IBM Bluemix + Watson IoT Platformでお⼿軽IoT体験！

⽇本アイ・ビー・エム株式会社クラウド事業本部クラウド・テクニカル・サービス宇藤 岬

2016/12/06IBM Cloud Community ⼥⼦会 IoT x Cloud

クラウド・ソリューションのアーキテクト

2006年⽇本IBM⼊社。DB2(データベース製品)の技術サポートとしてデータベース・システムの障害解析、原因調査と解決策の提供に尽⼒してきました。2014年からBluemix、SoftLayerを中⼼に、ビジネスの課題解決、新規事業の迅速な⽴ち上げに向けてIBMソリューションの価値を活かしたシステムの⽅向性や上位レベルでの設計を策定し、提案をしております。また、社内外のセミナーでIBMクラウド、コグニティブをテーマに講演を⾏っております。

@misaki_utou

https://jp.linkedin.com/in/misakiutou

cape@jp.ibm.com

宇藤 岬Misaki Utou⽇本アイ・ビー・エム株式会社クラウド事業本部クラウド・テクニカル・サービス

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クラウドとIoTソリューション

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IBM Bluemix

クラウド IoTソリューション

IBM Waton IoT

まずはクラウド IBM Bluemix

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IBM Bluemix

クラウド IoTソリューション

IBM Waton IoT

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Platform as a ServiceとしてのIBM Bluemixとは

主な特徴

1. オープン・スタンダードを採⽤したPaaS

2. 豊富な「API」と「サービス」の提供

3. DevOps推進のための開発ツールの提供

4. お客様の要件に合わせた提供形態

データ連携

Cognitiveアナリティクス

IoT

Videoデータサービス

モバイル

ブロックチェーン

BluemixPublic

BluemixDedicated

BluemixLocal

IBM Cloud お客様データセンターアメリカ・ダラス/英国・ロンドン/豪州・シドニー

パブリック、プライベート、ハイブリッド対応

イノベーションを実現する100個を超えるアプリケーション機能

Platform as a ServiceとしてのIBM Bluemix 概要

ワークロードに合わせたオープン・スタンダードな稼働環境の選択

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必要な機能を開発するのではなく、提供されているサービスを組み合わせることで、システムとしての機能を追加/削除していくアプローチ

Internet of Things

モバイル

アプリ実⾏環境

データベース

コグニティブコンピューティング

アナリティクス

セキュリティー

組み⽴て型のアプローチでアプリ開発を加速化

疎結合な構成API として呼び出す

動的にサービスを追加・削除可能

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IBM Bluemixにおけるアプリケーション開発

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アプリ開発者

バインド

Conrainer

Appl

Conrainer

アプリ Conrainer

アプリ

プッシュ

サービス作成

IBM Bluemix

プッシュ作成したアプリケーションのランタイムを要求・⽣成する操作

バインドランタイムからサービスに接続すること

サービスアプリケーションが必要とする機能を提供するいつでも好きなタイミングで作成・削除可能ランタイムとの組み合わせ可否に要注意

ランタイムJava, Node.js, Ruby, PHP, Python, Go等アプリの開発⾔語に合わせた実⾏環境「コンテナー」単位で環境を提供

アプリケーション開発者が実際に開発し、アップロードするコード

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IBM BluemixにおけるIoTソリューション

さあ本題のIoTソリューション IBM Watson IoTです

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IBM Bluemix

クラウド IoTソリューション

IBM Waton IoT

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インターネットにつながる様々な”モノ”

スマートフォンウェアラブル

セキュリティー⽣活家電

乗り物

製造⼯場製造機器

ロボット

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IoT活⽤の急速な進化

180 兆円、⽇本市場 6兆円⽇本経済では2015年6兆円、毎年15%成⻑。2020年には13兆円規模への成⻑が予想される。

82%企業の意思決定者が、IoTによって⾃社に戦略的な影響または変⾰が実現すると述べている。

130億個から 290億個へ増加今後 2020 年にかけてのネットワークに接続したデバイスの数の伸び。

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IoTソリューションの全体像

収集・保管

センサーデバイス

ゲートウェイセンサーデバイス

センサーデバイス

MQTTブローカー

処理・分析 アクション

Sensor Gateway Broker DataSource

Application Enabler

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IBMクラウドをご活⽤いただきたい範囲

収集・保管

センサーデバイス

ゲートウェイセンサーデバイス

センサーデバイス

MQTTブローカー

処理・分析 アクション

Sensor Gateway Broker DataSource

Application Enabler

IBMクラウドがお役に⽴てる範囲

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IBM IoTソリューションのデザイン・パターン

デバイス Node-REDWatson API

接続/収集インターフェース

リアルタイム処理

データ保管・蓄積 分析・活⽤

CloudantNoSQL DB

dashDB

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WatsonIoT Platform

Analyticsツール

IBMクラウド (Bluemix)

