AWS IoT Core のよくある質問

デバイスゲートウェイでは、接続されたデバイスとルールエンジン、デバイスシャドウ、その他の AWS およびサードパーティーのサービスのクラウド機能間の通信のバックボーンが形成されます。

デバイスゲートウェイは、スケーラブルで低レイテンシーかつ低オーバーヘッドの通信を実現する pub/sub メッセージングパターンをサポートしています。これは何十億ものデバイスが最小限の遅延で頻繁な通信を行う IoT シナリオには特に便利です。Pub/sub は「トピック」と呼ばれる論理通信チャネルに発信登録したクライアントがメッセージを発信すること、およびトピックに受信登録したクライアントがメッセージを受け取ることが関係します。デバイスゲートウェイでは発信者と受信者の間での通信を可能にします。従来、組織では pub/sub を利用するためにデバイスゲートウェイとして自前のサーバーをプロビジョニング、運用、スケール、保守することが必要でした。サービスでは AWS IoT Core デバイスゲートウェイを提供することにより、こうした障害が排除されます。

デバイスゲートウェイは運用の負担なしに使用料に応じて自動的にスケールします。AWS IoT Core では、デバイスゲートウェイとの安全な通信、AWS アカウントレベルの隔離、AWS アカウント内でのきめの細かい認証がサポートされます。デバイスゲートウェイでは現在、安全な MQTT および WebSockets 経由の発信と受信に加え、HTTPS 経由の発信もサポートされています。 

MQTT は軽量の pub/sub プロトコルで、ネットワーク帯域幅とデバイスリソースを最小限に抑えるよう設計されています。MQTT では TLS を使用した安全な通信もサポートされています。MQTT は IoT ユースケースで頻繁に使用されています。MQTT v3.1.1 では OASIS 標準で、 デバイスゲートウェイはほとんどの MQTT の仕様をサポートしています。

ルールエンジンは、AWS IoT Core に接続しているデバイスからのインバウンドデータの継続的な処理を可能にします。ルールエンジンで直感的にルールを設定し、SQL に似たシンタックスでインバウンドデータを自動的にフィルタおよび変換できます。AWS IoT Core サービスから他のいくつかの AWS のサービスまたはお客様がお使いのサードパーティサービスへルーティングするルールを設定できます。

いくつかのルールのユースケースの例を挙げます。

• 受信メッセージをフィルタリングおよび変換し、DynamoDB に時系列データとして保存する。
• センサーからのデータが特定のしきい値を超えた場合に、SNS でプッシュ通知を送信する。
• ファームウェアファイルを S3 に保存する。
• Kinesis を使用して複数のデバイスからのメッセージを同時に処理する。
• Lambda を呼び出して受信データのカスタム処理を行う。
• 自動化された再パブリッシュで、デバイスのグループにコマンドを送信する。

AWS IoT Core のルールは 2 つの主要な部分で構成されます。

SQL ステートメントでは、ルールを適用する pub/sub トピック、必要に応じて実行するデータ変換、およびルールを実行する際の条件を指定します。ルールは指定されたトピックに発行されたすべてのメッセージに適用されます。

受信メッセージがルールで指定された条件と一致した時、つまりルールが実行される時、アクションリストで定義されたアクションが実行されます。

ルールの定義は JSON ベースのスキーマを使用しています。直接 JSON を編集、または AWS マネジメントコンソールのルールエディタを使用できます。

例えば、いつでも温度が 50 度を超えた時に DynamoDB にセンサーからの温度データを保存するためのルールは次のとおりです。

この例では、センサーは “iot/tempSensors/” にトピックを公開しています。ルールの最初の行は “iot/tempSensors/#” のトピックで、クエリを実行するために使用する SQL SELECT ステートメントを定義しています。メッセージのペイロードに「temp」フィールドの値を抽出する WHERE 句が含まれており、「50 を超える」という条件をパスしたか確認します。条件が満たされた場合、データは指定された DynamoDB のテーブルに保存されます。この例ではメッセージのペイロードを通過すると、現在の時間を取得するなどのタスクのために組み込み関数を使用しています。 

