AWS IoT SiteWise は、産業機器からのデータの大規模な収集、整理、分析を容易にするマネージドサービスです。

産業用データレイクと統合された時系列ストレージ

AWS IoT SiteWise を使用して、機器から生成された産業用データを高速でスケーラブルな時系列データストアに保存します。

AWS IoT SiteWise ストレージは、機器データで 2 つの層に対応できるようになりました。リアルタイムのアプリケーション向けに最適化されたホット層と、分析アプリケーション向けのコールド層です。SiteWise は、最近のデータをホット層に保持し、ポリシーに基づいてコストが最適化されたストレージ層に履歴データを移動することにより、ストレージコストを削減します。

ホット層: ホット層には頻繁にアクセスするデータが保存され、書き込みから読み取りへのレイテンシーを低減します。機器の最新の測定値にすばやくアクセスしなければならない産業用アプリケーションで使用されるデータをホット層に保存できます。これには、インタラクティブなダッシュボードでリアルタイムのメトリクスを視覚化するアプリケーションや、操作をモニタリングし、アラームをトリガーして機器のパフォーマンス問題を特定するアプリケーションが含まれます。

コールド層: コールド層には、アクセス頻度が低く、高い読み取りレイテンシーを許容できるデータを保存します。コールド層のデータを使うと、履歴データへのアクセスが必要なアプリケーションを作成できます。ビジネスインテリジェンス (BI) ダッシュボードや AI、機械学習 (ML) トレーニング、履歴レポート、バックアップなどです。この層は、アカウントの Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) バケットにデータを保存するため、他の産業用データレイクと簡単に統合できます。

AWS IoT SiteWise は、測定値、メトリクス、変換、集計、アセット定義、アセットモデル定義からコールド層に定期的にデータをエクスポートして同期します。定期的なデータ同期により、Amazon S3 データレイクに統合された産運用の最新のビューを確認できます。そこから、AWS IoT Analytics、Amazon Athena、Amazon SageMaker、Amazon QuickSight などの他の AWS サービスのホストを使用して、機器データからより優れた分析インサイトを抽出し、機械学習モデルを構築して運用を最適化できます。

アセットモデリング

AWS IoT SiteWise を使用してアセット、プロセス、および施設を表す物理的な運用のモデルを構築できるため、機器という観点から産業データを簡単に理解することができます。モデルが作成されると、単一の施設、または複数の施設全体におけるデバイスと機器間の関係性を正確に表すためにアセットの階層構造を定義することができます。

アセットメトリクス

データストリームをマッピングし、静的または計算された機器とプロセスのプロパティをすべての施設で定義して、分析のために即時に利用することが可能です。演算子と関数の組み込みライブラリを使用して、変換とメトリクスの 2 種類のカスタム計算を作成できます。ユーザーが定義した間隔で計算され、機器データが到着したときにトリガーされる変換と、アセットに対して構成したり、アセットのグループからロールアップしたりできるメトリクスを定義できます。AWS IoT SiteWise は、機器のデータ、変換、およびメトリクスについて、複数の期間 (例: 1 分、1 時間) にわたる平均、合計、カウントなどの一般的に使用される統計上集計を自動的に計算します。SiteWise Monitor ウェブアプリケーションを使用して自動計算されたこれらの集計を視覚化するか、産業用アプリケーションから使用するためにそれらを収集します。

SiteWise Edge

AWS IoT SiteWise には、オンプレミスで実行されるソフトウェア AWS IoT SiteWise Edge が含まれています。これにより、AWS に送信する前に、機器データをローカルで簡単に収集、整理、処理、モニタリングできます。SiteWise Edge は、サードパーティーの産業用ゲートウェイやコンピュータなどのローカルハードウェア、または AWS Outposts や AWS Snow Family コンピューティングデバイスで実行します。SiteWise Edge は、AWS IoT Greengrass を使用します。これにより、アプリケーションの構築、デプロイ、管理を支援するエッジデバイス用のローカルソフトウェアランタイム環境を提供します。SiteWise Edge は、産業用機器やオンサイトデータサーバーまたは履歴データベースに安全に接続してデータを読み取るプロセスを自動化します。SiteWise Edge は、AWS IoT Greengrass で実行されるパッケージ済みコネクタとして提供される OPC Unified Architecture (UA)、Modbus TCP/IP、Ethernet/IP などの複数の産業用プロトコルを使用してデータを収集します。

データが収集されると、サンプリングまたは指定された基準 (ユーザー指定のしきい値を超える気温など) と比較してデータストリームをフィルタリングしたり、設備総合効率 (OEE) などのアセットメトリクスを定義したり、AWS Lambda 関数を使用してデータの処理方法をカスタマイズしたりできます。データが処理されたら、クラウド内の AWS IoT SiteWise ストレージと同期できます。産業用データレイクでの長期保存と分析のために、Amazon S3 や Amazon Timestream などの他の AWS サービスにデータを送信できます。また、ローカルアプリケーションは、SiteWise Edge ソフトウェアで AWS IoT SiteWise クエリ API を呼び出して、アセットの時系列データ、計算された変換とメトリックを読み取ることができます。