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中継サーバーとしてのWatson IoT Platform

接続/収集インターフェース

0101100010001001

WatsonIoT Platform 情報の送り⼿

Publisher

センサーの情報をBrokerに向けて発信

中継サーバー

Broker

Publisherから送信された情報をSubscriberに配信

情報の受け⼿

Subscriber

センサーデータを利⽤するアプリBrokerから情報を受け取る

MQTT（MQ Telemetry Transport） 1999年にIBMとEurotech社が考案した、センサーやデバイス等の少ないリソースでも軽量かつ効率的な通信を可能とする通信プロトコル。2011年にクライアントコードをEclipse Foundationに寄贈し、Pahoプロジェクトを通してMQTTのオープンソース実装を公開。

IoTを⽀えるテクノロジー：MQTTプロトコル

1. ⾮同期、双⽅向通信：電話(HTTP)からメール・チャット(MQTT)へ• 繋がったときに送受信 – IoTでの最適な通信• 「モノのインターネット」での「１:複数」、「複数:１」、「複数:複数」の通信

2. 極⼩デバイスにも対応：HTTPと⽐べ圧倒的に軽量なプロトコル• 最⼩のヘッダーは2バイト• 軽量のプロトコル → センサー/モバイルでの電池消費量を軽減

3. オープン仕様：「モノのインターネット」のデファクトプロトコルへ• 誰でもモジュールをダウンロードすれば利⽤可能• シンプルなAPI(CONNECT、PUBLISH、SUBSCRIBE、DISCONNECT)による実装が可能

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デバイス管理、データの視覚化の機能もあります！

Watson IoT Platform

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MQTT MQTT

デバイス登録

APIキー⽣成

Publishevents

Receivecommands

Publishcommands

Receiveevents

MQTTサーバー

デバイスの管理 セキュリティー

履歴データの保存 データの視覚化

デバイス アプリケーション/ サービスブローカー

接続/収集インターフェース

0101100010001001

WatsonIoT Platform

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Watson IoT Platformダッシュボード

デバイス管理

モニタリング

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サブスクライバーのアプリとしてリアルタイム処理を実装

Node-RED

リアルタイム処理

• デバイス、API、Webサービスのコーディネーション・ツール• 複数のイベント・ソースの処理を簡素化• ブラウザベースのUIで処理フローを作成し、アプリ実⾏環境にデプロイ

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NoSQL DBとRelational DBの並⾏利⽤による保管・蓄積

データ保管・蓄積

CloudantNoSQL DB

dashDB

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要件に応じた分析ソリューション

Watson API

分析・活⽤

Analyticsツール

Operationalデータ管理

リアルタイム分析＆ストリーミング

データ統合・ガバナンス

⾮構造化データ管理

⾼度分析DWH

dashDBDB2

on Cloud

Streams Analytics, Spark

dashDBDB2

on Cloud

BigInsightson CloudCloudant

BI / レポーティングCognos Analytics on Cloud

予測分析SPSS Modeler Goldon Cloud

最適化Decision Optimization on Cloud

コンテンツ管理Cloud ContentServices, Box

スマーター・ディスカバリーWatson Analytics

Compose

DataStage on Cloud MDM on Cloud

DataWorks

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Watson API でコグニティブなアプリを作成できます！

Language Translation⾃然⾔語テキストについて翻訳対象の⾔語へ翻訳を⾏う

Relationship Extraction使⽤されている語彙の関連性を⾒つける

Personality Insights個⼈の発信した⽂章を解析して性格を診断する

Concept Insightsテキストからの概念の抽出を⾏う

Text to Speechテキスト⽂章を⼈間の⾳声に変換する

Speech to Text⼈間の⾳声をテキスト⽂章に変換する

Tradeoff Analytics複数の競合する選択肢の中から、選択を⾏う過程を⽀援する

Visual Recognition学習データに基づきイメージの分類や性別・年齢判定を⾏う

Natural Language Classifierテキスト⽂章の分類を⾏う(質問の意図推定など)

