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if-up 2017 | B3:GPSとIoT〜位置情報取得で押さえるポイント〜

  1. B3: GPSとIoT 〜位置情報取得で押さえるポイント〜 株式会社フレクト 技術開発本部 テクニカルスペシャリスト 佐藤 正士 氏 株式会社デザイニウム 代表取締役社長 前田 諭志 氏 株式会社ソラコム シニアエンジニア 松井 基勝 2017/4/20
  2. Thanks to our sponsors
  3. #ifup2017 トラックA: #ifup2017a トラックB: #ifup2017b 本日のハッシュタグ
  4. 株式会社デザイニウム 代表取締役社長 前田 諭志 氏 株式会社フレクト 技術開発本部 テクニカルスペシャリスト 佐藤 正士 氏 ゲストスピーカーのご紹介
  5. 名前:松井 基勝 所属:株式会社ソラコム シニアエンジニア 経歴:ゲーム開発→インフラエンジニア →クラウドエンジニア→シニアエンジニア 著書(共著): NEW 4/12発売 モデレーター自己紹介
  6. IoT エンジニア養成読本 ハンズオンキット期間限定販売中 キャンペーン期限:4月25日正午まで 価格:15, 980円 Raspberry Pi, 3Gドングル, 様々なセンサーを盛り 込んだすぐにIoTを始められるハンズオンキット ▷購入は SORACOM ユーザーコンソールへ
  7. • はじめに • SORACOM Air/Beam についてサービスの解説 • 「SORACOM Air + Beam による除雪車位置情報システム」 (株式会社デザイニウム 前田諭志 様) • 「GPS×IoT」 (株式会社フレクト 佐藤正士 様) • まとめ アジェンダ
  8. はじめに 本セッションでお伝えしたいこと
  9. IoTの活用が期待される分野 重要なビジネス基盤 / 社会基盤へ
  10. 本セッションのテーマ “モノ”の場所を管理するためには どのようにIoTシステムを作ればいいか
  11. SORACOM Air/Beam サービス概要
  12. • IoT向けの 3G/LTE 回線を使用したデータ通信サービス • 複雑な設定なしに、どこでも安全に接続可能 • WebコンソールやAPIによりデバイスの一元管理が可能 • 管理対象が増えてもスケールするシステム • データ通信量により従量課金 • 下りより上りの方が安価/通信速度が低速なほど安価 → GPSデータのアップロードにはうってつけ SORACOM Air (for セルラー) サービスの特徴
  13. 専用線 インターネット NTTドコモ の交換局 お客様 ① SIMを購入して モノに挿す API Webコンソール③Webから コントロール ②APIでコントロール
  14. • 通信の暗号化処理のオフロード 閉域網は平文で/インターネットに出る部分でクラウドが暗号化 • プロトコル変換 TCPソケットやUDPパケットからHTTP(S)サーバへ中継 →デバイスは極力複雑な処理をしないことで 1. 通信費用の削減 2. デバイスの消費電力の削減 SORACOM Beam サービスの特徴
  15. SORACOMまではセキュア SIMで認証された通信は、 SORACOMまで閉域網で到達 専用線 モノ インターネット 3G/LTE
  16. 専用線 • データの暗号化 • SIMのIDを使った認証 • 通信先サーバの動的な変更 • プロトコル変換 SORACOM Beam 3G/LTE インターネット Beam モノ
  17. デバイスごとの設定が最小限 に デバイスごとに ID/パスワード 証明書 接続先 etc.. の設定 一般的な構成
  18. http://www.itmedia.co.jp/enterprise/articles/1511/26/news046.html
  19. 専用線 3G/LTE Beam デバイスごとの設定が最小限に beam.soracom.io の接続設定のみ 接続先を一括設定 暗号化/プロトコル変換 証明書などの付与
  20. 通信先の一括変更 テスト環境 専用線 本番環境 デバイスの設定は 固定 Beamで切り替え
  21. デバイスとクラウド間の通信の省力化 お客様 システム 専用線 簡易で最低限のデータを 送受信するプロトコル (Raw TCP socket等) 暗号化プロトコル (HTTPS等)
  22. データ転送量は UDP < TCP < HTTP <<< HTTPS プロトコル別の通信量
  23. デバイスの負荷をクラウドで肩代わり! • デバイスの高負荷処理(暗号化)をオフロード • SIM の ID やタイムスタンプを自動的に付与 • デバイス側の設定を変えずルーティングを変更 • デバイスとサーバの間をプロトコル変換 SORACOM Beamの特徴
  24. SORACOM Air + Beam による 除雪車位置情報システム 株式会社デザイニウム 前田諭志 様
  25. GPS×IoT 株式会社フレクト 佐藤正士 様
  26. B3:Deep Dive 3: GPS×IoT 株式会社 フレクト 佐藤 正士 27
  27. 自己紹介 • 佐藤 正士 (さとう まさし) • 株式会社フレクト 技術開発本部 テクニカルスペシャリスト • Cariotを含むフレクト社の車載IoTサービ ス事業初期より、ハードウェア調査とイン テグレーションを担当。 28
  28. コンテンツ • フレクトの車載IoTサービス「Cariot」について • IoTサービス開発の難所と打開方法 • ソラコムのサービスを活用しています 29
  29. フレクトの車載IoTサービス 「Cariot(キャリオット)」について 30
  30. cariot.jp 31
  31. GPSトラッカー周辺はこうなっている 32 Cariot
  32. デバイスの仕様を詳しく見てみると 33 + ー 車載コンピュータ との通信 電源・パワーマネジメント GPS電波の受信 3Gでデータ送信 設定・調査用に接続
  33. これだけの仕組みの動作を保証しなければ! 34 Cariot
  34. サービス開発の難所と 打開方法 • その① デバイスを思い通りに動かすのが難しい • その② GPSにまつわる問題 • その③ 実車テストに時間がかかる 35
