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AWS ソリューション構成例 - IoT デバイス制御
目的・用途：
IoT デバイスをクラウドを使って遠隔から監視・制御したい
この構成での料金試算例：
110.25 ドル（月額）
関連カテゴリー
IoT デバイスの監視と制御を行うため AWS IoT Core を使ってサーバレスでソリューションを構築する例です。
IoT デバイス制御では、インターネットに接続されたデバイスは IoT アプリケーションに接続し、IoT アプリケーションはデバイスとデータや制御コマンドをやり取りできます。
AWS IoT Core のメッセージブローカーを用いることで、デバイスと IoT アプリケーション間でメッセージの相互伝達が可能となります。トピックと呼ばれる論理通信チャネルをデバイス毎に割り当てサブスクライブすることで、IoT アプリケーションからトピックに向けて制御コマンド送信するとデバイスでメッセージの受信が行えます。また、AWS IoT Events を用いることで、if 文などの分岐処理を書くことなく、IoT センサーやアプリケーションで発生したイベントを容易に検出し対応することが可能となります。
この構成での選択サービス
| メッセージ相互通信 | AWS IoT Core |
| デバイス状態変更検知 | AWS IoT Events |
| 大量メッセージのストリーミング | Amazon Kinesis Data Stream |
| データストアへの格納、通知メッセージ加工 | AWS Lambda |
| 通知メッセージ送信 | Amazon Simple Notification Service |
| REST エンドポイント | Amazon API Gateway |
| デバイス情報データストア | Amazon DynamoDB |
この構成での料金試算例
| サービス |
項目 | 数量 | 単価 | 料金 （USD） |
| AWS IoT Core | デバイス接続時間(分) | 43,200 万分 (*1) | 0.096 USD/100 万分 | 41.48 |
| メッセージング数 | 600 万メッセージ (*2) | 1.20 USD/100 万件(10 億件まで) | 7.20 | |
| トリガーされたルール対象のメッセージ | 303 万メッセージ (*3) | 0.18 USD/100 万件 | 0.55 | |
| 実行されたアクション | 303 万アクション (*3) | 0.18 USD/100 万件 | 0.55 | |
| AWS IoT Events | メッセージ評価回数 | 3 万評価 (*4) | 16.50 USD/100 万回メッセージ評価 | 0.49 |
| Amazon Kinesis Data Streams | シャード・時間 | 720 シャード・時間 (*5) | 0.0195 USD/時間 | 14.04 |
| PUT ペイロード・ユニット | 300 万ペイロード・ユニット | 0.0215 USD/100 万ユニット | 0.07 | |
| AWS Lambda | 配信メッセージ作成、デバイス情報取得・格納リクエスト | 306 万リクエスト (*6) | 0.20 USD/100 万件 | 0.62 |
| 配信メッセージ作成、デバイス情報取得・格納処理時間 | 153.75 万 GB-秒 (*7) | 0.0000166667 USD/GB-秒 | 25.62 | |
| Amazon Simple Notification Service | 配信リクエスト | 3 万リクエスト | 0.5 USD/100 万件 | 0.50 |
| 通知配信件数 | 3 万件 (*8) | 2.00 USD/10 万件 | 0.60 | |
| 通知配信メッセージサイズ | 150 MB (*8) | 0.00 USD/GB(1 GBまで/月) | 0.00 | |
| Amazon API Gateway | API リクエスト | 300 万リクエスト (*9) | 4.25 USD/100 万リクエスト (最初の 3 億 3,300 万) |
12.75 |
| デバイス制御コマンド結果 | 2.9 GB (*9) | 0.114 USD/GB(9.999 TB/月まで) | 0.28 | |
| Amazon DynamoDB | データ容量 | 0.04 GB (*10) | 0.285 USD/GB | 0.00 |
| 書き込みリクエスト | 300 万リクエスト (*11) | 1.4269 USD/100 万リクエスト | 4.29 | |
| 読み込みリクエスト | 303 万リクエスト (*12) | 0.285 USD/100 万リクエスト | 0.87 |
月額合計料金：110.25（USD）
※ 2024 年 3 月 6 日時点での試算です