Conversationユーザーとの対話の制御を事前定義されたルールに基づき⾏い、対話の内容を記録して次のプロセスに継承

Tone Analyzerテキストの感情や社交性を解析する

Retrieve and Rank⾃然⾔語の質問に対して、回答の候補を返す

テキスト解析機能

洞察系

画像系

⾳声系

テキスト応答機能

Document Conversionテキスト⽂章を段落などの塊に分割する

AlchemyAPI – AlchemyLanguageURLやテキストからポジネガ分析等を⾏う

AlchemyAPI - AlchemyData Newsニュースやブログをキーワード等で検索する

BETA

⽇本語対応済みサービス

ベータ版サービスBETA

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お⼿軽IoT体験開始！

センサーデバイス不要⾼度なプログラミング不要

スマフォとブラウザー(とIBM ID)のみ

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デモ構成図

デバイス IoTPlatform

ブローカーMQTTゲートウェイ

エミュレーター

パブリッシャー

0101100010001001 IBM Watson

IoT Platform

ダッシュボード

サブスクライバー1

2 3 4

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作業⼿順書レベルのレシピを公開

ユーザーによる追加も⾃由！

デバイス、Bluemixサービスの組み合わせは様々

https://developer.ibm.com/recipes/

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業界特化型サービス IBM Watson IoT for Automotive 概要

集合知に基づく知性提供• 推測による存在の把握• 交通流の予測と最適化

クルマ⾃⾝の知能化• 状況認識と判断• ⾃⾞位置推定

周囲環境との協調• G空間地理情報• コンテキストデータ

（天候、SNS、POI etc.）

⾞両

知能

環境

Deep Learning / AI

Cognitive / Watson

Smarter Cities

⾼精度センサー・カメラ

Cognitive Chip

IBM Watson IoTfor Automotive

統合

• ⾃動運転社会の発展には、「⾞両」単体による⾃律⾛⾏だけでなく、周囲• 「環境」との協調と集合知に基づく「知能」の提供が不可⽋であり、技術進化が著しい

個々の領域をリアルタイムに「統合」連携する仕組が必要。

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IBM Watson IoT for Automotive関連サービス

• Driver Behavior• Probeデータを基にしたドライバーの⾏動分析• 急アクセル/ブレーキ、速度超過、⾼頻度停⾞/アクセル/ブレーキ、

急ターン、ターン前アクセル、ターン中過ブレーキ、過労運転• ⾏動分析のしきい値はパラメータで指定可能

• Probeデータの集計処理

• Context Mapping• 地図の道路網とGPS座標のマッチング（マップ・マッチング）• Bluemix版 IoT4AではOpen Street Mapをサポート

• 地図上のリアルタイムイベントの操作（ダイナミックマップ）• 交通量などのイベントを考慮した最短パス検索（ルート検索）

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移動経路とドライブ状況のマッピング

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Next Step : ハンズオン・セミナー

本⽇のデモ詳細、後続処理、Node-REDを活⽤したハンズオン・シナリオ

2017年2⽉2⽇19:00〜21:00@IBM本社

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©IBMCorporation 32

今からでも始めたい！そんな皆さまに送るBluemix Starter Kit

Bluemix を始めるためには？

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IBM Bluemixフリートライアルアカウント作成⼿順http://qiita.com/KenichiSekine/items/6ad49b25167b3f4cdb63

30⽇間のフリートライアル

継続使⽤の⼿続き

Bluemixご紹介

IBM IDを登録しトライアル開始

従量課⾦(PAYG)

サブスクリプション

保留※フリートライアル終了から 60⽇で、アプリケーション、サービス構成を削除

or

フリートライアル登録⼿順 1. アカウントの作成

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以下のURLより必要事項を⼊⼒するとBluemixのフリートライアルを開始できます。https://developer.ibm.com/sso/bmregistration?lang=ja_JP

フリートライアル登録⼿順 2. アカウントの確認

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Hi xxx,

Thank you for signing up for Bluemix! Your 30-day trial starts when you confirm your account by clicking the link that follows. During your trial, you'll have access to Bluemix to build apps, with 2GB of runtime and container memory, as well as up to 10provisioned Bluemix services. And, you won't need to provide any form of payment for this trial.

