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1 von 20
Introduction to AWS IoT
2
IoT (Internet of Tings)
• The Internet of Things (IoT) is the network of physical objects or "things" embedded with
electronics, software, sensors, and network connectivity, which enables these objects to collect
and exchange data
3
AWS IoT Architecture
4
AWS IoT Components
• Thing Registry
– Organizes the resources associated with each thing. You register your things and associate up
to three custom attributes with each thing.
• Security and identity service
– Provides shared responsibility for security in the AWS cloud. Your things must keep their
credentials safe in order to send data securely to the message broker.
5
AWS IoT Components
• Message broker
– Provides a secure mechanism for things and IoT applications to publish and receive messages
from each other. You can use the MQTT protocol to publish and subscribe. You can use the
HTTP REST interface to publish.
6
• Rules engine
– Provides message processing and integration with other AWS services. You can use a SQL-
based language to select data from message payloads, process the data, and send the data to
other services, such as Amazon S3, Amazon DynamoDB, and AWS Lambda. You can also use
the message broker to republish messages to other subscribers.
AWS IoT Components
7
• How to get data if the sensor temperature is over 50 °C ?
– JSON
– SELECT Statements
• Iot/thing/# is topic name and temp > 50 is our criteria
AWS IoT Components
{
"deviceid" : "iot123",
"temp" : 54.98,
"humidity" : 32.43,
"coords" : {
"latitude" : 47.615694,
"longitude" : -122.3359976
}
}
SELECT * FROM 'iot/thing/#' WHERE temp > 50
8
AWS IoT Components
• Thing Shadows
– Provides persistent representations of your things in the AWS cloud. You can publish updated
state information to a thing shadow, and your thing can synchronize its state when it
connects. Your things can also publish their current state to a thing shadow for use by
applications or devices.
9
Why AWS IoT
• Easy to use
– Common interface (MQTT, HTTP)
– Lots of web service
• Flexible
– Provide SDK API for developers (Embedded C, JavaScript, Arduino Yún)
• Cost-Effective
– Free 250,000 Messages per month in first year ($5 per million messages after first year)
– Don’t need to maintain machine
• Reliable
• Scalable and high-performance
• Secure
10
Competition and Cases
11
National Instruments 中國鋼鐵線上設備監診系統
• 目的
– 透過生產設備狀態監控,進而控制生產品質與生產設備維護
• 解決方案
• 系統模組
震動訊號擷取
數位訊號處
理
訊號特徵提
取
建立基準線
編故障碼與
原因識別
決策分析
12
阿里雲 北京汇通天下物联科技有限公司
• 目的
– 匯通G7平台,通過採集貨車車輛GPS信號,為物流企業提供車輛位置服務和運單監控
等功能,使得物聯企業可以提升車輛的管理效率,節約成本。
• 解決方案
13
Microsoft Azure IoT Autolib' 智慧型汽車共用服務
• 目的
– 由巴黎和 63 個週邊城市所推動的 Autolib’ (電動汽車共用方案) 想要針對這個地區所居
住的 800 萬人民抒解交通壅塞情況、減少噪音和空氣污染,並提供更有彈性的交通工
具。
• 解決方案
– Autolib’ 與 IER 合作,實作了一個以 Microsoft 技術為基礎的解決方案,此解決方案可
將 72 台註冊服務機、850 台租車服務機、4,300 個充電站和 2,300 個車內系統連接到
後端系統,以提供資料分析與商務先機。
• 優點
– 到了 2023 年預估可減少 7500 萬公噸的二氧化碳排放量
– 讓開車人士的運輸成本減少了 90%
– 透過個人化設定增強使用者的使用體驗
– 透過更優異的連線功能簡化實作
14
Microsoft Azure IoT SuiteKaiser Permanente 遠距居家照護
• 目的
– Kaiser Permanente 是美國最大的綜合醫療服務供應商,這家公司想要使用行動技術為
居家的病患提供遠端監控選擇,藉此提高病患的參與和便利性,同時為臨床醫生啟用
更有效率的工具。
• 解決方案
– Kaiser Permanente 正在與 Cognizant 合作,測試以 Azure 物聯網服務為基礎的遠端病患
監控系統,以安全的方式連接到智慧型手機和各種裝置 (例如病患家中的血壓計和血
糖儀),並將資料與臨床醫生的配藥計劃整合在一起。
• 優點
– 透過即時遠端監控重大生命跡象和自動警示,增強對病患的照護及提高他們的安全
– 預計將減少為了例行檢查和報告重大生命跡象而前來的門診人次
– 對病患的資料提供更好的洞察力,讓工作人員得以提升工作效率和工作流程
15
Reference
16
AWS History
• 一開始雲計算平台是為了使用亞馬遜自己運算能力的盈餘,因為Amazon在美國的銷量大
