AWSサーバーレスで作る IoT 基盤の設計と運用

オンラインイベント『KDDIアイレット　Web 8 勉強会』での登壇資料
https://irettechlabo.connpass.com/event/395164/

Transcript

1. Web 8 勉強会 AWSサーバーレスで作る IoT 基盤の設計と運用 2026/07/01 KDDIアイレット株式会社 gaipack本部 ビジネスアクセラレーション事業部 小巻 玖美
2. 自己紹介 2 所属：ビジネスアクセラレーション事業部 職種：Webエンジニア 業務：AI駆動開発でのスクラム開発のあれこれ ⼩巻 玖美 https://zenn.dev/kumao
3. 3 AWS × IoT やったことあるよ〜な方 🙋
4. 今日お話すること 4 • AIで簡単にモノが作れるようになったので、 IoTもハードルが グッと下がった（嬉しい〜） • 実装の仕方を学ぶよりも、どんなことを気をつけながら検討する必要 があるのかの “気付き” がある内容になると幸いです
5. ある初日 5 ちょっとしたアプリケーションを AWSで開発・構築経験あり
6. ある初日 6 IoT興味あるし、ちょっとやってみよ〜 Raspberry Piってのが有名らしい Raspberry Pi ちょっとしたアプリケーションを AWSで開発・構築経験あり
7. ある初日 7 調べてみると、普通の PCみたい Pythonも動く！GUIもある！なんでもできそう！ Raspberry Pi https://pages.switch-science.com/Pi400GS/2_using_your_raspberry_pi.html
8. ある初⽇ 8 え、これどうやって AWSと繋ぐんですか？
9. 多分最初に試すであろうこと 9 AWS IoT Core AWS IoT Device SDK のインストール ラズパイ側でpython プログラムを実⾏し、 メッセージ送信 証明書の設定 Raspberry Pi モノの登録 テストクライアントで 信号受付モード ポリシー作成 例：温度情報を AWSに収集したい
10. 多分最初に試すであろうこと 10 AWS IoT Core ポリシー作成 例：温度情報を AWSに収集したい
11. 多分最初に試すであろうこと 11 AWS IoT Core モノの登録 ポリシー作成 例：温度情報を AWSに収集したい
12. 多分最初に試すであろうこと 12 AWS IoT Core 証明書の設定 Raspberry Pi モノの登録 ポリシー作成 例：温度情報を AWSに収集したい
13. 多分最初に試すであろうこと 13 AWS IoT Core 証明書の設定 Raspberry Pi モノの登録 ポリシー作成 例：温度情報を AWSに収集したい
14. 多分最初に試すであろうこと 14 AWS IoT Core AWS IoT Device SDK のインストール 証明書の設定 Raspberry Pi モノの登録 ポリシー作成 例：温度情報を AWSに収集したい
15. 多分最初に試すであろうこと 15 AWS IoT Core AWS IoT Device SDK のインストール 証明書の設定 Raspberry Pi モノの登録 テストクライアントで 信号受付モード ポリシー作成 例：温度情報を AWSに収集したい
16. 多分最初に試すであろうこと 16 AWS IoT Core AWS IoT Device SDK のインストール 証明書の設定 Raspberry Pi モノの登録 テストクライアントで 信号受付モード ポリシー作成 例：温度情報を AWSに収集したい
17. 多分最初に試すであろうこと 17 AWS IoT Core AWS IoT Device SDK のインストール ラズパイ側でpython プログラムを実⾏し、 メッセージ送信 証明書の設定 Raspberry Pi モノの登録 テストクライアントで 信号受付モード ポリシー作成 例：温度情報を AWSに収集したい
18. 多分最初に試すであろうこと 18 AWS IoT Core AWS IoT Device SDK のインストール ラズパイ側でpython プログラムを実⾏し、 メッセージ送信 証明書の設定 Raspberry Pi モノの登録 テストクライアントで 信号受付モード ポリシー作成 例：温度情報を AWSに収集したい
