IoT를 덮어 협곡을 개발하는 통과 서비스를 권장합니다

태키폰입니다.오늘날의 컴퓨터 시스템은 서로 다른 특성의 서브시스템이 연합하여 제작한 것이다.스마트폰 애플리케이션은 클라우드에 저장된 데이터를 보여주고, 기기에서 센서 데이터를 클라우드로 전송해 트렌드를 도출하는 IoT 시스템도 마찬가지다.IoT시스템에서 설비와 클라우드를 서브시스템으로 하고 각 분야에서 서로 다른 전문 지식을 가진 엔지니어가 분담하여 개발하는 체제가 매우 많기 때문에 (개발팀의 규모에 따라) 모든 사람들이 IoT시스템에 대한 관심은 항상 간격이 생긴다.따라서 이 글에서는 취미의 차이로 생긴 IoT 개발의 간극을 메우기 위해 과경 서비스를 활용한 실태를 소개한다.

설비 개발과 클라우드 개발의 간극

장비 개발은 센서와 마이크로컴퓨터(MCU)가 동작을 조화시킬 수 있도록 설계된 회로가 있는 하드웨어 분야와 RTOS를 기반으로 펌웨어를 제작하는 임베디드 소프트웨어 분야가 밀접하게 연계돼 있어 2라운드 밸런스로 개발을 추진한다.한편, 클라우드는 하드웨어의 유니버설화/추상화에 따라 서비스화되고 개발도 소프트웨어 분야에 집중된다.연결 장치의 수량과 교환 데이터량의 증가에 필요한 성능과 조작 방면의 비기능 요구를 만족시키기 위해 우리는 클라우드가 미리 준비한 소프트웨어를 포함하는 클라우드 서비스와 확장성을 가진 가상 기기 구조를 연구할 것이다.개발할 때의 관심은 당연히 설비/클라우드가 각자 개발한 자체의 구성 요소이다. 설비/클라우드 간에 교환되는 데이터 통신의 규격 제정과 합의를 소홀히 하기 쉽다.

데이터 통신은 감지와 원격 조작 등 IoT 시스템의 목적에 따라 통신 방향과 주파수를 단축하는 동시에 프로토콜과 포맷을 설계하는 것이다.간단한 통신이라면 클라우드 공장 표준인 Restful API와 HTTPS에 가고 싶지만 설비 하드웨어/소프트웨어의 제한으로 채용하기 어려운 경우가 많다.또 POC나 개발 과정에서 이후 규격을 추가해야 하는 경우도 있다.이런 상황에 대비해 통과 서비스를 활용하는 것을 추천한다.

이른바 통과 서비스

통과 서비스는 설비/클라우드 간의 데이터 중계 기능을 제공한다.예를 들어 Google은 상기 장치의 제약에 부합되는 간단한 구조 데이터를 수신하고 HTTPS 요청 주체에 놓고 구름으로 전송하는 프로토콜 변환을 제공할 것입니다.

여기에 중계라는 버퍼링까지 더해져 중계 장소를 추상화하는 측면도 있다.각 설비가 통일적으로 통과 서비스에 데이터를 보내는 동시에 통과 서비스는 설비에 따라 중계 목적지를 바꾸어 데이터의 출력 분류를 한다.하나의 설비의 데이터는 클라우드의 개발 환경이고, 다른 설비는 클라우드의 정식 환경이다.

프로토콜 전환의 장점과 용례

설비에 사용되는 통신 프로토콜은 천차만별이다.MQTT와 HTTP가 있는 프로그램 라이브러리도 있고 TCP나 UDP에서 독자적으로 시각적 데이터를 보내는 것도 있으며 기능적인 텍스트 정보에서 SMS(짧은 메시지 서비스)를 사용해서 보내는 경우도 있다.기성 하드웨어라면 통신 프로토콜은 대부분 사전에 결정된 것이고, 배터리 가동 등 전력 소모 제한이 엄격한 상황에서 계산량과 통신 데이터량을 절약하기 위해 경량 프로토콜을 선택하는 경우도 있다.그나저나 HTTPS에서 사용하는 TLS는 제스처의 계산량이 많고 (마운트 해제할 수 있는 경우도 있다) CA 인증서의 사이즈가 커서 마이크로컴퓨터에서 문턱이 높다.

설비 데이터 통신의 실현 예시

컴퓨터와 클라우드의 네트워크 프로그램 설계라고 하면 OS에 IP 주소와 DNS 등 네트워크를 미리 설치한 뒤 플러그인 프로그램으로 시작하는 형식(프로그램 라이브러리와 프레임워크에서도 추상화된 경우가 많다)을 연상할 수 있다.IoT에서 많이 사용하는 LTE와 LTE-M 등 벌집 통신을 마이크로컴퓨터에서 사용하면 RTOS와 벌집 통신 모듈마다 네트워크 문법 사정이 달라 범용 플러그인 라이브러리로 개발할 수 있는 경우가 많지 않다.한편, 최근의 벌집 통신 모듈에는 네트워크 피난항과 간단한 플러그인 통신 기능이 내장되어 있는데, 이러한 기능은 이전에 모뎀을 제어하는 AT 명령으로 사용할 수 있다.
LTE-M 통신 모듈 Quectel BG96에서 UDP 데이터 전송의 예

# UDPの通信先をホストuni.soracom.ioの23080番ポートにセットして、疑似ソケットをオープン
AT+QIOPEN=1,1,"UDP","uni.soracom.io",23080 
OK

+QIOPEN: 1,0

# 標準入力から入力するデータ(test)を送信
AT+QISEND=1 
> test<ctrl-z>
SEND OK

# 受信バッファ(ホストからのレスポンス)を読み取り
AT+QIRD=1   
+QIRD: 46
200 Success: {"payload"=>"dGVzdA0N"} => test

OK

는 AT 명령의 교환이 UART 등 직렬 통신이기 때문에 와이파이 등 네트워크 인터페이스가 있는 IoT 장치에 추가할 수 있다.설비의 주요 서비스는 다른 네트워크를 통해 설비의 유지보수와 유지보수 용도의 독립 통신은 벌집 통신이고 이런 역할을 분담하는 구성도 있다고 생각합니다.

통과 서비스 예

통과 서비스는 이러한 장치가 지원하기 쉬운 여러 개의 통신 프로토콜을 지원하고 이러한 통신을 HTTPS로 전환시켜 클라우드로 중계함으로써 장치와 클라우드 간의 데이터 통신을 유연하게 할 수 있다.IoT 플랫폼 SORACOM에서 통과 서비스에 해당하는 제품으로서 다음과 같은 서비스를 제공한다.

SORACOM Beam: 프로토콜 변환

SORACOM Funnel: 클라우드 리소스 어댑터

SORACOM Funk: 클라우드 어댑터

이 서비스들은 사용자가 장치에서 보낸 데이터이진 해석기를 스스로 업로드하거나 프로그램을 수정할 수 있는 것SORACOM Orbit과도 결합할 수 있다.

총결산

IoT 시스템에서 장치와 클라우드 데이터 교환을 유연하게 하는 전송 서비스를 소개했다.IoT 시스템을 빠르게 제작할 때 선택할 수 있는 항목을 추가해 보십시오.