紹介

IoTとは?

IoTとは、Internet of Thingsの略で、様々なモノがインターネットに接続することです。モノがインターネットに接続されることで、モノの間またはモノと人の間でデータを送受信することが可能になり、これにより、「人が玄関に到着すると、家の中の照明やエアコンがついたり、外出時に自動でガスの元栓を締める動作」というような、機器間の相互作用が可能になります。

ネイバークラウドプラットフォームの Cloud IoT Coreは、モノがインターネットを基に接続し、データを転送するのに、利便性とセキュリティを提供しています。また、 Cloud IoT Core サービスに連携した他の商品を介したさまざまな追加タスクを実行することができます。

Cloud IoT Core サービスの紹介

Cloud IoT Core サービスは、簡単で迅速かつ安全にIoT機器間の通信を可能にし、リアルタイムでメッセージの処理も行うことができます。

IoTを活用したサービスを構築するためには、モノが送信したメッセージを受信し、他のモノ、またはユーザーに転送するメッセージ転送サーバーが必要です。メッセージ転送サーバーを構築し、実装するためには、人件費、設備の購入および運用に関する定期/不定期な運用コストが発生します。さらに、状況に応じてメッセージの量が増えたり、減る場合、サーバーはメッセージを処理するためにサーバーを増設したり、減設するなどの作業や費用が発生します。また、サーバーを介して転送されるメッセージは、データの保護のために暗号化通信をしなければなりません。また、サーバーに転送されたメッセージは、必要なメッセージだけをリアルタイムで処理して、他のモノや人にメッセージを送信したり、状況に応じた動作をすることができる機能をサポートする必要があります。

Cloud IoT Core サービスは、モノの間のメッセージの転送、暗号化通信、リアルタイム処理などの機能を提供し、ユーザーは、サーバーの維持費や運用を気にせず、使用した量だけの費用を支払い、目的のサービスを実現することができます。

Cloud IoT Core サービスの構造

概略的な Cloud IoT Core サービスの構造を説明すると、次の通りです。ユーザーの機器からメッセージを送信すると、 Cloud IoT Core サービスでは、信頼できるユーザーであることを確認(セキュアログイン)して、メッセージを受信します(メッセージ送受信)。メッセージはすぐに他の機器に送信(発行)でき、ユーザーが定義した条件に一致するメッセージは、リアルタイムで確認(リアルタイムメッセージの処理)して、定義された動作を実行(ネイバークラウドプラットフォーム商品の連携)します。

図1.Cloud IoT Core サービスの構造

メリット

MQTTプロトコル

MQTT(Message Queue Telemetry Transport)プロトコルは、パフォーマンス、リソースが不足している機器でも動作できる「軽量型メッセージプロトコル」として、IoTで広く使用されているメッセージプロトコルです。

メッセージの構造は、メッセージを分類できる トピック(Topic)とデータを転送できるペイロード(Payload)で構成されています。ユーザーはトピックに基づいてメッセージを送信するパブリッシュ(Publish)機能とメッセージを受信するサブスクリプション(Subscribe)の動作を実行します。トピックのための別途の登録プロセスは不要で、ユーザーが任意で指定したトピックに設定した後、データを転送することができます。例えば、ユーザーAがmynewsというトピックでメッセージサーバにデータを送信すると、mynewsトピックを購読している購読者(Subscriber)は、ユーザーAが送信したメッセージを受信します。トピックは、mynews以外にもmynews/sport、mynews/media、mynews/weatherなど、「/(スラッシュ)」を使用して階層構造に使用することもできます。

セキュアログインと通信

Cloud IoT Coreは、X.509ベースの証明書を使用して、ユーザー認証とTLS通信をサポートします。

機器とCloud IoT Coreサービス間の通信時に、ユーザー認証と暗号化通信をするためには、証明書が必要です。証明書は、Cloud IoT Coreサービスのコンソール画面の証明書(Certificates)メニューでダウンロードでき、認証プロセスを介して、ユーザーは、自分がアクセスしようとするサーバーが通常のCloud IoT Coreサーバーで間違いないかを確認して、サーバーは、ユーザーが正常に認証されたユーザーで間違いないかを確認します(双方向認証)。この後、相互間の認証が完了すると、セキュリティのための暗号化通信が行われます。