ルールに関する詳細は、Core ルールのドキュメントをご覧ください。

IoT シナリオは少数のミッションクリティカルなデバイスから大群のデバイスまでの範囲をカバーします。レジストリではそれらのデバイスを組織、追跡することができます。AWS IoT Core に接続している、すべてのデバイスのレジストリの論理処理を維持することができます。レジストリの各デバイスは一意に識別でき、モデル番号、サポートの連絡先、および関連付けられた証明書などのメタデータを持つことができます。メタデータに基づいてレジストリに接続されたデバイスを検索することができます。

IoT シナリオは少数のミッションクリティカルなデバイスから大群のデバイスまでの範囲をカバーします。レジストリではそれらのデバイスを組織、追跡することができます。AWS IoT Core に接続している、すべてのデバイスのレジストリの論理処理を維持することができます。レジストリの各デバイスは一意に識別でき、モデル番号、サポートの連絡先、および関連付けられた証明書などのメタデータを持つことができます。メタデータに基づいてレジストリに接続されたデバイスを検索することができます。

Thing Type により、同じデバイスカテゴリに属するデバイスの共通の特性を定義し、お客様のデバイスカタログを効果的に管理することが可能です。さらに、Thing Type に関連付けられた 1 つの Thing には、3 つの検索可能な属性を含め、最大 50 の属性を持たせることが可能です。

この機能では、レジストリまたは X.509 証明書プロパティを参照する変数を使用することで、多数のデバイスのアクセス権限ポリシーを簡単に管理できます。レジストリおよび証明書プロパティをデバイスポリシーと統合することで、次のような利点がもたらされます。

• デバイスのアクセス権限ポリシー内のレジストリのプロパティを参照できるようになります。レジストリに定義されているデバイスプロパティを参照することで、レジストリに加えた変更をポリシーに反映させることができます。たとえば、"building-address" という名前の Thing 属性をポリシー内で変数として参照することで、建物を移動するときに、デバイスは新しいアクセス権限のセットを自動的に継承することになります。
• 複数のデバイスに対して 1 つの汎用ポリシーを共有することができます。デバイスごとに独自のポリシーを作成するのではなく、同じカテゴリのデバイス全体で汎用ポリシーを共有できます。たとえば、"serial-number" を変数として参照するポリシーを、同じモデルのすべてのデバイスにアタッチすることができます。同じシリアル番号のデバイスを接続すると、ポリシーの変数が自動的にそのシリアル番号に置き換えられます。

デバイスシャドウではクラウドおよびモバイルアプリケーションが AWS IoT に登録されたデバイスと簡単に対話することを可能にします。AWS IoT Core のデバイスシャドウには接続されたデバイスのプロパティが含まれます。お客様のユースケースに合わせて任意のプロパティのセットを定義できます。例えば、スマート電球では「オンまたはオフ」、「色」、「明るさ」のプロパティを定義することがあります。接続されたデバイスには、デバイスのシャドウに保存されたプロパティの実際の値を報告することが期待されます。AWS IoT Core が提供する RESTful API を使用するだけで、アプリケーションはプロパティを取得および更新します。AWS IoT Core およびデバイス SDK は、接続されたデバイスと AWS IoT でのそのデバイスシャドウの間でプロパティを同期する処理をします。

デバイスゲートウェイおよび AWS IoT Core のルールエンジンを使用して、アプリケーションが接続されたデバイスと直接通信するようにできます。しかしながら、お客様が接続されたデバイスとクラウド間の基本的な通信と同期に注力するよりも、顧客のために作成したいと思っておられるユニークな価値に焦点を当てられるよう、豊富でさらに構造化された開発および管理経験を提供できるレジストリおよびデバイスのシャドウを使用することをおすすめします。