- 東京リージョンのご利用を想定しています。
- デバイス 1 万台が AWS IoT Core に 30 日間常時接続し、ユーザーからの制御コマンドを受信し、5 KB の制御コマンド実行結果を AWS IoT Core へ送信します。
- 全制御コマンド実行結果の 1%がエラーになるとします。
- トリガールールはデバイスから AWS IoT Core へ送信されるメッセージに対して設定します。全メッセージを Amazon Kinesis Data Streams へ転送し、エラーメッセージのみを AWS IoT Events へ転送するルールステートメント・アクションを作成します。
- Amazon Kinesis Data Streams から Lambda へのバッチサイズは 100、バッチウィンドウは 60 秒とします。
- AWS Lambda のメモリは全て 256 MB を指定します。
- AWS Lambda による配信メッセージ作成処理時間は平均 2 秒、メッセージ保存処理時間は平均 3 秒、デバイスへの制御コマンド送信処理時間は平均 2 秒とします。
- 平均 5 KB/配信のサイズでメール配信を行います。
- ユーザーは 10 回/日/デバイスの頻度で制御コマンドを送信し、1 KB のレスポンスを受信します。
- デバイス情報は 4 KB/アイテムで Amazo.n DynamoDB に保存します。
- AWS で提供しているサービスの一部で無料利用枠が提供されているものがあります。本試算では無料利用枠を考慮せずに試算を行っており、実際にはより安価にご利用頂ける場合があります。
- AWS Lambda には下記の無料枠があります。
・リクエスト回数：1 か月ごとに 100 万件リクエストが無料
・コンピューティング時間：40 万 GB-秒のコンピューティング時間が無料 - Amazon Simple Notification Service には、毎月 100 万リクエストの無償枠があります。
- AWS Lambda には下記の無料枠があります。
1. 1 万デバイス * 43,200 分 (30 日) = 43,200 万分として計算
2. ユーザーから制御コマンド送信：1 万台 * 10 回/日 * 30 日 = 300 万メッセージ、デバイスから制御コマンド実行結果送信：1 万台 * 10 回/日 * 30 日 = 300 万メッセージ。合計：300 万 + 300 万 = 600 万メッセージとして計算
3. 全メッセージ転送のためのルールステートメント：300 万メッセージ、エラーメッセージ転送のためのルールステートメント：300 万 * 0.01 = 3 万メッセージ。合計：300 万 + 3 万 = 303 万メッセージとして計算
4. 300 万 * 0.01 = 3 万メッセージがトリガー対象メッセージ、AWS IoT Events への送信メッセージとして計算
5. デバイスからの送信メッセージサイズ/秒が 300 万メッセージ * 5 KB/メッセージ / (60 * 60 * 24 * 30) = 5.787037037 KB/秒であるため、必要となるシャード数は 1 シャードで、1 シャード * 7,200 時間(30 日) = 7,200 シャード・時間として計算
6. 配信メッセージ作成：1 万台 * 10 回/日 * 30 日 * 0.01 = 3 万リクエスト、メッセージ保存：300 万メッセージ / 100 バッチサイズ = 3 万リクエスト、制御コマンド送信： 1 万台 * 10 回/日 * 30 日 = 300 万リクエスト。合計：3 万リクエスト + 3 万リクエスト + 300 万リクエスト = 306 万リクエストとして計算
7. 配信メッセージ作成：3 万リクエスト * 2 秒/リクエスト = 6 万秒、メッセージ保存：3 万リクエスト * 3 秒/リクエスト = 9 万秒、制御コマンド送信：300 万リクエスト * 2 秒/リクエスト = 600 万秒。合計：(6 万秒 + 9 万秒 + 600 万秒) * 256 MB = 15 万 7,440MB- 秒 = 153.75 GB- 秒として計算
8. 3 万配信 * 5 KB/配信 = 15 万 KB ≒ 150 MBとして計算
9. 1 万台 * 10 回/日 * 30 日 = 300 万リクエストし、300 万リクエスト * 1 KB = 300 万 KB ≒ 2.9 GB のレスポンスとして計算
10. 4 KB/アイテム * 1 万台 = 40,000 KB ≒ 0.04 GB
11. 制御コマンド実行結果：300 万リクエスト。全書き込みリクエスト：300 万リクエストとして計算
12. 配信メッセージ作成：3 万リクエスト、デバイス検索：300 万リクエスト。全読み込みリクエスト： 3 万 + 300 万 = 303 万リクエストとして計算
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