詳細と開始リソースへのアクセスについては、AWS IoT SiteWise Edge をご覧ください。

データ取り込み

AWS IoT SiteWise Edge を使用してデータを取り込むことに加え、AWS IoT SiteWise は、AWS IoT Core との統合による MQ Telemetry Transport (MQTT) プロトコルを含め、他のデータ取り込み方法をサポートします。AWS IoT のメッセージブローカーを使用して産業機器からのメッセージをパブリッシュしているトピックにサブスクライブすることができ、その後 AWS IoT Core ルールエンジンを使用して AWS IoT SiteWise にメッセージをルーティングします。

また、AWS IoT SiteWise は、REST API を使用して AWS IoT SiteWise にデータを送信することを任意のエッジまたはクラウドアプリケーションに許可します。

ゲートウェイ管理

コンソールまたは API で、すべての施設全体でエッジゲートウェイの定義と監視が行い、アクティブなゲートウェイの総合リストを表示することができます。ゲートウェイの正常性をリモートでモニタリングして、1 か所からすべての生産ラインの状態を表示することもできます。Amazon CloudWatch メトリクスコンソールを使用してゲートウェイメトリクスを表示し、ゲートウェイリソースの正常性、ステータス、パフォーマンスのモニタリングを行うこともできます。

AWS IoT SiteWise Monitor

AWS IoT SiteWise を使用すれば、AWS IoT SiteWise Monitor を使用して、ノーコードのフルマネージドウェブアプリケーションを作成できます。この機能を使用すると、AWS IoT サービスに接続されているデバイスや機器から得た運用データを視覚化して操作できます。AWS IoT SiteWise によって取り込まれ、モデル化されたアセットデータを自動で検出し、表示することができます。アセットデータと計算されたメトリクスをほぼリアルタイムで表示したり、複数のアセット、および期間による履歴的な履歴の時系列データを比較して分析します。折れ線グラフと棒グラフを使用してデータを視覚化し、しきい値を追加して、しきい値に対するデータをモニタリングします。ユーザーは、ウェブに接続された任意のデスクトップ、タブレット、電話機のブラウザからウェブアプリケーションにアクセスでき、Single Sign-On (SSO) を使用して企業の認証情報を使ってサインインします。管理者は、アセットデータへのアクセスを組織内の任意のチームと簡単に共有するために 1 つ、または複数のウェブアプリケーションを作成して、インサイトの取得を迅速化することができます。AWS IoT SiteWise Edge ソフトウェアを使用してウェブアプリケーションをローカルにデプロイすることもできるため、クラウドへの接続が一時的に中断された場合でも、リアルタイムで工場のフロアで機器データを視覚化できます。

SiteWise Monitor customized web application
図 1: SiteWise Monitor のカスタマイズされたウェブアプリケーション

アラーム

機器の動作を評価したり、機器のパフォーマンス問題を特定したりするために、AWS IoT SiteWise コンソール、AWS IoT SiteWise Monitor を使用して、または AWS IoT SiteWise ソフトウェア開発キット (SDK) を使用して、アラームの定義や更新、アラーム通知の設定を行うことができます。アセットデータプロパティをモニタリングするには、適用するアラームルールを定義 (1 分あたりのローテーション数をユーザー定義の値より大きくするなど) したり、このアラーム定義に対応する重要度を選択 (1 の重要度値には低のアラート、2 には中、3 には高、4 には深刻など) したり、アラームがトリガーされた際に送信する通知を設定 (E メールや SMS など) したりできます。アラームが定義されると、演算子は、アラームを確認、スヌーズ、または無効にするアクションを実行することにより、アラームのワークフローを管理できます。アラームがトリガーされたときに、AWS Lambda、Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS)、Amazon Simple Notification Service (Amazon SNS) などの他の AWS のサービスを実行するための追加アクションを設定することもできます。たとえば、アラーム通知を独自のチケットシステムや通知システムと統合できます。

機器のアラームを視覚化するには、ライブデータおよび履歴データの傾向に対してアラーム情報を分析し、どのような修正措置を実行するかを決定します (機器修理のスケジュール設定など)。AWS IoT SiteWise Monitor を使用すれば、カスタマイズ可能なウェブアプリケーションでアラームデータを表示および整理できます。これには、構成済みのアラーム定義しきい値に対するアセットデータまたはメトリックのライブトレンドラインまたは履歴トレンドラインを表示するしきい値チャート、アラーム状態の変化タイムラインを視覚化する状態タイムラインチャート、およびアラームルール、アセット名、現在のアラーム状態などの重要な情報とともに、関連するすべてのアラームを一覧表示するアラームテーブルが含まれます。

拡張性

カスタムエッジおよびクラウドアプリケーションは、クエリ API を使って AWS IoT SiteWise の時系列データストアから簡単にアセットデータと計算されたメトリクスを取得、またはパブリッシュ/サブスクライブインターフェイスを使用して構造化された IoT データのストリームをほぼリアルタイムで利用することができます。カスタムエッジアプリケーションは、オンプレミスで実行されている AWS IoT SiteWise Edge ソフトウェアで同じ AWS IoT SiteWise クエリ API を呼び出して、クラウドへの接続に依存することなく、アセットデータとメトリクスを取得することもできます。

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詳細については、AWS IoT SiteWise ユーザーガイド、API リファレンス、およびアプリケーションガイドを参照してください。

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