AWS IoTとは？
仕組みや各種機能を徹底解説！

デバイスソフトウェア

「デバイスソフトウェア」は、エッジ側でデバイス操作するためのサービスです。主な機能としては、以下の2つが挙げられます。

• MCU用のオペレーティングシステムを構築する「FreeRTOS」
• デバイスソフトウェアを構築する「AWS IoT Greengrass」

このうちFreeRTOSは、オープンソースによって提供されているMCU向けのオペレーティングシステムです。その本体は、アプリケーションと業界セクターに使用できる「カーネル」と「ソフトウェアライブラリ」で構成されています。
コード自体は難しいものではなく、ダウンロード・コンパイルしたのち即場にテスト・運用が可能です。無料で配布されているため、気軽に接続・管理のためのデバイス構築ができる機能となっています。

一方Greengrassでは、デバイスソフトウェアの容易な開発のために、構築済みのコンポーネントが提供されます。さらにオプションで、Dockerコンテナ・AWS Lambda関数・アプリケーションネイティブOSプロセスといった実行環境が利用可能です。
これらの機能は、企業が独自にIoTデバイスとの連携を行うために使用できます。実際に作成したソフトウェアでは、ローカル上でのIoTデバイスの情報収集や、AIによる情報の選定、クラウドへの接続といったさまざまなことが可能です。

接続・コントロールサービス

IoTデバイス・クラウド間の通信や、IoTデバイス同士の通信をより簡単・安全に行うための機能が「接続・コントロールサービス」です。このサービスでは、以下の3機能を提供します。

• IoTデバイスとクラウドのセキュアな通信を行うための「AWS IoT Core」
• IoTデバイスのセキュリティを向上する「AWS IoT Device Defender」
• 複数デバイスとの接続に便利な「AWS IoT Device Management」

1つ目のAWS IoT Coreは、IoTデバイスとAWSのクラウドを安全に接続するための機能です。さらに、アプリケーションがインターネット接続されていない状態でも、デバイスは管理されており追跡や通信ができます。ほかのAWSサービスとの連携も可能なため、複数のサービスでのデータ利用が実現します。

2つ目のAWS IoT Device Defenderは、IoTデバイスのセキュリティ設定を維持・管理するための機能です。IoTデバイスやデータを守るため、デバイスIDや認証、データ暗号化といった設定を簡単に適用し、変更がないように監視します。もし問題が発生した場合は、アラートを送信して管理者に通知することが可能です。この機能により、セキュリティの維持と問題発見が容易となります。

3つ目のAWS IoT Device Managementでは、複数のIoTデバイスの登録やグループ化、モニタリング、リモートなどを簡単に行えるようにします。企業によってはIoTデバイスの数が膨大になることもあり、IoTデバイスの状態管理やトラブル検出、ファームウェアの管理などが課題とされます。このような問題に対して、一括での登録・操作・状態の変更が可能となり、管理者の業務効率向上に寄与します。

分析サービス

AWS IoTでは、IoTデバイスのデータを最大限に利用するために、多くの分析サービスを提供しています。利用できる機能としては、以下の4つが挙げられます。

• IoT分析プラットフォーム「AWS IoT Analytics」
• データの収集や整理、分析を容易にする「AWS IoT SiteWise」
• IoTデバイス上で発生した異変や不備を即座に検出する「AWS IoT Events」
• 視覚的にIoTアプリケーションが構築できる「AWS IoT Things Graph」

このうちAWS IoT Analytics は、IoTデバイスで収集したデータを自動で必要なデータに置き換えられる、分析のためのプラットフォームとなっています。
通常デバイスのデータには多くのノイズが含まれるため、そのままでの活用は困難です。そこでAWS IoT Analyticsでは、これらのデータをフィルターに通して、変換と強化を行います。そして、残ったデータを分析し、機械学習による推論に役立てます。

このほかに、ゲートウェイ上で実行されて、データの収集と整理を行うAWS IoT SiteWise機能もあります。これは、複数にわたるIoTデバイスのデータ整理・保存を行う機能で、データ収集によるIoTデバイスの問題軽減に役立てることが可能です。

3つ目のAWS IoT Eventsでは、IoTデバイスに問題が起きた際、即座にアラートやアクションをトリガーできます。従来、IoTデバイスのトラブル検出から対応までは、カスタムアプリケーションによるデータ収集と判定ロジックによるイベント検出、そして別のアプリケーションによる対応が必要でした。しかし、AWS IoT Eventsを使用すれば、「if-then-else文」といった簡単なプログラムでトラブル対応が可能です。これを活用すれば、余計なコストをかけることなく予防のためのシステムを構築できます。

最後のAWS IoT Things Graphでは、収集したデータからIoTデバイスを自動でトリガーするための、IoTアプリケーションが簡単に作成できます。作成方法はデバイスとウェブサービスをドラッグ＆ドロップするだけなので、難しい知識は必要ありません。