• レジストリにデバイス (例: 電球) を登録します。
• プロパティの値、つまり状態 (例: 「オンの状態で、色は赤」) のセットを AWS IoT Core サービスに公開するよう接続されたデバイスにプログラムします。
• AWS IoT Core のデバイスのシャドウに最後に報告された状態が保存されます。
• アプリケーション (例: 電球を制御するモバイルアプリケーション) では、RESTful API を使用して、AWS IoT Core に対してクエリを実行して最後に報告された電球の状態を取得します。このとき電球に対して直接複雑な通信を行う必要はありません。
• ユーザーが状態を変えたい場合 (例: 電球をオンからオフにする) は、アプリケーションでは RESTful API を使用して更新をリクエストします (例: AWS IoT Core のデバイスの "望ましい" 状態を設定する)。AWS IoT Core によって、デバイスに対して望ましい状態が同期されます。
• アプリケーションでは、接続されたデバイスの状態が望ましい状態に更新された場合に通知を受け取ります。

レジストリの詳細については、レジストリのドキュメントをご覧ください。デバイスシャドウの詳細については、デバイスシャドウのドキュメントをご覧ください。

はい。他の AWS のサービスと同じく、AWS IoT Core では、各 ID を承認するために呼び出す一連の API のアクションをきめ細かく制御することができます。さらに、アイデンティティが発行またはサブスクライブする pub/sub トピックや、アイデンティティがアクセスできるレジストリのデバイスとデバイスシャドウを通して、きめ細かい制御を行えます。

詳細については、AWS IoT Core のセキュリティとアイデンティティをご覧ください。

デバイス証明書のジャストインタイム登録 (JITR) は、AWS IoT Core を使用してデバイス登録のプロセスを簡素化することにより、2016 年 4 月に公開された「自分の証明書を使用」の機能を拡張したものです。JITR をサポートする以前は、デバイス登録のプロセスには、まず認証機関 (CA) の証明書を AWS IoT Core に登録し、その後 CA によって署名されたデバイスの証明書を個々に登録するという 2 つのステップが必要でした。現在、デバイスを AWS IoT Core に初めて接続するときにデバイスの証明書を自動登録することで、JITR を使用して 2 番目のステップを完了できるようになりました。これにより、デバイスの証明書を登録する時間を節約し、製造プロセス中にデバイスをオフラインのままにできます。IoT デバイスのプロビジョニングをさらに自動化するために、証明書をアクティベートしポリシーをアタッチする Lambda アクションを使用して AWS IoT Core のルールを作成できます。詳細については、AWS の IoT ブログまたはデベロッパードキュメントをご覧ください。

AWS IoT デバイス SDK は、接続されたデバイス (マイクロコントローラー、センサー、アクチュエーター、スマート家電、ウェアラブルデバイスなど) で実行されているコードの開発を簡素化し、加速させます。最初に、デバイス SDK を使用してメモリー、電源、ネットワーク帯域幅消費量の最適化を行えます。同時に Device SDK ではビルトイン TLS、WebSockets、および MQTT をサポートし、高い安全性、低レイテンシーかつ低オーバーヘッドを可能にしています。Device SDK では、AWS IoT Core のデバイスシャドウによりデバイスの状態を同期させるなどより高いレベルの抽象化をサポートすることにより IoT アプリケーションの開発を加速させます。

AWS IoT デバイス SDK はオープンソースプロジェクトとして自由にご利用いただけます。詳細は、デバイス SDK ページをご覧ください。

AWS では現在 C および Node.js 言語に加え Arduino Yún プラットホームを AWS IoT デバイス SDK で提供しています。

さらに、複数のハードウェア製造元はそれぞれのプラットホームで AWS IoT デバイス SDK が対応するように AWS と提携しています。ハードウェアプラットフォームについての詳細は、ご利用開始にあたってのページをご覧ください。

