AWS IoT 整合與應用

雲端物聯網新紀元 Part 1:AWS IoT服務與架構

5G時代的來臨,萬物聯網的IoT應用隨著不同的需求越來越蓬勃發展。根據Statista研究報告指出,全球IoT裝置到2030年將會達到500億台。從企業應用到智慧家庭,IoT 與雲端的關係密不可分。透過雲端平台,裝置製造商、服務供應商以及程式開發人員能夠順暢的與IoT無縫整合,並能夠蒐集裝置所產生的數據進一步進行分析及監控,在各產業上發揮更多的應用。

本系列文章中將會完整介紹AWS IoT服務應用,以及如何透過雲端安全的保護IoT應用系統,本篇文章首先為您介紹AWS上的IoT服務及結構。

AWS IoT 三大類別服務

AWS IoT的服務可分為裝置軟體、連線與控制服務以及分析服務三大類別:

裝置軟體

FreeRTOS:應用於微型控制器開放原始碼的作業系統,可讓小型、低功率的邊緣裝置易於進行程式設計、部署、保護、連接及管理
IoT Greengrass:將AWS服務擴展到您的裝置上,使用者可以在裝置上操作其產生的資料,同時繼續將雲端用於管理、分析和耐久性儲存。

連線能力與控制服務

IoT Core:AWS全代管服務,可讓連接的裝置輕鬆且安全地與雲端應用程式和其他裝置進行互動。
IoT Device Defender:用於稽核裝置組態、監控連線的裝置以偵測異常行為,並且防範安全風險。該功能使 AWS IoT 裝置叢集實施一致的安全原則,並在裝置受到入侵時快速回應。
IoT Device Management:該服務幫助使用者輕鬆地大規模註冊、組織、監控和遠觀管理IoT裝置。您可以單獨或大量註冊已連接的裝置,並輕鬆管理權限,以確保裝置安全。

分析服務

IoT Analytic:全代管服務,針對龐大的 IoT 資料輕鬆執行精細的分析,建立 IoT 分析平台時,不必再煩惱一般所需的各種成本和複雜性。
IoT Sitewise:全代管服務,可讓您輕鬆地從工業設備大規模收集、儲存、組織和監控資料,協助您做出以資料為依據的最佳決策。
IoT Events:全代管服務,輕鬆偵測和回應來自 IoT 感應器和應用程式的事件,使整體流程更加順暢快速。
IoT Things Graph:可輕鬆地以視覺化方式連接不同的裝置和 Web 服務來建立 IoT 應用程式。

AWS IoT架構應用:製造業預測產品品質

自從工業4.0的概念被提出以後,製造業業者開始將機器學習、AI及IoT融入日常生產中,目的為提升產能以及產品良率,例如:製造業運用IoT結合電腦影像辨識,達到預測產品的品質的效果,藉此能更迅速做出應變策略。
以下為該應用在AWS上的架構圖及流程說明。(圖片來源)

AWS IoT工廠應用流程圖
  1. 配置AWS IoT Greengrass並與工業設備互動,在工廠抓出資料和影像
  2. 在AWS IoT Greengrass上配置AWS IoT SiteWise Connector,這樣才可使用OPC-UA連接工廠機器並從中收集資料。
  3. 使用AWS IoT SiteWise對地端裝置和流程的資產進行建模,並將歷史資料倒入AWS中。
  4. 使用AWS IoT Greengrass與AWS IoT Core交換消息並將已處理的圖像發送到AWS Lake Formation中的Amazon S3
  5. 在AWS IoT Core中配置規則以觸發事件並將資料發送到AWS IoT Events和AWS IoT Analytics。
  6. 根據儲存在AWS Lake Formation中的圖像,使用Amazon SageMaker構建預測產品品質的機器學習(ML)模型。
  7. 將您的機器學習模型部署到AWS IoT Greengrass Edge Gateway上。
  8. 在Amazon SNS中為品質告警創建Topic,以通知維運工程師。
  9. 使用AWS IoT SiteWise Monitor建立自定的Web portal以即時地視覺化工廠資料和KPI。
  10. 在AWS IoT Analytics資料來源上使用Amazon QuickSight從分析的資料中得出視覺化的洞見。

     

博弘雲端助物聯智慧運用AWS打造兼顧效能與資安的 IoT 平台

物聯智慧是專業物聯網雲端服務平台解決方案供應商,並於2015年推出「 Kalay 雲端服務平台」,截至2020年12月全球已經有超過7800萬台的IoT裝置,如:IP Camera與Kalay平台連線。博弘雲端架構師團隊協助物聯智慧導入AWS,提供架構上的資安健檢及改善建議,讓該企業專注在核心技術上,並讓使用者能在AWS上透過安全的方式執行IoT應用。

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