Migration of Alibaba Cloud IoT platform development practice

1. 背景

IoT 分野では、エンタープライズ規模の拡大に伴い端末デバイスが増加し続ける中、自社構築 MQTT クラスターのスケールアウトと継続的な運用保守にかかるコストがますます増大しています。高信頼性で安全、低コストかつ運用保守が不要な IoT フルマネージドサービスへの移行が急務となっています。同時に、全国各地に展開済みの既存デバイスに変更を加えることなく、MQTT サービスの移行を実現する必要があります。

Alibaba Cloud IoT Platform が提供する Cloud Gateway は、エンタープライズが規模拡大後に直面する安定性とスケーラビリティの課題を解決します。移行プロセスでは、デバイス側の変更は不要です。MQTT のドメイン名を、IoT インスタンスで作成した Cloud Gateway のドメイン名に向き変更するだけで移行が完了します。

2. 全体の移行計画

3. 既存デバイスの全体の移行手順

3.1 IoT インスタンスの作成 (専属)

https://common-buy.aliyun.com/?commodityCode=iot_instc_public_cn#/

3.2 Cloud Gateway の作成

専属エンタープライズインスタンスで Cloud Gateway を作成します。MQTT プロトコルを選択し、状況に応じて認証方式を選択した上で、自社構築 MQTT のドメイン名に対応する TLS 認証証明書と秘密鍵を設定します。

完全なドキュメント：https://help.aliyun.com/document_detail/433804.html

3.3 既存デバイスの登録

Cloud Gateway の作成後、対応するプロダクト「Cloud Gateway xxx」が作成されます。

次に、この Cloud Gateway プロダクト配下に既存デバイスの認証情報を登録する必要があります。

デバイスのバッチ登録用 CSV フォーマットは以下の通りです。

登録が成功すると、Alibaba Cloud IoT Platform がデバイスの接続認証を行えるようになります。

PS：デバイスが多数ある場合は、API を使った登録で作業を効率化できます。

3.4 ルールエンジンの設定によるデータフローの実現

リアルタイムのデータ転送を実現するには、クラウドプロダクトフロー内でルールエンジンを設定する必要があります。データソース、データ送信先、解析スクリプトの 3 つの要素で構成されます。

3.4.1 データソースの作成

データソースの作成時に、デバイスの元データ送信トピックをデータソースに登録する必要があります。

3.4.2 データ送信先の作成

データ送信先は、デバイスが送信したデータを受信するシステムを指します。データベース、メッセージキュー、Function Compute などが選択できます。ここでは AMQP サーバーサブスクリプションを選択します。

3.4.1 解析スクリプトの設定

解析スクリプトでは、データソースのメッセージボディを取り出し、AMQP コンシューマーグループに転送します。ビジネス要件に応じてデータを加工してから転送することもできます。

3.5 ドメイン名サービスプロバイダーでの CNAME レコードの変更

Cloud Gateway の作成後、ゲートウェイの URL を取得します。この時点で、ドメイン名サービスプロバイダーの管理画面にログインし、自社構築 MQTT のアクセスクラスターの CNAME を Cloud Gateway の URL に書き換えます。これにより、既存デバイスの接続が Alibaba Cloud IoT の Cloud Gateway に流れ込むようになり、自社構築 MQTT クラスターを退役させることができます。

3.6 デバイスの Alibaba Cloud IoT への自動移行

ドメイン名の調整が有効になると、デバイスが Alibaba Cloud IoT Platform に正常に接続され、オンライン状態で表示され、カスタムトピックのサブスクリプションも確認できます。

Log Service でも、デバイスのオンラインログが記録されています。

3.7 デバイスのデータ送信

デバイスがデータを送信すると、ルールエンジンの設定に従ってリアルタイムで下流システムに転送されます。完全なログ記録は以下の通りです。

メッセージトレースを使えば、データフローのリンクを視覚的に確認できます。

サーバー側でサブスクライブしているコンシューマーグループでは、メッセージ消費レート、メッセージスタッキング、コンシューマーリストなどの情報を確認できます。

3.8 デバイス制御コマンドの発行

IoT Enterprise Instance の Pub インターフェイスを通じて、指定したデバイスに制御コマンドを送信できます。https://help.aliyun.com/document_detail/69793.htm

Log Service では、デバイスに送信した制御コマンドのログを確認できます。

メッセージトレースを使えば、データフローのリンクを視覚的に確認できます。