  35. その① デバイスを思い通りに 動かすのが難しい • 無愛想 • 出力データが受け取れない • 出力データの期待値がわからない 36
  36. 無愛想 •画面がない •Bashがない + いつものコマン ドがない •あるのはただ、独自のコマンド とその応答のみ。 • A社の製品ではコマンドの種類は 60以上。 • それぞれに文法があり、相互に 依存関係がある。 37 ?
  37. 対策 for 「無愛想」 • マニュアルをよく読む • 英文マニュアル読解能力が必須 (海外メーカーのことが多い) • メーカーサポートに頻繁に質問で きることが重要 38
  38. 出力データが受け取れない 正しく設定しているつもりで も、データが受信できない。 39 ?
  39. 対策 for 「出力データが受け取れない」 40 •方々確認して回る必要がある •ネットワークに関する詳しい知識 が必要 SIMの通信量 SIMのセッション記録 パケットキャプチャ
  40. 出力データの期待値がわからない 効率を求めると、 たいていバイナリデータ 41 len:36 data:4d31001e000 06124fee993bc000 158eed532000a085 4c12202205d7a007 b00ea00380000
  41. 対策 for「出力データの期待値がわからない」 42 • こればかりは慣れる しかない。 • 数値、文字のバイナ リ表現 • Pythonでデコート プログラムを即席作 成する 手作業でがんばる 4d31 <= prefix 001e <= length 00006124fee993bc <= id 0001 <= ... 58eed532 <= Epoch時刻 from struct import * DATA_FORMAT_HEADER = ">2sHHHQ"; dH = unpack(DATA_FORMAT_HEADER, h.tobytes()) # dH[0], dH[1]... を評価
  42. その② GPSにまつわる問題 • GPSポジションがなかなかフィックスしない • 時刻・位置が古いデータが来る 43
  43. GPSポジションがなかなかフィックスしない •「高層ビルの谷間」は最悪の難条件 •デバイス出荷後最初の稼働は時間がかかる 44 • まずは好条件場所で実験する • ビルの屋上・埠頭 • ビル内部で実験する場合は、窓際に「GPS再放射ア ンテナ」を設置(車載用なら1万円程度) • 出荷品はGPS補足を一度やらせる
  44. 時刻・位置が古いデータが来る • GPS電波の中身は「時刻情報」で、これを内部時計校正に使用 しているデバイスがある。 • GPSポジションフィックスの前に、時刻情報が更新され始める デバイス仕様の場合があり、「時刻が最新でも位置が古い」 データが来る場合がある。 45 デバイス仕様を詳細に把握することが大切だが。。。 • サービス側で時刻や場所が古いデータは捨てる • 死活監視目的なら、サーバ到達時刻で記録する
  45. その③ 実車テストに時間がかかる 46
  46. 実車テストに時間がかかる • まずは安全第一 事故は絶対回避 • 事故が起これば多大なダメージ • 2人以上でやるのがベスト • 走行中は画面を見ない • テストプログラムは「音」で動作 確認 47 LOG_FORMAT = "{} recv len/offset:{}/{} UID:{} ... a";
  47. ソラコムのサービスを 活用しています 48
  48. ソラコムのサービスを活用しています •SORACOM Air • 登り方向の通信料金が安い •コンソール画面で一括管理可能 •SORACOM Beam • 暗号化機能のないUDPデバイスでもセキュアに通信 できる •閉域回線と異なり、従量課金で少額からスター ト可能 49
  49. SORACOM Beamの実装概要 50 @RequestMapping(value = "/soracom-beam", method = RequestMethod.POST) @ResponseBody public ResponseEntity<byte[]> receiveLogFromSoracom(HttpEntity<SoracomWrap> req) throws Exception { byte[] retData; retData = proc(req.getBody().getBytes()); HttpHeaders headers = new HttpHeaders(); headers.add("Content-Type", "application/octet-stream"); return new ResponseEntity<>(retData, headers, HttpStatus.OK); } @Data public static class SoracomWrap { private String payload; public byte[] getBytes() { return Base64.getDecoder().decode(payload);} } UDP HTTPS
  50. 51 https://blog.soracom.jp/blog/2016/12/22/soracom-santa/
  51. 52 http://blog.flect.co.jp/cloud/2016/12/udpbeam-4e64.html
  52. ありがとうございました 53
  53. まとめ
  54. • デバイスにやさしく • 暗号化オフロードを活用 • 究極的には、バイナリ形式・UDP • 最終的なユースケースを考えて調整する • 利用する時間や、ハードウェアの制約、許容される誤差など を考慮して、送信間隔などを長くする事も考える • テクノロジーから需要を起こすのではなく 需要に対して適切なテクノロジーを当てはめていく IoTでGPSを扱う上でのTIPS
  55. ソラコムへの期待・要望など

Notas do Editor

  1. SIMを見せる?!
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