コネクテッドホーム - IoT

AWS IoT で、幅広いスマートデバイスを簡単に開発および管理

コネクテッドホームとは

コネクテッドホームは、デバイスとサービスを統合することによって、消費者の生活を向上させる統合された自律的なエクスペリエンスを実現します。コネクテッドホームのエクスペリエンスには、音声制御の照明、家庭用掃除ロボット、機械学習テクノロジーを活用した防犯カメラ、およびユーザーに代わってトラブルシューティングする Wi-Fi ルーターなどのさまざまな要素が含まれています。コストが下がり、より多くの接続オプションを利用できるようになったことから、スマートホームデバイス、センサー、およびツールを相互につないで、状況に即したスマートエクスペリエンスをリアルタイムで提供できるようになりました。

IoT は、相互接続、セキュリティ、オフライン通信、予知保全、コンシューマインサイトの分析、および機械学習などの新しい機能をスマートデバイスに提供することによって、コネクテッドホームにパワーをもたらします。それぞれの機能は、コネクテッドホームの主要なユースケース、すなわちホームオートメーション、ホームセキュリティと監視、およびホームネットワーキングなどにおいて異なる役割を担います。

コネクテッドホームのユースケース

ホームオートメーション
ホームオートメーションには、家庭で使用される、接続された幅広い IoT デバイスが含まれます。このようなデバイスは、洗濯機と衣類乾燥機、電子レンジ、冷蔵庫から、TV やスピーカーシステムなどのメディア製品やエンターテインメント製品、さらにはコーヒーメーカー、掃除機、スイッチ類、照明器具などの小型機器までさまざまです。AWS IoT を使用すると、デバイスを接続して迅速、確実、かつ簡単にアクションを実行するようにできるため、カスタマーエクスペリエンスの向上に役立ちます。例えば、スマートコーヒーメーカーを購入するユーザーは、スマートフォンでアプリを使用するのと同じように、簡単にセットアップして接続できることを求めています。また、ボタンをクリックするだけでコーヒーを追加で注文したり、コーヒー豆が切れそうになるとセンサーが検知して自動的に注文したりするといった簡単な利用方法を求めています。さらに、スマートホームでは音声制御の普及が進んでいることから、これらのデバイスは Alexa などの音声サービスを利用してメリットを得ることにより、シームレスなカスタマーエクスペリエンスを実現することができます。

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ホームセキュリティおよび監視
ホームセキュリティと監視セグメントの製品には、接続型ドアロック、モニター付きドアホン、防犯カメラ、漏水検知などの監視システム、電力管理システム、および接続型サーモスタットなどのセキュリティデバイスが含まれます。AWS IoT を使用してデバイスを構築すると、機械学習 (ML) を利用して脅威の検出、対応、およびコネクテッドホーム所有者へのアラートの送信を自動化できます。AWS IoT では、デバイスは低レイテンシーで動作し、インターネットに接続せずにデータをローカル処理できます。デバイスのデータのクラウドへのラウンドトリップが実行されるたびに脅威の検出が遅れる可能性があることから、これによって貴重な時間が節約されます。例えば、ガラス破壊センサーは、音声信号を処理する ML 推論を実行するためにクラウドへのラウンドトリップを実行する必要がなく、速やかに居住者に警告することができます。

ホームネットワークの管理
ネットワーク事業者は、Wi-Fi やケーブル TV の接続を含むホームネットワークの問題を、顧客が速やかに特定、対応、および解決できるようにする新しい方法を求めています。これまでネットワーク事業者は、デバイスにインストールされたソフトウェアアプリケーションの機能の制約を受けていました。しかし、AWS IoT を利用することによって、デバイスに新しい機能を加えることが可能になりました。例えば、AWS IoT を活用したセットトップボックスでは、ネットワークの診断を自動的にログに記録し、カスタマーサービスセンターに積極的に送信できます。また、問題が検出された場合には顧客やカスタマーサービスセンターにアラートを送信できるほか、顧客がモバイルアプリケーションを使用してネットワークの状態を監視およびトラブルシューティングできるようにすることもできます。

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AWS が提供するコネクテッドホームソリューション構築のためのサービス

グローバルなデバイスメーカーからネットワーク事業者まで、さまざまな企業が AWS IoT を活用し、顧客の利用過程におけるすべてのタッチポイントに対してコネクテッドホームの製品とサービスのイノベーションと構築を進めています。AWS IoT が提供するマネージドサービスとソフトウェアのスイートを利用することで、コアコンピテンシーにフォーカスしながらデバイスソフトウェアやインフラストラクチャの開発に費やす時間を削減し、コネクテッドホーム向けの革新的な製品やサービスを発売および管理できます。

まずエッジについては、AWS が提供する Amazon FreeRTOSAWS Greengrass を使用すると、安全で信頼性の高いクラウド接続とエッジコンピューティングの機能をデバイスに簡単に組み込むことができます。AWS IoT Core といったクラウドサービスでは、数十億台のデバイスを安全に接続し、数兆件のメッセージを管理できます。AWS IoT Device Management では、デバイスのオンボード、管理、およびバグの修正や新機能のアップデートが簡単に行えます。AWS IoT Analytics では、顧客の利用状況やデバイスのパフォーマンスに関するインサイトを取得できるほか、機械学習を使って高度な分析を実行できます。

