リティソリューションで、あな たの製品と顧客を守る PRODUCTIVIT Y Faster time to market 少ないオーバーヘッドとツール によるチーム効率向上 生産性と、開発とメインテナン スを劇的に最適化するエクスペ リエンスを提供 OPPORTUNIT Y The future is now あなたの製品と顧客戦略のエン ゲージメントを変革 コネクテッドなMCUで新しい収 益源を生み、次世代のエクスペ リエンスを創出するのに十分な 威力を実現
- 23. © Microsoft Corporation Change the World!
- 24. © Microsoft Corporation 生まれたてのテクノロジーです Feedbackを是非！
- 25. Internet of Things & AI
- 26. 多様なシナリオ 機器ごと、業界ごと、シーンごと、 やりたいことで、シナリオいろいろ
- 27. AzureでIoTを構成する 組込み機器、人⇔送受信⇔蓄積、表示、分析、活用 PaaSをビルディングブロックで組み合わせ、構築する Microsoft Azure デバイス接続 サービス データ 実時間分析 サービス ML ダッシュボード サービス連携 データ・サービスを 第三者へ売る PC・タブレット・スマホ ストレージ その他の ビッグデータ エンタープライズサービス等 外部サービス メッセージング 管理 様々なIoTシナリオをカバー 開発・運用コスト低 1～数千万台までスケール可能！！ 管理 様々なデバイス
- 28. IoT 向け PaaS サービス Enterprise scale & integration Billions of messages Scale up and down Declarative Message Routes File Upload WebSockets & Multiplexing Azure Monitor Azure Resource Health Configuration Management End-to-end security Per Device Certificates Per Device Enable/Disable TLS Security X.509 Support IP Whitelisting/Blacklisting Shared Access Polices Firmware/Software Updates Azure Security Center Support Bi-directional communication Millions of Devices Multi-language, open source SDKs HTTPS/AMQPS/MQTTS Send Telemetry Receive Commands Device Management Device Twins Queries & Jobs IoT-scale automated provisioning Zero-touch provisioning Centralize your provisioning workflow Load balance across multiple IoT Hubs Re-provisioning support Supports TPM + X.509
- 29. アーキテクチャ駆動型開発
- 30. リアルなデバイスを使ってIoTを学ぶ http://aka.ms/IoTKitHoLV4
- 31. IoTのスケール感
- 32. Digital Twin：実世界とデジタルの融合 インサイト デジタルの 世界 洞察, 最適化意図, 文脈 制御データ SPACES エクスペリエンス 計測 アシスタンス, タスクの完了 制御データ PEOPLE • リモートモニタリング & 欠陥検知 • 予兆診断 • テナントアプリ • 従業員生産性, 快適さ, 満足 • 屋内マッピング 位置,探索 • Mixed Reality • 認知 • 占有 & 利用 • 職場へのアドバイス • 職場の分析 実世界 制御 計測 インサイト, 最 適化 オペレーション データ VI
- 33. 本当に知りたいのは？…
- 34. Azure Digital Twinの仕組み 工場 フロア ライン 部屋 ロボット パーツ 温度計 クエリ＆フィルター 部屋の温度？ ロボットは正常？ イベント通知 条件検出時
- 35. それ正しいの？
- 36. Active Directory Azure Active Directory Windows MacOS iOS Android
- 37. Microsoft GraphWorld’s largest source of information on knowledge work Insights drawn from everyday work in Microsoft 365 Email + meetings alone account for 20-25 hours per week Industry-leading privacy and security
- 38. 連なるトランザクションチェーンで正当性を保持 T T
- 39. Digital Twinでモノ、サービス、人をつなぐ BLOB STORAGE • Documents (manuals, contracts, etc.) • Pictures • Maps (2D, 3D) LIVE DATAMODEL • People, Places, Devices • Twin Object Models, Properties & Attributes • Topology & Relationships • Devices and Sensors • Building Management and Automation Systems • BACnet, ModBus, KNX, LonTalk, Tridium, … AZURE SPHERE AZURE IOT EDGE AZURE IOT SERVICES AZURE DATA & ANALYTICS SERVICES AZURE VISUALIZATION & INTEGRATION SERVICES AZURE ACTIVE DIRECTORY MICROSOFT GRAPH OFFICE 365 AZURE MAPS WORKPLACE ANALYTICS MIXED REALITY CORTANA MICROSOFT TEAMS WINDOWS COLLABORATION DISPLAYS MICROSOFT DYNAMICS 365 MICROSOFT SURFACE HUB EXPERIENCEINSIGHTSOPERATIONS • Remote Monitoring & Fault Detection • Predictive Maintenance • Forecasting & Optimization • Tenant Apps • Employee Productivity, Comfort, Satisfaction • Indoor Mapping, Location, Wayfinding • Occupancy & Utilization • Workplace Advisor • Workplace Analytics AZURE DIGITAL TWINS
- 40. © Microsoft Corporation
- 41. Ask the Speaker のご案内 ブレイクアウトセッション終了後の休憩時間に、 登壇したスピーカーに直接ご質問いただける コーナーを 「Ask The Speakers」 Room に 用意しております。セッション内容のより深い 理解のため、ぜひお役立てください。 「Ask The Speakers」
- 42. セッションアンケートにご協力ください。 Twitter のご案内
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