はじめに

先日、「IoT@Loftハンズオンスマートファクトリー IoT基盤構築プロトタイピング」というイベントに参加してきましたので、忘れないうちにポイントをメモしておきます。

なお当日の様子は、他に以下の方がQiitaに記事を投稿しています。

アーキテクチャ

今回作成するシステムのアーキテクチャは、以下のようになっています。

通常エッジ側はRaspberry Piなどを使用するのですが、今回はCloud9で代用します。

構築

それぞれのサービスを作成していきます。
作成する順番としては、末端のほうからになります。
（つないでいくため）

Cloud9

エッジデバイスの代わりですので、linuxで作成します。
ハンズオンの時間が2時間程度でしたので、自動停止を4時間で設定しました。

Greengrass

Cloud9上でGreengrassが動作するようにします。

まず、今回使用するGreengrassのグループ、および、Coreを作成します。
指定した名前でモジュールが出来上がりますので、CoreのセキュリティリソースとGreengrass Coreソフトウェアをダウンロードします。

Greengrass Coreソフトウェアのダウンロードリンクは、下のほうにスクロールしないと出てこないので注意。

ダウンロードした2つのtar.zipファイルをCloud9にアップロードします。

その後、Cloud9にGreengrass用の環境をセットアップします。詳しくはこちらを参照してください。
※今回のハンズオンでは、これらを実行するスクリプトを用意してあり、それを実行するだけでした

Cloud9再起動後、先ほどアップロードしたリソースとGreengrass Coreソフトウェアの展開を行います。
Greengrass Coreはルート「/」に展開、リソースは「/greengrass」に展開します。

さらに、AWS IoTの証明書をダウンロードします。

準備がすべて終わったら、Greengrassを再起動します。

Elasticsearch

本番環境ではありませんのでデプロイタイプは「開発およびテスト」にし、外部からアクセスできるように「パブリックアクセス」を選択します。ただし誰でもアクセスできるようにするのは問題ですので、アクセスポリシーを「特定のIPからのドメインへのアクセスを許可」にして、自分のPCのグローバルIPアドレスからだけアクセスできるようにします。

Kinesis Firehose

Elasticsearchが作成されたら、そこに接続するKinesis Firehoseを作成します。
ちなみに、Kinesis Firehoseを使用せずに、直接IoT CoreとElasticsearchをつなぐこともできるのですが、今回は、Elasticsearch側の負荷やデータロスト時の設定が簡単な方法を選んだとのことでした。

出力を先ほど作成したElasticsearchにします。

エラーを出力するS3のバケットは、ここで作成します。

Elasticsearchへの送信間隔などを設定し、最後にロールを設定します。

IoT Core

いよいよ、エッジとクラウドをつなぎます。

送信元は特に指定する必要が無いので、どういったデータを受け取り、どこへ送るのかを設定します。
ここでは送受信のルールとして作成します。
ルールはSQL文で設定します。

例

SELECT device, value, parse_time("yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss", timestamp) AS timestamp FROM 'data/mine/#'

ここではトピック名を「data/mine/」としています。
（後でも出てきます）

また、送信先としてKinesis Firehoseを指定します。

IoT Analytics

受け取ったデータの分析を行います。

今回はクイック作成を利用します。
トピック名は、IoT Coreでの設定に合わせます。

IoT CoreとIoT Analyticsのつなぐ設定を何もしていないように見えますが、実はこのタイミング（チャネルを作成するとき）で自動的に、IoT Core側のルールができています。（便利！）

分析用データセットの作成

作成したデータセットを選択し、集計用のSQLクエリを作成して分析用のデータセットに出力するようにします。

例

SELECT
  timestamp,
  devices['sensor1'] as sensor1,
  devices['sensor2'] as sensor2,
  devices['sensor3'] as sensor3,
  devices['sensor4'] as sensor4
FROM (
  SELECT 
    timestamp, 
    map(array_agg(device),array_agg(value)) as devices
  FROM (
    SELECT
      device,
      value,
      timestamp
    FROM mine_20191012_datastore
    WHERE __dt >= current_date - interval '1' day
  ) GROUP BY timestamp
  ORDER BY timestamp ASC
) WHERE devices['sensor1'] IS NOT NULL AND 
devices['sensor2'] IS NOT NULL AND 
devices['sensor3'] IS NOT NULL AND 
devices['sensor4'] IS NOT NULL