AWS IoT とは

AWS をコネクテッドホームソリューションに使用する理由

マイクロコントローラー向けの組み込み接続

マイクロコントローラー用 IoT オペレーティングシステムである Amazon FreeRTOS は、セキュリティ、接続、および更新機能を持つライブラリで FreeRTOS カーネルを拡張したものです。これは、すべての家庭で使用されている、サーモスタット、照明器具用スイッチ、ドアロック、センサーなどの低消費電力型デバイスで動作します。Amazon FreeRTOS を使用すると、クラウド接続機能を組み込む心配をせずに、新しい接続型デバイスを開発できるため、製品化までの時間を短縮し、コストを削減することができます。

オフライン機能を備えたエッジコンピューティング

強力なエッジデバイスのためのソフトウェアランタイム AWS Greengrass は、管理、分析、およびストレージのためにクラウドを利用しながら、イベントに迅速に対応するために生成されたデータに基づいてローカルで動作することが可能です。AWS Greengrass では、クラウドへの接続が断続的であっても接続されたデバイスは動作します。デバイスが再接続されたときに、Greengrass はデバイスのデータを AWS IoT Core と同期することによって、接続状況にかかわらずシームレスな機能を実現します。

エッジでの機械学習

AWS Greengrass の ML 推論機能では、クラウド上で ML モデルをトレーニングし、デバイスにデプロイして推論できます。この場合、クラウドに直接接続していなくても推論モデルを実行できるため、データをクラウドにラウンドトリップで送信する費用と時間が不要になり、リアルタイムに推論を実行できます。

信頼性が高く、迅速な対応が可能な通信

AWS IoT Core では、断続的な接続に対する耐久性に特化して設計されたライトウェイトプロトコル MQTT と通信しながらデバイスをクラウドに簡単に接続して、デバイス上のコードフットプリントを最小限に抑え、ネットワーク帯域幅の要件を軽減することができます。AWS IoT は、デバイスとクラウド間に、低レイテンシーでスケーラブルな双方向通信を実現します。AWS IoT Core は世界中の 11 のリージョンで提供されているため、世界的な展開が可能です。

デバイスのインサイトの管理と取得が容易

AWS IoT Device Management では、デバイスをオンボード、編成、および監視し、接続されているすべてのデバイスの検索に使用できる、リアルタイムのフリートインデックスを作成できます。また、数回クリックするだけで、バグの修正やファームウェアの更新をリモートでプッシュできます。AWS IoT Analytics を利用すると、デバイスの使用状況やパフォーマンスについてのインサイトを取得できるほか、機械学習を活用して予知保全を行うこともできます。

セキュアな接続と通信

AWS IoT は、キーの管理、証明書の認証、およびデータの暗号化によってエンドツーエンドのデバイスセキュリティを提供します。AWS IoT Device Defender は、デバイスに関連したセキュリティポリシーを継続的に監査することで、お使いのすべてのデバイスを保護します。IoT Device Defender では、異常な動作やセキュリティポリシーからの逸脱を検出してユーザーに警告するため、インシデントを隔離して速やかに対応することができます。

お客様事例

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iRobot では、AWS IoT Core と AWS Lambda をベースとするサーバーレスアーキテクチャを使用することで、クラウドプラットフォームのコストを低く抑え、サブスクリプションサービスを不要にし、10 人未満の人員でソリューションを管理しています。AWS IoT Core はロボットと iRobot クラウドプラットフォームの間の接続レイヤーとなり、数十億台のデバイスと AWS やその他のエンドポイントの間で数兆件のメッセージを処理できるようになります。

 

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Zimplistic では、AWS IoT サービスの IoT 機能を活用することで、パフォーマンスに関するアラートが現場のどのデバイスから送信されても対応し、リモートでトラブルシューティングできるようになったことから、Rotimatic で高い実績を上げています。Zimplistic 社の共同創業者兼 CEO である Rishi Israni 氏は次のように述べています。「私たちは、お客様に対する理解を深めることが可能になりました。利用パターンについてのデータを収集し、フィードバックや満足度を評価できるほか、Rotimatic でどのレシピが人気かを把握することもできます」

 

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Rachio は、AWS IoT を使用して、接続されたデバイスとクラウドアプリケーションやその他のデバイスとの安全なやり取りを可能にしています。また、AWS IoT により、Rachio に AWS のサービスのシームレスな追加導入が可能になりました。例えば、Rachio では AWS Elastic Beanstalk を使用して、ウェブサイト、ウェブアプリケーション、および API インフラストラクチャのデプロイと管理をしています。最近、Rachio は、Rachio Smart Sprinkler Controller の第 2 世代のバージョンに音声コマンドを提供するために、API およびツールの集合体である Amazon Alexa Skills Kit (ASK) を利用し始めました。

 

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Frontier では、AWS IoT を利用したアプリケーションを開発し、300 万人の顧客が使用する FIOS Quantum TV サービスのすべてのセットトップボックスで Alexa を使用できるようにしました。

 

ブログおよび記事

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