最後に、AWS IoT デバイス SDK はオープンソースです。すでにお好みの言語とプラットホームでサポートされていない場合、それらへすることができます。 

AWS IoT デバイス SDK は、AWS SDK を補完するものです。IoT プロジェクトでは多くの場合、マイクロコントローラーやリソースに制約のあるデバイスでコードを実行することが含まれます。しかし、IoT プロジェクトではしばしば、クラウドで実行しているアプリケーションおよびマイクロコントローラーやリソースに制約のあるデバイスと対話するモバイルデバイスが含まれています。AWS SDK はクラウドおよびモバイルアプリケーション用に設計されており、AWS IoT デバイス SDK ではマイクロコントローラーやリソースに制約のあるデバイスで使用できるように設計されています。

AWS IoT デバイス SDK に関する詳細は、AWS デバイス SDK をご覧ください。

はい。詳細については、料金表ページをご覧ください。

詳しくは、料金表ページをご覧ください。

AWS IoT Core SLA では、AWS IoT Core において最低 99.9% の月間稼働率を達成できなかったときに、月間サービス料金の一部がクレジットの対象になる場合を規定します。

SLA の利用規約に関するすべての詳細、およびクレームの提出方法の詳細については、AWS IoT Core SLA の詳細ページを参照してください。

Basic Station ソフトウェアは、Semtech によって Github リポジトリを経由して維持および配布されます。

デバイス: 選択した LoRaWAN デバイスを所有し、AWS IoT Core に接続します。LoRa 1.0.3 または 1.1 仕様に準拠した LoRa デバイスまたはセンサーを購入できます (ソフトウェアを開発または更新する必要はありません)。

ゲートウェイ: 選択した LoRaWAN ゲートウェイを所有し、AWS IoT Core に接続します。AWS IoT Core には、2 つの選択肢があります。AWS IoT Core にすぐに接続できる AWS 認定ゲートウェイを Amazon Partner Device Catalog から簡単に選択して購入することができます。それ以外の場合は、オープンソースの Basic Station プロトコルをサポートするようにファームウェアを更新することで、ブラウンフィールド (従来) または既製 (Raspberry Pi など) のゲートウェイに接続できます。ファームウェアを更新する手順については、スタートガイドをご覧ください。

LoRaWAN Network Server (LNS): AWS IoT Core は、フルマネージド LNS を所有および提供します。AWS IoT コンソールでのいくつかの簡単な手順で、選択したハードウェアを登録し、接続された LoRaWAN デバイスからのメッセージを視覚化できます。

クラウドアプリケーション: クラウドアプリケーションを所有および開発します。デバイスが AWS IoT Core に接続されると、デバイスメッセージを AWS サービスにルーティングすることで、アプリケーションまたはソリューションの開発を開始できます。

ネットワーク管理: AWS IoT Core は、顧客が LoRaWAN ネットワークを運用するために使用および構成するネットワーク管理機能を提供します。AWS IoT マネジメントコンソールを使用して、接続/切断されたデバイスとゲートウェイ、デバイストラフィック属性、および最後に受信したメッセージのゲートウェイ統計をクエリできます。さらに、API を使用して、LoRaWAN ゲートウェイファームウェアをリモートで更新できます。

LoRaWAN は、LoRa Alliance からのライセンスに基づいて使用されるマークです。

Amazon Sidewalk は、デバイスの動作を向上させる共有ネットワークです。Amazon が顧客に無料で提供している Sidewalk は、新しいデバイスのセットアップを簡素化し、デバイスの低帯域幅の動作範囲を拡大し、デバイスが自宅の Wi-Fi の範囲外にある場合でもオンライン状態を維持できるようにします。将来的には、Sidewalk は、Sidewalk 対応デバイスを使用してペットや貴重品を見つけることから、スマートなセキュリティと照明、家電製品やツールの診断まで、さまざまな体験をサポートする予定です。

AWS IoT Core for Amazon Sidewalk は、IoT 開発者が AWS IoT Core を通じて Amazon Sidewalk デバイスを簡単にプロビジョニング、オンボーディング、モニタリングできるようにする完全に統合された機能です。Amazon Sidewalk と AWS IoT Core のより緊密な統合により、開発者は Sidewalk 対応デバイスをクラウドに接続し、200 以上の AWS サービスに簡単にアクセスできます。