19. 多分最初に試すであろうこと 19 AWS IoT Core AWS IoT Device SDK のインストール ラズパイ側でpython プログラムを実⾏し、 メッセージ送信 証明書の設定 Raspberry Pi モノの登録 テストクライアントで 信号受付モード ポリシー作成 例：温度情報を AWSに収集したい
20. 20 商用での利用検討で小さい壁がある
21. 商用利用する際は、検討事項が増える 21 AWS IoT Core AWS IoT Device SDK のインストール ラズパイ側でpython プログラムを実⾏し、 メッセージ送信 証明書の設定 Raspberry Pi モノの登録 テストクライアントで 信号受付モード ポリシー作成
22. 商用利用する際は、検討事項が増える 22 AWS IoT Core AWS IoT Device SDK のインストール ラズパイ側でpython プログラムを実⾏し、 メッセージ送信 証明書の設定 Raspberry Pi モノの登録 テストクライアントで 信号受付モード ポリシー作成 センサーデータをどのくらいの頻度で クラウド側に送るか？ ラズパイ側のネットワークは何に繋がる 想定なのか？SIM？Wifi？ ラズパイ盗まれたり、 壊れたときはどうする？ センサーデータをクラウドがちゃんと受 け取った、という保証は必要か？ ラズパイのネットが切れて、再接続に なった時にセンサーデータはどう送信さ れるべきか？ 証明書周りに制約はあるか？
23. 商用利用する際は、検討事項が増える 23 1. センサーデータをどのくらいの頻度でクラウド側に送るか？ 2. ラズパイ側のネットワークは何に繋がる想定なのか？ SIM？Wifi？ ▶ AWS IoT Core はメッセージ数課金 → 送信頻度がコストに直結 ▶ AWS IoT Greengrass でエッジ側集約・フィルタリング 　 例: 毎秒計測でも 5分ごとに平均値をまとめて送信 ▶ 送信頻度 × ペイロードサイズの両面を最適化する センサー 毎秒計測 ▶ Greengra ss エッジ集約 ▶ IoT Core 5分毎に送信 コスト削減 & 負荷軽減を同時に実現 ▶ AWS IoT Core は WiFi・LTE/5G を問わず MQTT で接続可能 ▶ SIM利用時: ペイロード最小化でデータ通信量を削減 ▶ 通信断時の挙動設計が必須 ▶ AWS IoT Device Defender でネットワーク異常を自動検知
24. 商用利用する際は、検討事項が増える 24 3. ラズパイ盗まれたり、壊れたときはどうする？ 4. センサーデータをクラウドがちゃんと受け取った、という保証は必要 か？ ▶ 証明書はデバイスごとに個別発行 → 紛失・盗難時に即時失効 (Revoke) ▶ AWS IoT Device Management でリモートフリート監視・管理 ▶ AWS IoT Device Defender で不審な接続パターンを自動検知・アラート ▶ MQTT QoS レベルで配信保証を制御 (AWS IoT Core は QoS 0・1 両対応) QoS 0 ― at most once ACKなし / 最大1回配信 軽量・欠損許容データ向け QoS 1 ― at least once ACKあり / 最低1回配信 重要データの確実な配信向け
25. 商用利用する際は、検討事項が増える 25 5. ラズパイのネットが切れて、再接続になった時にセンサーデータはど う送信されるべきか？ 6. 証明書周りに制約はあるか？ ▶ IoT Core Persistent Session: 切断中の QoS 1 メッセージをクラウド側でキュー保持 ▶ AWS IoT Greengrass: デバイス側ローカルバッファ → 再接続後に順次送信 　 設計ポイント: 最大断線時間 × 送信レートからバッファ容量を試算 接続中 ▶ ネット断 ▶ ローカル保存 ▶ 再接続 ▶ まとめて送信 ▶ X.509 証明書を標準採用 (デバイスごとに個別発行) ▶ Fleet Provisioning: 量産デバイスへの証明書自動プロビジョニング ▶ JITR (Just-in-Time Registration): 初回接続時に自動登録 ▶ 証明書の有効期限・更新フロー・失効手順を事前に設計
26. AI 時代こそ、 IoT やってみよう 26 • 実装の壁は下がった • AWSとデバイスの接続での勘所を知っておくと、要件整理もしやす い • IoTはネットワークや設置のためのセッティングの必要があるので事 前の設計大事