Outline • IoTプロジェクトの検討ポイント、およびソラコムの支援体制 • PoC： 既存の資産を活用し、リソースをかけない • 各種Sigfoxデバイス • IoT DIY レシピ • 商用展開： デバイスの新規開発 • SORACOM エンジニアリングサービス • SORACOM プラットフォーム • デバイスからクラウドに処理をオフロード • 異なる通信技術を相補的に採用
0Gセンシング
• 低電力の0Gにより、バッテリーのみで長期稼働
• 電源のない屋外環境など、従来難しかった場面でもセンシング
0Gセンシングの検討ポイント • 本格的な商用展開に至らないIoTプロジェクトは多い • PoCなど検討フェーズを経て、投資を見送るのは正常 • 問題 １ • PoCにリソースをかけ過ぎると、それがゴールになってしまう • 問題 ２ • 要件に合ったデバイスが得られず、商用展開に進めない
問題 １ PoCがゴールになってしまう • PoC • 本格的な投資の前の効果測定／デモンストレーション • 本来の目的からすると、大きな投資は避けたい • 妥協すべき要件が明確でないと、投資が膨らむ • リソースをかけずにPoC • ⇒ 既存の資産を活用 • 特にコストのかかるデバイスの開発を避ける • 妥協すべき要件 ： 電池寿命／機構／デザイン
既存の資産を活用 １ デバイス • 汎用的なセンサデバイス • 複数のセンサが組み込まれ、各種ユースケースに対応 • 開発不要だが、flexibilityは少ない • プログラマブルなデバイス • センサと組み合わせ、flexibleにカスタマイズ • FW開発が必要 • よりユースケースに特化したデバイス • 最適化された専用のケーシング／電力制御 • ユースケースに合うものが見つかるとは限らない
既存の資産を活用 １ デバイス
製品名 通信回線 概要 写真
Sens’it Sigfox 温湿度／照度センサーなど各種センサーを内蔵し、 Sigfoxのトライアルに適したリファレンス端末
Sigfox Shield for Arduino (UnaShield V2S) Sigfox Arduinoを拡張してSigfox通信機能を付与するShield、 任意のセンサーと組み合わせてPoCでの利用に最適 ドライコンタクト コンバーター Sigfox IP65、電池寿命5年～により、本格的な産業利用に耐える 接点入力デバイス • SORACOM IoT ストアにて１個から購入、すぐ始められる
既存の資産を活用 ２ システム構築
• システムの構成要素はデバイスだけではない • デバイス以外でも既存の資産を活用
• ⇒ SORACOM IoT DIY レシピ
• デバイスの導入／システム構築手順
問題 ２ 要件に合ったデバイスが得られない • Sigfoxデバイスに求められる要件 • Sigfoxの強み： 低消費電力 （＋ 低コスト etc） • Sigfoxの強みが活きるユースケース： 電池駆動 • AC電源の取れない屋外環境／充電不可 • 汎用デバイスでは、消費電力の最適化に限界 • Sigfoxが低消費電力でも、他で電力を食ってしまう • 備えるインタフェース／センサの分だけ、電力を消費 • ⇒ デバイスの新規開発による、消費電力の最適化 • 不要な部品を削ぎ落とし、使わない時は給電を止める • デバイスの小型化にもつながる
SORACOM エンジニアリングサービス • デバイス開発～量産を支援 • SPSパートナーの協力により実現 デバイス パートナー ソリューション パートナー インテグレーション パートナー 申請パートナー 660社超 認定済パートナー 123社 ネットワーク パートナー
SORACOM エンジニアリングサービス • 幅広いユースケースに対応 • 660社を超えるパートナー・エコシステムの協力 • SORACOM の知識／経験を活かした最適なデバイス設計 1. SORACOM プラットフォームに処理をオフロード 2. 異なる通信技術の使い分け／混在 Sigfox LTE-M 既存デバイス センシング対象 既存デバイスとのIFセンサ MCU モデム センサ データ アンテナ バッテリー 給電 給電 給電 制御 センサ データ 制御 SORACOM エンジニアリングサービスの対象
