【第４回 新世代エッジエンジニアのための技術講座 コラム】

本連載は、次のような想定・目的で記述しています。

想定する読者	AWSのGreengrassについて多少は興味がある人 独力で調べようとはしたけれど、公式HPを見ても専門用語満載で、その気が失せた人、記述内容が理解できなかった人
想定する読者の 知識レベル	AWS やエッジコンピューティングといった言葉は聞いたことのある人 少しくらいはプログラムを書いたことがある人/読める人
本連載を読んだ後に得られる期待値	以下の問いに答えられるようになる Greengrassって何ができるの？ Greengrassに関連して登場する用語の意味は？ 公式HPの記述を読むための下地ができる 書いてあることがある程度は理解でき、読み進めることはできる チュートリアルをやってみるとき、各手順の目的や意味がわかる

 

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1. AWS Greengrass の機能解説 (後半1)

前回は、アプリケーションロジックの実行 (3)についてご説明しました。
今回は、補助的な機能であるローカルリソースアクセス(6)、コネクタ(7)を取り上げます。

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ローカルリソースアクセス(6)

まず、エッジデバイス上のローカルなリソースへのアクセス(赤枠部分)です。

エッジデバイスのGreengrass Core上で動くアプリケーションロジック(Lambdaファンクション)は、エッジデバイスにつながっているローカルリソースにアクセス(実行、制御など)することができます。

そのためには、使用できるようにアクセス権限を設定しておく必要があります。Lambdaファンクションごとに、どのリソースにどうアクセスできるかの権限を設定する必要があり、権限が付与されていないリソースへのアクセスは許可されません。このアクセス権限の付与は、管理コンソール上で実行します。

ローカルリソースの種類には、エッジデバイスに直接つながるデバイスや、エッジデバイス内のボリュームがあります。

種類	対象	アクセスの例
デバイス	/dev配下のファイル	/dev/video0を介した画像・動画のキャプチャ /dev/gpiomemを介したGPIO制御 /dev/ttyS0を介したシリアル通信
ボリューム	ファイルシステム上のフォルダやファイル (/dev、/sys、/varを除く)	/home/hoge/foo.exeの実行 /home/hoge/bar.txtの読み書き /home/hogeに対するファイルの追加・削除

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コネクタ(7)

「データの収集と配信」の節で、GreengrassではMQTTという通信プロトコルが使われると説明しました。しかし、MQTTでは通信できないサービスもあります。そこで、GGCでは「コネクタ」というモジュールを用意しています。利用したいコネクタを管理コンソールでGGCに組み込むことで、アプリケーションロジックは、特殊な手順・プロトコルや詳細を意識せずに、簡単に対象にアクセスできるようになります。

コネクタの種類

MQTT以外のプロトコルを使用するIoTデバイスやクラウド上のサービスとも容易に連携できるよう、さまざまなコネクタが用意されています。具体的には、AWSの各種サービスへのアクセスや、Raspberry PIとGPIOで繋がっているデバイスのコントロール、あるいはTwilio(クラウド上で電話やショートメッセージを利用できるようにするためのサービス)との連携などのコネクタが存在します。以下では、役割ごとに主なコネクタとその概要をまとめます。

AWSサービスとの連携

• CloudWatch Metrics：システム監視/モニタリングサービスCloudWatchへのメトリクスデータの転送
• IoT Analytics：デバイスデータの収集・保存・分析サービスAWS IoT Analyticsへの転送
• Kinesis Firehose：AWSサービス間のデータ転送サービスKinesis Firehoseへのデータ転送
• Docker Application Deployment：GGCにDockerベースのアプリケーションをデプロイ(Amazon ECRなどのコンテナリポジトリに格納されたイメージのダウンロード)

ローカルリソースへのアクセス

• ML画像分類：MLによる画像分類を実行するサービスへのアクセス(Machine Learning SDK※を介してアクセス可能。※第３回「Lambdaファンクションの開発」の項を参照)
• Raspberry PI GPIO：Raspberry PIのGPIOピンの操作
• シリアルストリーム：シリアルポートに対する読み書き

3rdパーティのサービスとの連携

• Twilio通知：VoIPやSMSが実現可能なAPIを提供するサービスTwilioとの連携

コネクタのメリット

コネクタの多くとはMQTTで通信できます。つまり、アプリケーションロジックは、トピックをやり取りする形でコネクタの機能を利用できます。具体例で説明しましょう。

たとえばTwilioを利用する場合、Twilioとの間で何らかのAPI通信、API操作をしなければなりません。しかし、そのやり取りの詳細はTwilio Connectorに任せてしまえるので、アプリケーションロジックは、標準的な仕組みであるMQTTでコネクタにトピックをPublishすることで、メッセージを送るなどTwilioの操作をすることができます。同様のことがGPIOについても言えます。たとえばボタンを使う場合に、GPIOからデータを読むのはかなり煩雑な操作なのですが、そういった部分の詳細はRaspberry PI GPIO Connectorが処理してくれます。そのため、アプリケーションロジックは、そのコネクタから取得できるトピックをSubscribeし、それに基づいて処理するだけですみます。

今回は、補助的な機能であるローカルリソースアクセス(6)、コネクタ(7)を取り上げました。次回は補助的な機能の続き、デバイスシャドウ(5)、IoTデバイスの機能(8)、最後に管理コンソールとOTA(4)を取り上げます。

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