概會有四分之一強產生在感恩節到聖誕節的假期季節裡,這段時間對流量存儲的要求極高
,而在淡季就會產生大量的空餘計算能力和倉儲能力。亞馬遜從來都是精明的商人,將多
餘的運算能力出售租用給別人和將剩餘的倉庫租用給別人從本質上來說並沒有太大的不同
,也算不上多大創新。難的是貝索斯很有眼光的看到了這一塊兒業務的巨大潛力,所以現
在雲計算早已經不是消化剩餘能量的作用, 而是Amazon公司業務的一個重要組成部分也
是Amazon整個網絡構架的基石。 ?從公司內部來講,雲計算的平台已經逐漸成為亞馬遜
自己各種服務的基石,
• 亞馬遜的前台建立在這個平台上不太準確。是的,亞馬遜有這個計劃但還沒有實現。亞馬
遜是一個基於平台的構架,每個小組管理自己的網絡服務通過標準的網絡接口來訪問,很
多新的服務已經移植到這個平台上去了,但是亞馬遜網站本身尚沒有完成這個遷移。但云
平台帶來的價值已經很明顯了,當初我們做Amazon Cloud Player的時候整個項目就是7
個工程師,因為最難設計維護的基礎架構已經不需要人做了。亞馬遜其他的很多新項目組
都是這樣的。從公司外部來講,我想雲平台是真正把Amazon放在互聯網世界中心的項目
讓亞馬遜可以和Google之類企業比肩的項目,否則賣東西即使賣得再好,也不過游離在
一旁的一個賺錢的大公司而已。在美國的startup裡面,亞馬遜的雲平台基本上已經是一
個標準的配置了,也是一個開始賺錢了的部門。
17
Thing Shadow document
"state" : {
“desired” : {//預期會有的結果
"color" : "RED",
"sequence" : [ "RED", "GREEN", "BLUE" ]
},
“reported” : {//實際回報的狀況
"color" : "GREEN"
}
},
"metadata" : {
"desired" : {
"color" : {
"timestamp" : 12345
},
"sequence" : {
"timestamp" : 12345
}
},
"reported" : {
"color" : {
"timestamp" : 12345
}
}
},
“version” : 10,//文件的版本
“clientToken” : “UniqueClientToken”, //辨識裝置的ID
“timestamp”: 123456789 //AWS IOT 收到的時間
18
Intel IoT Architecture
19
Oracle IoT Architecture
20
Reference
• GCM Introduction
– http://goo.gl/2lQxri
– https://goo.gl/XuF1hL
• MQTT
– http://goo.gl/cy9N2m
– http://goo.gl/x5mvZH
– IBM http://goo.gl/HGlLrU
• AWS IoT
– https://aws.amazon.com/tw/iot/
• Intel IoT
– http://newsroom.intel.com/docs/DOC-6097
• Azure
– http://www.microsoft.com/zh-tw/server-cloud/internet-of-things.aspx

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AWS IoT

  • 2. 2 IoT (Internet of Tings) • The Internet of Things (IoT) is the network of physical objects or "things" embedded with electronics, software, sensors, and network connectivity, which enables these objects to collect and exchange data
  • 4. 4 AWS IoT Components • Thing Registry – Organizes the resources associated with each thing. You register your things and associate up to three custom attributes with each thing. • Security and identity service – Provides shared responsibility for security in the AWS cloud. Your things must keep their credentials safe in order to send data securely to the message broker.
  • 5. 5 AWS IoT Components • Message broker – Provides a secure mechanism for things and IoT applications to publish and receive messages from each other. You can use the MQTT protocol to publish and subscribe. You can use the HTTP REST interface to publish.
  • 6. 6 • Rules engine – Provides message processing and integration with other AWS services. You can use a SQL- based language to select data from message payloads, process the data, and send the data to other services, such as Amazon S3, Amazon DynamoDB, and AWS Lambda. You can also use the message broker to republish messages to other subscribers. AWS IoT Components
  • 7. 7 • How to get data if the sensor temperature is over 50 °C ? – JSON – SELECT Statements • Iot/thing/# is topic name and temp > 50 is our criteria AWS IoT Components { "deviceid" : "iot123", "temp" : 54.98, "humidity" : 32.43, "coords" : { "latitude" : 47.615694, "longitude" : -122.3359976 } } SELECT * FROM 'iot/thing/#' WHERE temp > 50
  • 8. 8 AWS IoT Components • Thing Shadows – Provides persistent representations of your things in the AWS cloud. You can publish updated state information to a thing shadow, and your thing can synchronize its state when it connects. Your things can also publish their current state to a thing shadow for use by applications or devices.