デバイス／クラウド間の機能配置 • クラウドでやれることは、クラウドでやる • Sigfoxデバイスの機能は、設置後の修正が困難 • FW Update のためには、FW（数十KB～）を送る必要がある • 低速／低容量のため、FWが送れない • クラウドの機能は Update 可能なので、機能をクラウドに寄せる • デバイスの処理量を減らすことで、省電力化 • MCU の稼働を落とすことで、MCU の消費電力を削減 • 低処理量を前提とした、小型／省電力／低コストの Low-End MCU を採用 • デバイスの処理は最低限とし、機能をクラウドに寄せる • デバイスの処理量を減らすことで、コスト削減 • 低処理量を前提とした、小型／省電力／低コストの Low-End MCU を採用
SORACOM プラットフォームに処理をオフロード • バイナリパーサー
• SORACOM Beam • SORACOM Funnel • SORACOM Funk
SORACOM Air バイナリパーサー機能 データ転送支援 SORACOM Beam クラウドリソースアダプタ SORACOM Funnel データ収集・蓄積
SORACOM Harvest Data
IoT 向けデータ通信サービス SORACOM Air バイナリパーサー機能 1. データをパース 2. データ処理 （デコード、四則演算） カスタムフォーマットを 付与して送信 { "battery": 54, "latitude": 35.652748, "longitude": 139.750827 } バイナリデータを送信 0x1A2B... クラウドで処理しやすい フォーマット (JSON) へ データサイズを削減 クラウドファンクション SORACOM Funk • バイナリ圧縮されたパケットをフォーマット変換し、クラウド連携
インターネット サーバA サーバB クラウドの潤沢な リソースで暗号化
安全
HTTP → HTTPS MQTT → MQTTS TCP → TCP over SSL UDP → HTTP モノ 本来デバイスに実装するべき接続先設定や暗号化等を SORACOM へオフロード(負荷を移動) beam.soracom.io へ送信 SORACOM Beam プロトコル変換 SORACOM Beam – データ転送支援認証情報 クラウド・データ連携 ✓ プロトコル変換 ✓ SIM認証 ✓ バッファリング ✓ エラー処理 SORACOM Funnel Microsoft Azure EventHubs AWS IoT Core Amazon Kinesis Family モノ funnel.soracom.io へデータ送信 Google Cloud Pub/Sub ESRI ArcGIS SORACOM Funnel – クラウドリソースアダプター
AWS Lambda Google Cloud Functions Azure Functions サーバレスでクラウド上のコードを実行 結果を受け取り デバイス側のロジックを最小限にして クラウド側にオフロード シンプルなプロトコル でリクエスト ファンクション 呼び出し 戻り値 戻り値 FaaS SORACOM Funk – クラウドファンクション
SORACOM Orbit – インラインプロセッシングサービス SORACOM プラットフォームの通信経路上で、お客様が定義したデータ変換処理プログラ ムを実行 IoT デバイス Unified Endpoint ユーザーコード （変換処理） SORACOM Funk SORACOM Funnel SORACOM Beam SORACOM Orbit SORACOM Harvest Sigfox 順次対応予定
異なる通信技術の特徴 • 通信速度／容量の違い • 通信速度／容量の制約が、センシング対象／頻度を規定 • Sigfox： 最大 12 Byte x 144 回／日 • センシング対象の状態を、細かい粒度で捉えることはできない • LTE-M： 最大 375 kbps • サービスエリアの違い • Sigfox： 特に人口密集地をカバー／100%ではない • LTE-M： 人のいるところはほぼつながる • Sigfox のサービスエリアを補完する目的で導入することも可能
異なる通信技術の特徴 • デバイスの消費電力に影響 • （ACTIVE時、多くの場合） モデム ＞ センサ／MCU • モデムはデバイスの消費電力を決定づける支配的な部品 • Sigfox： 通信時、数十 mA 程度 LTE-M： 通信時、百～ mA 程度 • デバイスのコストに影響 • モデム／バッテリーはデバイスのコストに大きく寄与する主要部品 • 通信技術により、モデムのコストは大きく異なる • 消費電力がバッテリー容量に影響し、バッテリーのコストは容量に比例 • デバイスのサイズに影響 • バッテリーはデバイスの容積の多くを占める主要部品 • 消費電力がバッテリー容量に影響し、バッテリーのサイズは容量に比例 モデム 既存デバイスとのIF センサ MCU センサ データ アンテナ バッテリー 給電 給電 給電 制御 センサ データ 制御
