[レポート] ワークショップ #ENU301 Get hands-on and unlock renewable energy data with AWS IoT に参加しました #reinvent

2022.12.02

こんにちは、CX事業本部 IoT事業部の若槻です。

今回は、ワークショップ ENU301 Get hands-on and unlock renewable energy data with AWS IoT に参加したのでレポートします。

Do you want to accelerate a transition to renewable energy with IoT and digital twins? AWS IoT EnergyKit is a gamified workshop designed to accelerate IoT adoption through interactive learning with real renewable energy assets. In the wind edition of this hands-on workshop, assemble 3D-printed wind turbines, provision them as IoT things, and visualize time-series data with real-time dashboards featuring AWS IoT TwinMaker. Gain experience with edge computing, IoT, analytics, and digital twin services while learning about practical IoT applications in renewable energy. You must bring your laptop to participate.
(日本語訳)
IoTとデジタルツインで再生可能エネルギーへの移行を加速させたいですか? AWS IoT EnergyKit は、実際の再生可能エネルギー資産を使用したインタラクティブな学習を通じて IoT の採用を加速するように設計された、ゲーム化されたワークショップです。このハンズオン ワークショップの風版では、3D プリントされた風力タービンを組み立て、IoT としてプロビジョニングし、AWS IoT TwinMaker を備えたリアルタイムのダッシュボードで時系列データを視覚化します。再生可能エネルギーにおける実用的な IoT アプリケーションについて学びながら、エッジ コンピューティング、IoT、分析、デジタル ツイン サービスの経験を積みます。参加するにはノートパソコンを持参する必要があります。

このワークショップで参加者が学習できること

  • IoTセンサーデータをAWS IoT Coreを使ってルーティングや保管をする
  • 産業IoTデータをAWS IoT SiteWiseを使って処理する
  • 産業装置モデルをAWS IoT TwinMakerで構築する
  • シーンやアラーム、ルールをAWS IoT TwinMakerのシーンコンポーザーで構築する
  • TwinMakerのシーンをGrafanaのダッシュボードで表示する

レポート

セッション会場入口。見えづらいですが右側にセッションのWalk-upの人の列が並んでいます。開始10分前に遅れたら参加できないところだったので今日は時間に余裕を持っておいて良かったです。

壇上には何やら風力発電設備の模型のようなものが並んでいてワクワクします。(これらの詳細については後述)

今日の作業環境。手順のページを見ながらAWSコンソールをいじるのは1画面だけだと辛いので来年はモバイルディスプレイを持参しようと思います。

始まりました。最初にトークをするのはSenior Solutions ArchitectのSam Biddle氏。

アジェンダ。

まずは現状の問題について。太陽光発電や風力発電では予期せぬメンテナンスや風力タービンの修理に多くのコストが掛かっている。

特に風力タービンの運用とメンテナンスはコスト削減対象の最大の要素になるとのこと。

しかし産業自動化技術は統合的なOperationのInsightを得られるようになっておらず、そのためいくつか制限があり、その中でも特に"データとOperationが紐付いていない"というのがある。

そこで、AWS IoTデータとデジタルツイン技術でOperationの最適化と統合を行います。

本ワークショップのゴールについて。

デジタルツインについて。デジタルツインとは構成や状態、挙動が動的に更新される物理システムのデジタル表現で、それによりビジネスアウトカムをドライブすることを目的としています。

今回のワークショップで作るシステム構成。

その中でもフォーカスする部分。

写真だと見辛いので入手できた画像データがこちら。IoT Coreからを通じてデバイスからクラウドに入ってきたデータをIoT SiteWiseの階層化されたアセットに紐づけます。そしてSiteWiseのアセットをIoT TwinMaker上の3Dモデルで可視化したものをManaged Grafanaのダッシュボード上に表示します。

実際にハンズオンを始めます。

ここでSolutions ArchitectのRichard McGillからハンズオン環境について軽く説明がありました。今回も例に漏れず、周辺リソースが予め作成されたAWSアカウントを参加者は使用します。

以降ハンズオン作業の内容です。

風力発電設備を模したデータ送信はNode-REDから行われます。Central、East、Westの3基です。

IoT Coreのコンソールでトピックをサブスクライブすると、データが送信されてきていることが確認できます。

SiteWiseのアセットも作成済みです。

IoT Ruleを作ってSiteWiseにデータが送信されるようにします。

SiteWiseへデータが流れてくるようになりました。

次にIoT TwinMaker側の設定です。

Central、Eeast、Westのアセットおよびその下位エンティティとなるコンポーネントをTwinMakerに作成したら、アラームを出すルールを設定します。例えば下記ではvibration(振動)の値が10以上の場合にWarningアイコンを表示します。

また下記ではtemp(温度)が70以上になったら色を黄色で表示するルールを設定しています。

さていよいよこのTwinMakerのモデルをGrafanaのダッシュボード上で表示しようと設定を試しましたが、どこかでミスったのかエラーとなってしまいました...。

グラフの方へはちゃんと現在値が表示されているんですけどね。

ここでワークショップのスタッフに聞いてこの問題を解決をしたいところでしたが、残念ながらこの時にはワークショップの時間はすでに終わっており会場外でハンズオンの続きをしていたところだったので質問は出来ませんでした。言い訳をさせてもらうと、このハンズオンはもともと4時間の内容だったものだそうで、2時間でやり切るのはそもそも難しかったそうです。

将来的には物理キットを使ったワークショップになるらしい

冒頭で壇上にもあったこれらの風力発電装置はミニチュアながら実際に動くもので、将来的に物理キットとしてワークショップで使えるようにしたいとのことです。写真右下の黒い端末でIoT Greengrassを動かすとのこと。

今回のワークショップではその実物を見ることができました。

タービンの内部。

タービンやプロペラは部品になっていて組み立てて作る。

AWS CloudとDeviceの通信はAWS Snowball Edge Deviceを使用して行われるようだ。

一式をこれに格納するらしい。

もしこのキットのパートナーなどへの販売などがあれば弊社も是非とも買いたいですね!

おわりに

今回2回目のIoT TwinMakerを使ったワークショップへの参加でした。

今までTwinMakerどころか3Dモデルの実装の経験がほぼ無かったため、コンソールから3Dモデルを設定するのに苦労しましたが、今回IoT TwinMekerを実際に触ってみて、産業装置をデジタルツインで表現するというのに非常に可能性を感じたので、今後ガンガン触って使いこなせるようになります。

以上