When you click to confirm your account, you accept the Bluemix Terms of Use.

Confirm your account

If you have any problems logging in, let us know at ibm.biz/bluemixsupport.

--IBM Bluemix Team

差出⼈: "The Bluemix Team" <no-reply@bluemix.net>⽇時: 2016年8⽉29⽇ 13:35:32 JST宛先: xxx@xxx.xxx件名: Confirm your Bluemix account返信先: "The Bluemix Team" <no-reply@bluemix.net>

通常10分程度でBluemixチームからメールが届きます。”Confirm your account”をクリックしてアカウントをアクティベーションします。

フリートライアル登録⼿順 3. 初回ログイン

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アカウントがアクティベーションされると、ログイン画⾯に遷移しますので、登録したアカウント（メール・アドレス）を使いログインしてください。

フリートライアル登録⼿順 4. 初期設定

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初回ログイン時に”組織”と”スペース”を作成してください。組織は、名称は⾃由に変更が可能ですが、Bluemix環境でユニークでなければなりません。スペースは”test”や”production”など必要に応じた作業スペースを複数作成し利⽤できます。

いろいろな Bluemix サービスを触ってみたい

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http://www.ibm.com/developerworks/jp/bluemix/tutorial.html

サービスの組み合わせ⽅のベストプラクティス

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https://developer.ibm.com/architecture/

ユースケースに合わせた Reference Architecture を掲載しています。サンプルアプリ、実施⼿順も掲載。

Bluemix ユーザー会 (Bluemix User Group)

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bmxug.doorkeeper.jpibm.biz/bluemixugqiita.com/tags/bluemixja.stackoverflow.com/questions/tagged/bluemix

Qiita の Bluemix タグでの投稿をぜひフォローしましょう！

Slack での情報交換も活発です。http://bit.ly/1QzOgiC

Bluemix User Group（BMXUG -ビーザグ）：・IBM Bluemix の利⽤促進や情報交換のためのユーザーグループです・現時点、⽇本国内では約2,100名のお客様にご登録いただいております・ユーザーの皆様により、定期的に勉強会や研修等を実施いただいております

ビーザグと読みます

Node-RED を始めるならまずはここ！

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http://qiita.com/tags/node-red

Qiita の Node-RED タグでの投稿をぜひフォローしましょう！

これから始める⽅は、まず下記の3つは要チェックです！

http://qiita.com/joeartsea/items/93e8483a31292067c654

http://qiita.com/zuhito/items/e9abfd6f1ba188f908ed

http://qiita.com/junkonakajima/items/a885a88e0f177058b1d6

Facebook での Node-RED ユーザー会

https://www.facebook.com/groups/noderedjp/

IBM Watson Developer Cloud

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各サービス詳細

API Reference

サービス⼀覧

コミュニティー

サンプルアプリ、ユースケース

http://www.ibm.com/smarterplanet/us/en/ibmwatson/developercloud/

Bluemix 料⾦体系

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ランタイム コンテナー

サービス

￥7.35 / GB 時間 (*)(*)ランタイムのメモリ使⽤量 x 稼働時間

無料枠 : 375 GB 時間(512MBのランタイム1つ分)

￥3.02 / GB 時間￥216.00 / パブリック IP アドレス外部ストレージ (サイズ・IOP により変動)無料枠 :365 GB 時間、2 パブリック IP アドレス20 GB 外部ストレージ

API コール回数 単価

1-250,000 ￥0.735 / API

250,001-5,000,000

￥0.105 / API

5,000,000 ￥0.021 / API

無料枠 : 毎⽇ 1000 API まで実⾏可能

￥2.10 / 1000⽂字無料枠 : 最初の100万⽂字

Text to SpeechAlchemyAPI

dashDBEntryプラン (最⼤20GB) ¥ 5,250 / ⽉無料枠 : 1GBまでの利⽤であれば課⾦なし

アプリケーションの実⾏環境としてのシステム利⽤量

サービスの利⽤量として各サービスの計算式にもとづいた結果の総和

サービスと実⾏環境(ランタイム、コンテナー) 、サポートの３層構造

サポート⽉額21,000円 or ⽉額料⾦の10% オプションだが、

契約を推奨