  • 9. 9 Why AWS IoT • Easy to use – Common interface (MQTT, HTTP) – Lots of web service • Flexible – Provide SDK API for developers (Embedded C, JavaScript, Arduino Yún) • Cost-Effective – Free 250,000 Messages per month in first year ($5 per million messages after first year) – Don’t need to maintain machine • Reliable • Scalable and high-performance • Secure
  • 11. 11 National Instruments 中國鋼鐵線上設備監診系統 • 目的 – 透過生產設備狀態監控,進而控制生產品質與生產設備維護 • 解決方案 • 系統模組 震動訊號擷取 數位訊號處 理 訊號特徵提 取 建立基準線 編故障碼與 原因識別 決策分析
  • 12. 12 阿里雲 北京汇通天下物联科技有限公司 • 目的 – 匯通G7平台,通過採集貨車車輛GPS信號,為物流企業提供車輛位置服務和運單監控 等功能,使得物聯企業可以提升車輛的管理效率,節約成本。 • 解決方案
  • 13. 13 Microsoft Azure IoT Autolib' 智慧型汽車共用服務 • 目的 – 由巴黎和 63 個週邊城市所推動的 Autolib’ (電動汽車共用方案) 想要針對這個地區所居 住的 800 萬人民抒解交通壅塞情況、減少噪音和空氣污染,並提供更有彈性的交通工 具。 • 解決方案 – Autolib’ 與 IER 合作,實作了一個以 Microsoft 技術為基礎的解決方案,此解決方案可 將 72 台註冊服務機、850 台租車服務機、4,300 個充電站和 2,300 個車內系統連接到 後端系統,以提供資料分析與商務先機。 • 優點 – 到了 2023 年預估可減少 7500 萬公噸的二氧化碳排放量 – 讓開車人士的運輸成本減少了 90% – 透過個人化設定增強使用者的使用體驗 – 透過更優異的連線功能簡化實作
  • 14. 14 Microsoft Azure IoT SuiteKaiser Permanente 遠距居家照護 • 目的 – Kaiser Permanente 是美國最大的綜合醫療服務供應商,這家公司想要使用行動技術為 居家的病患提供遠端監控選擇,藉此提高病患的參與和便利性,同時為臨床醫生啟用 更有效率的工具。 • 解決方案 – Kaiser Permanente 正在與 Cognizant 合作,測試以 Azure 物聯網服務為基礎的遠端病患 監控系統,以安全的方式連接到智慧型手機和各種裝置 (例如病患家中的血壓計和血 糖儀),並將資料與臨床醫生的配藥計劃整合在一起。 • 優點 – 透過即時遠端監控重大生命跡象和自動警示,增強對病患的照護及提高他們的安全 – 預計將減少為了例行檢查和報告重大生命跡象而前來的門診人次 – 對病患的資料提供更好的洞察力,讓工作人員得以提升工作效率和工作流程
  • 16. 16 AWS History • 一開始雲計算平台是為了使用亞馬遜自己運算能力的盈餘,因為Amazon在美國的銷量大 概會有四分之一強產生在感恩節到聖誕節的假期季節裡,這段時間對流量存儲的要求極高 ,而在淡季就會產生大量的空餘計算能力和倉儲能力。亞馬遜從來都是精明的商人,將多 餘的運算能力出售租用給別人和將剩餘的倉庫租用給別人從本質上來說並沒有太大的不同 ,也算不上多大創新。難的是貝索斯很有眼光的看到了這一塊兒業務的巨大潛力,所以現 在雲計算早已經不是消化剩餘能量的作用, 而是Amazon公司業務的一個重要組成部分也 是Amazon整個網絡構架的基石。 ?從公司內部來講,雲計算的平台已經逐漸成為亞馬遜 自己各種服務的基石, • 亞馬遜的前台建立在這個平台上不太準確。是的,亞馬遜有這個計劃但還沒有實現。亞馬 遜是一個基於平台的構架,每個小組管理自己的網絡服務通過標準的網絡接口來訪問,很 多新的服務已經移植到這個平台上去了,但是亞馬遜網站本身尚沒有完成這個遷移。但云 平台帶來的價值已經很明顯了,當初我們做Amazon Cloud Player的時候整個項目就是7 個工程師,因為最難設計維護的基礎架構已經不需要人做了。亞馬遜其他的很多新項目組 都是這樣的。從公司外部來講,我想雲平台是真正把Amazon放在互聯網世界中心的項目 讓亞馬遜可以和Google之類企業比肩的項目,否則賣東西即使賣得再好,也不過游離在 一旁的一個賺錢的大公司而已。在美國的startup裡面,亞馬遜的雲平台基本上已經是一 個標準的配置了,也是一個開始賺錢了的部門。