デバイスメーカーのデベロッパーは、Device Advisor を使用して、事前に構築されたテストシナリオに対してデバイスをテストし、AWS IoT Core への信頼できる安全な接続を検証する必要があります。Device Advisor は、AWS クラウドにテストエンドポイントを提供します。デバイスメーカーはすぐにこれを使用してデバイスをテストできるため、開発とテストにかかる時間とコストを節約できます。テストセットアップでは、各テストの詳細なログも提供されるため、デバイスソフトウェア問題のトラブルシューティングを迅速に行うことができます。Device Advisor は、複雑なテストシナリオのテスト範囲も提供し、お客様がデバイスソフトウェアの開発中に問題を発見して修正できるようにします。これにより、デプロイメント後のデバイスフリートのパフォーマンスにおける信頼性が高まり、メンテナンスコストが削減されます。

また、IoT Device Advisor を使用すると、ハードウェアパートナーはデバイスをセルフテストし、署名された認定レポートをダウンロードし、レポートを APN に送信して、デバイスを AWS Partner Device Catalog に掲載することができます。

AWS IoT Core への接続を目的に構築されたあらゆるデバイスにおいて、この Device Advisor を活用することができます。デバイスメーカーのデベロッパーは、AWS IoT Core コンソールか、AWS SDK を使用して、Device Advisor にアクセスします。デバイスのテストのための準備が完了したら、デベロッパーは、AWS IoT Core に対象のデバイスを登録します。また、Device Advisor エンドポイントでデバイスソフトウェアを設定できます。これで、事前構築済みのテスト機能を、IoT Core コンソールでの数クリックだけで選択し実行できるようになります。詳細なログがすぐに提供されるので、テストの結果を確認することができます。

サポートされているビルド済みテストの詳細については、Device Advisor のテストケースのセクションを参照してください。

Device Advisor は無料で使用できます。ただし、デベロッパーは、テストの一部として AWS の使用に関連するすべてのコストを負担することになります (AWS IoT Core、Amazon CloudWatch の使用)。テストの一部としての AWS リソースの使用状況が AWS アカウントのデベロッパーに表示され、これらの料金はデベロッパーの AWS 請求書に適用されます。

AWS IoT Device Client は、無料のオープンソースのモジュラーデバイス側のリファレンス実装です。これにより、デバイスを AWS IoT Core に簡単に接続し、デフォルトでAWS IoT Device Management および AWS IoT Device Defender 機能にアクセスできます。これは C ++ で書かれており、コンパイルして、組み込み Linux ベースの IoT デバイスにインストールできます。

AWS IoT Device Client の現在のリリースでは、IoT デバイスを AWS IoT Core に接続し、AWS IoT Device Management のジョブと Secure Tunnelling 機能にアクセスし、AWS IoT Device Defender の Rules Detect 機能にアクセスできます。

デバイスでの使用を開始するには、GitHub から AWS IoT Device Client のソースコードをダウンロードし、readme で詳細をご確認ください。

AWS IoT Device Client は現在、デフォルトで一般的なマイクロプロセッサ (x86_64 および ARM アーキテクチャ) や一般的な Linux ソフトウェア環境 ( Debian、Ubuntu、RHEL ) を備えた IoT デバイスでデフォルトで動作します。これは最も一般的な利用可能な、たとえば最新の Raspberry Pi を含むデバイスを対象としています。別のデバイスをお探しの場合は、AWS Partner Device Catalog にアクセスしてください。

IoT Device Client は 100MHz 以上のコンピューティングと 64MB 以上のメモリを備えたマイクロプロセッサベースのデバイスで使用することをお勧めします。より制約のあるデバイス、またはマイクロコントローラーベースのデバイス用に独自の専用デバイスコードを書くために、GitHub の AWS IoT Device SDK for Embedded C の最新バージョンで、更新されたフリートプロビジョニングの機能ライブラリ、ジョブ、および AWS IoT Device Defender が提供されます。