通信技術の使い分け／混在をサポート • SORACOM プラットフォームは異なる通信技術を収容し、一元的に管理 3G/LTE/5G 基地局 セルラー デバイス SORACOM Air for セルラー LoRa ゲートウェイ LoRa デバイス LoRaWAN SORACOM Air for LoRaWAN Sigfox デバイス SORACOM Air for Sigfox Sigfox 基地局 3G/LTE/5G 基地局 • 異なる通信技術を相補的に採用可能
通信技術の使い分け／混在をサポート
通信技術を考慮したシステム設計 × プラットフォームが通信の差分を吸収、上位レイヤーから同等に扱える 〇 前提として、通信技術を考慮したシステム設計が必要 • Sigfox のパケットサイズ／通信回数 • Uplink： 12 Byte（最大 144 回／1日） • Downlink： 8 Byte（最大 4 回／1日） • アプリケーションレベルで制約を考慮せざるを得ない • 情報を絞り込む • データ圧縮 • 例） 時間変化する値は、差分のみ送る • リアルタイム性を求めない • 例） パルス信号は、発生時に送信せず、一定間隔でカウントを送信
通信技術を考慮したシステム設計 • 通信の信頼性 × 上位プロトコルで、通信の信頼性を担保 • 例） ACKを返して、パケットの到達確認 • 例） パケット分割してデータ送信し、抜けを検出したら再送要求 • 制御情報がユーザーデータ／通信回数を圧迫 • Sigfox のユーザーデータ領域は 12 Byte、制御情報に割く余裕がない • Sigfox では通信回数が通信コストに直結、何往復もするのはコスト効率が悪い • Sigfox の Uplink／Downlink は通信回数もパケット到達率も異なる • 双方向の通信で信頼性を担保しようとする仕組みそのものが難しい 〇 100%の信頼性を要求しないアプリケーション設計
お客様事例: 相愛様 SORACOM IoTストア商品を活用 し自社開発 Sigfox(平野部)/LTE-M(山間部) 並用で高知県内を広くカバー 木質ペレット焚き暖房機用 燃料タンクの残量検知 補給時期の把握を実現
お客様事例：日本瓦斯様 複数の通信規格や、複数 の通信キャリアの回線に 対応した柔軟性の高い情 報通信技術の確立による 新たなビジネスの創出 NCUを自社開発し、 “世界初” 「LPG託送サービス」を 開始
サービス活用支援 IoTシステム設計開発支援 プロジェクト推進支援
ソラコムサービスの効果的な活用及び システムへの導入をご支援します
アーキテクチャ設計やプロトタイピングを 通じたシステム設計開発をご支援します
SORACOM Professional Services(以下PS)はソラコムサービスを最大限に活用 し、お客様と共にIoTプロジェクトの推進をご支援するサービスです。
技術的な課題やタスクの整理により プロジェクト推進をご支援します
IoTプロジェクトの推進を支援
SORACOM を取り込んだシステム構成例 • デバイス～通信～クラウドの各レイヤーで、Sigfoxプロジェクトをサポート LTE-M クラウド サービス SORACOM Funnel クラウドアダプター SORACOM Beam データ転送支援 Sigfox SORACOM Orbit バイナリパーサー によるフォーマット変換／加工 Sigfoxデバイス
SORACOM Engineering Services
によるデバイス開発～量産支援
異なる通信技術をサポートする
まとめ • IoTプロジェクトの検討ポイントに沿って、ソラコムの支援体制を紹介 • PoC： 既存の資産を活用し、リソースをかけない • 各種Sigfoxデバイス • IoT DIY レシピ • 商用展開： デバイスの新規開発 • SORACOM エンジニアリングサービス • SORACOM プラットフォーム • デバイスからクラウドに処理をオフロード • 異なる通信技術を相補的に採用 • デバイス～通信～クラウドの各レイヤーで、Sigfoxプロジェクトをサポート