リアルタイムのデータ処理

Cloud IoT Coreは、リアルタイムで転送されたMQTTメッセージを分析し、処理することができます。

ユーザーが送信したデータは、Cloud IoT Coreサービスで、ユーザーが定義した条件に一致しているかチェックし、一致する場合は、ユーザーが定義した動作を実行します。例えば、ユーザーが定期的に温度データを送信する状況において、ユーザーが定義した90度より高い温度が検出されると(ルールクエリ段階)、SMSメッセージをユーザーに転送(アクション段階)する機能をCloud IoT Coreサービスで作成することができます。条件と一致しているか確認する過程をルールクエリといい、コンソール画面のRulesメニューで、SQL型でユーザーが自由にルールクエリのための条件を定義することができます。条件に一致する場合、実行する動作をアクションといい、Rulesメニューで、ルールクエリ設定の後にアクションを設定することができます。実行可能なアクションの種類は、徐々に増やしていく予定です。

Cloud IoT Coreサービスは、ネイバークラウドプラットフォームの他の商品との連携をサポートします。

Cloud IoT Coreサービスのアクション機能を介して、Cloud IoT Coreに伝送されたデータを他の商品に伝達できます。 例えば、あらかじめCloud FunctionsサービスにSMSのような通知を伝送するアクションを作成した後、Cloud IoTタイプトリガーに接続してから、該当トリガーをCloud IoT Coreコンソール内のRulesメニューのアクション項目にある「Cloud Functionsにデータを伝送」で選択して連携できます。

NAVERクラウドプラットフォームの商品との連携は、徐々に拡大する予定です。

Cloud IoT Coreの活用例

家庭での粒子状物質(PM2.5)/換気警告システムの構築

粒子状物質で空気が悪くなったり良くなったりする場合、ユーザーに通知を送信して換気を停止したり、換気できる適切な時期を知らせるシステムを構築することができます。

自宅でRaspberry Piのセンサーデータと、公共APIで提供する粒子状物質のデータを総合して、Cloud IoT Coreに転送します。

Cloud IoT Core粒子状物質で空気が悪かったり良くなったりする場合の条件を設定して、条件を満足している場合、Naver Cloud Functionsのアクションを実行する仕組みです。

Cloud Functionsでは、あらかじめ定義された「SMSテキスト送信」アクションとトリガーが存在しなければならず、Cloud IoT Coreで該当トリガーを呼び出して、ユーザーに換気するタイミングについてのメッセージを伝送します。

動作感知センサーを介した室内照明の制御 (with IFTTT)

外部のIoT機器制御ソリューション(IFTTT)と結合して、室内外のIoT機器を制御できるシステムを構築することができます。

Raspberry Piの動作感知センサーを介して動きが観測される場合、動作が感知されたというメッセージをCloud IoT Coreに転送します。転送されたデータが Cloud IoT Coreで定義された条件に一致する場合、Naver Cloud Functionsを通じてIFTTTのHue電灯On/Offのメッセージを送信して電灯を制御します。

IoTサービスの概略的な動作方式

図2.IoTサービスの動作方式

Cloud IoT Coreサービスを使用するには、図2のように、「デバイスのデータを転送 → Cloud IoT Coreサービスでデータ処理→Naverクラウドプラットフォームの連動商品へのデータ転送、またはユーザーが指定した機能を実行」の3つの構成で動作します。

ユーザー環境でのデバイスは、センサの情報を収集し、MQTTプロトコルを使用してJSON形式のデータをCloud IoT Coreサービスに送信させます。Cloud IoT Coreサービスは、データを確認し、リアルタイムで処理して、ユーザー環境の他のデバイスにメッセージを送信したり、連携したNaverクラウドプラットフォームの商品がある場合は、Naverクラウドプラットフォーム商品にデータを送信したり、ユーザーが設定した機能を実行します。

アーキテクチャ

図2のように、Cloud IoT Coreサービスは、認証サーバ、メッセージサーバ、リアルタイム処理サーバで構成されています。認証サーバは、ユーザーの機器にインストールするX.509形式の証明書を発行、削除、および管理する役割を行い、ユーザーのデバイスを認証し、セキュリティ通信を可能にする役割を果たします。メッセージサーバは、MQTTプロトコルをサポートし、ユーザーが送信したMQTTメッセージを受信して​​、リアルタイム処理サーバーにメッセージを送信する機能を実行します。メッセージは、セキュリティのために、ユーザー別に区分された独立した領域で管理されます。リアルタイム処理サーバは、送信されたメッセージが、ユーザーが定義した動作に合致するメッセージであることをリアルタイムで検査して、合致するメッセージである場合は、ユーザーが定義した動作(アクション)を行います。

提供するリージョン

Cloud IoT Coreサービスは現在、韓国リージョンを対象にサービスを行っています。

使用限度

サービスを使用する際、最大で作成できるルールや名前の長さの制限などがあります。詳細については、その他 > 制限事項を参考にしてください。

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