  • 17. 17 Thing Shadow document "state" : { “desired” : {//預期會有的結果 "color" : "RED", "sequence" : [ "RED", "GREEN", "BLUE" ] }, “reported” : {//實際回報的狀況 "color" : "GREEN" } }, "metadata" : { "desired" : { "color" : { "timestamp" : 12345 }, "sequence" : { "timestamp" : 12345 } }, "reported" : { "color" : { "timestamp" : 12345 } } }, “version” : 10,//文件的版本 “clientToken” : “UniqueClientToken”, //辨識裝置的ID “timestamp”: 123456789 //AWS IOT 收到的時間
  • 20. 20 Reference • GCM Introduction – http://goo.gl/2lQxri – https://goo.gl/XuF1hL • MQTT – http://goo.gl/cy9N2m – http://goo.gl/x5mvZH – IBM http://goo.gl/HGlLrU • AWS IoT – https://aws.amazon.com/tw/iot/ • Intel IoT – http://newsroom.intel.com/docs/DOC-6097 • Azure – http://www.microsoft.com/zh-tw/server-cloud/internet-of-things.aspx

Hinweis der Redaktion

  1. 取得資料→資料蒐集→分析管理
  2. WS IoT 在所有連線點提供身分驗證及端對端點加密,如此一來,資料絕對不會在未經驗證身分的裝置與 AWS IoT 之間進行交換。此外,您可以套用有精細權限的政策來保護對裝置與應用程式的存取。
  3. WS IoT 可讓您輕鬆將裝置連線至雲端及其他裝置。AWS IoT 支援 HTTP 與 MQTT,MQTT 是一種輕量型通訊協定,經過專門設計可容忍間斷連線,並能大幅減少裝置上的程式碼數量,還能降低網路頻寬需求。AWS IoT 也支援其他產業標準和自訂通訊協定,而且即使使用不同通訊協定的各種裝置也能彼此通訊。 MQTT只支援QoS 0/ 1 會給予client id, 且不重複, 如果重複將會強制將他們都 斷線 a. QoS level 0: At most once delivery 訊息會根據底層的TCP/IP網路盡最大努力傳送。並且沒有預期會有任何的response,也沒有定義任何訊息重新傳送的語義。訊息要嘛送到server一次,要嘛什麼都沒送達。 下表顯示QoS level 0 protocol的flow: QoS level 0最多收到一次 會給予client id, 且不重複, 如果重複將會強制將他們都 斷線 message broker Topic限制長度256 bytes,編碼為UTF-8,且需要特定的格式 內容長度限制為128 KB 單一客戶端連線的上下載為512 KB/s
  4. 有 了 AWS IoT,您就可以根據自己定義的商業規則來立即篩選、轉換裝置資料並採取行動。您可以隨時更新規則來實作新的裝置與應用程式功能。AWS IoT 讓您針對功能更強大的 IoT 應用程式,輕鬆使用 AWS Lambda、Amazon Kinesis、Amazon S3、 Amazon Machine Learning 以及 Amazon DynamoDB 之類的 AWS 服務。 JSON + SQL 語法取得你要篩選的資料,進而做資料分析等工作
  5. http://docs.aws.amazon.com/zh_cn/iot/latest/developerguide/iot-rules.html
  6. AWS IoT 會儲存裝置的最新狀態,以便隨時讀取或設定,這能讓裝置對您的應用程式而言就像是它隨時都在線上一樣。這表示即使裝置中斷連線,您的應用程式仍然能夠讀取裝置的狀態,同時讓您設定裝置狀態,並在裝置重新連線時進行實作。 Shadows 單檔最大限制為8 KB 如果shadows紀錄12個月內沒更新將自動刪除
  7. Link: http://sine.ni.com/cs/app/doc/p/id/cs-16545# 模組: 資料擷取 資料分析 資料呈現
  8. http://www.aliyun.com/solution/iot/?spm=5176.383338.1907140.9.NwIDfU http://www.aliyun.com/customer/detail/huitongtianxia/?spm=5176.1934515.1710.7.ivFl75 http://www.aliyun.com/customer/detail/sungrow/?spm=5176.1934515.1710.25.ivFl75
  9. http://www.ithome.com.tw/news/99178 http://www.microsoft.com/zh-tw/server-cloud/customer-stories/autolib.aspx
  10. http://www.microsoft.com/zh-tw/server-cloud/customer-stories/kaiser-permanente.aspx
  11. http://www.zhihu.com/question/20003171?sort=created