6탄-1. AWS IoT 서비스로 구축하는 디지털 트윈
AWS는 에지를 위해 다양한 서비스를 제공하고 있다.
<1> AWS IoT TwinMaker?
<2> AWS IoT TwinMaker를 통해 디지털 트윈을 구축한 사례
<3> AWS IoT TwinMaker 동작?
<4> AWS IoT TwinMaker의 기능 중 하나인 IoT SiteWise Connector를 알아보자
<5> 빌트인 컴포넌트 알아보기
<6> 비디오 스트림을 연결하는 Amazon Kinesis Video Streams 커넥터에 대해 알아보자.
<7> 비디오 스트리밍을 활용한 트윈 메이커 구현 아키텍처
<8> 테스트 환경으로 이해하자.
<10> 개인 정리
<1> AWS IoT TwinMaker?
1
필요한 장소에 구애받지 않고 에지에서 지능형 실시간 처리 기능과 더불어 애지 환경에 물리적 시스템에 대한 디지털 트윈을 쉽게 구축하는 AWS IoT TwinMaker
2
디지털 트윈?
비즈니스 결과를 도출하기 위해 물리적 시스템의 구조, 상태 및 동작을 모방하도록 동적으로 업데이트되는 물리적 시스템의 살아있는 디지털 표현
3
AWS IoT TwinMaker?
어디에 있든 데이터에 쉽게 액세스
구축 환경의 정확한 모델링
몰입형 3D 뷰 작성
4
AWS IoT TwinMaker 동작?
AWS IoT TwinMaker를 활용하여 운영 및 유지보수 기록. 실시간 IoT 센서 데이터, 실시간 프로세스 데이터, CAD/BIM 모델 , 비디어 등의 다양한 데이터 소스들에 연결하여 디지털 트윈을 구축한다.
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구축된 디지털 트윈은 최종 사용자 웹 애플리케이션에 쉽게 배포한다.
<2> AWS IoT TwinMaker를 통해 디지털 트윈을 구축한 사례
1
기업 : RootLink
다양한 Iot디바이스와 설루션을 구축하는 AWS의 파트너사.
2
문제점?
많은 데이터를 효율적으로 관리, 수집 및 시각화 하기 어려움.
3
해결?
데이터 관리, 수집을 위해 AWS IoT 서비스 선택
디지털 시각화 서비스를 빠르게 적용할 수 있어 IoT TwinMaker 서비스 선택.
<3> AWS IoT TwinMaker 동작?
1
기존에 구축되어 있는 스마트 타이어 시스템에 활용도를 높이고자 AWS IoT TwinMaker로 디지털 트윈을 구축
차량의 타이어에 부착되는 스마트 센터 및 차량 내에 배포되는 스마트 AP 디바이스로부터의 데이터를 AWS IoT Core서비스를 통해 수집한다.
2
시계열 데이터는 Amazon Timestream에 저장
3
AWS IoT TwinMaker에서 데이터 커넥터를 활용하여, 데이터 소스인 Amazon Timestream에 연결
4
Amazon managed Service for Grafana를 통하여 최종 사용자 애플리케이션으로 배포된다.
5
RootLink에서 제작한 데모 동영상 참고
현장에 가지 않더라도 현재 구성을 누구나 쉽게 파악할 수 있다.
스마트 AP 디바이스가 부착되어 있는 위치를 볼 수 있다.
디지털 트윈을 통해 타이어 상태의 정상 동작 여부를 확인할 수 있다.
<4> AWS IoT TwinMaker의 기능 중 하나인 IoT SiteWise Connector를 알아보자
IoT 트윈 메이커 개체에 데이터를 공급해주는 데이터 커넥터의 기능과 구성을 알아보자.
1
IoT 트윈 메이커의 데어터 커넥터는 다양한 소스 데이터를 단일 저장소 등으로 이동하지 않고
데이터가 저장된 곳에 직접 연결하여 사용 가능
2
데이터 소스는 데이터를 연결하는 추상화 인터페이스를 만들고, 커넥터가 등록된 개체에 데이터를 공급한다.
3
데이터 커넥터는 사전 구성되어 있는 빌트인 컴포넌트로 구성되는데, 문서, 시계 역 데이터, 알람, 비디오 스트림과 같은 다양한 형식의 데이터를 소스로 사용할 수 있다.
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빌트인 컴포넌트에서 지원되지 않는 데이터 소스에 대해서는 사용자가 직접 구현하는 커스텀 컴포넌트 형태로 구축할 수 있다.
커스텀 컴포넌트를 구축하여 Amazon Timestream과 같은 시계열 데이터베이스를 연결하거나 s3에 연결하거나 데이터 분석 서비스와 연동하거나, 스노 플레이크와 같은 타사 소프트웨어에서 데이터를 가져올 수 있다.
<5> 빌트인 컴포넌트 알아보기
시계열 컴포넌트
알람
다큐멘트
파라미터
비디어
1
AWS IoT SiteWise의 데이터를 연결하는 시계열 컴포넌트가 있다.
AWS IoT SiteWise로부터 데이터를 가져온다.
AWS IoT SiteWise는 산업현장에서 수집되는 데이터의 구성 및 분석하기 위해 사용되는 서비스이다.
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알람 컴포넌트를 사용하면 수집되는 데이터에서 발생하는 알람을 가져올 수 있다.
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다큐멘트는 개체에 대해 설명하는 문서나 이미지 url을 개체에 매핑한다.
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개체에 대한 키 벨류 쌍을 생성할 수 있으며, 이것은 패러미터 컴포넌트를 이용한다.
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미디어 스트림을 캡처, 저장, 처리하는 Amazon Kinesis Video Stream에 연결하여 비디오 스트림 데이터를 가져올 수 있다.
6
AWS 깃허브에 IoT TwinMaker 커스텀 커넥트 연동 구현 참고 예제가 있다.?
Amazon S3 Connector - 아마존 S3에 저장된 문서를 읽어오는 커넥터 예제
Amazon Kinesis Data Aalytics - 데이터를 연결하는 데이터 분석 서비스 예제 , 실시간 데이터 이상 감지를 연결하는 예제
Snowflake - 기 구축되어 있는 데이터 설루션과 사용 가능.
<6> 비디오 스트림을 연결하는 Amazon Kinesis Video Streams 커넥터에 대해 알아보자.
1
제조 고객사의 디지털 트렌드 포메이션을 진행 중.
다양한 외부 소스를 이용하여 서비스 가능하다 외부 소스 중 카메라로 전송받은 스트리밍 데이터를 활용하는 방법을 알아보자
2
비디오 피드가 클라우드로 인입되어야 한다.
AWS 클라우드도 비디오 스트립을 유입하기 위해 AWS에서는 Elemental Mdeia Service , Interactive Video Service (IVS) 서비스 제공한다.
에지 디바이스에서 수집된 다양한 비디오 스트리밍을 클라우드로 수집하여 Kinesis Video Streams라고 불리는 비디오 스트리밍 서비스를 사용한다.
3
Kinesis Video Streams?
다수의 디바이스에서 생성된 비디오 , 오디오 스트리밍을 수집하여, 머신러닝이나 아른 응용 서비스에 활용하고자 하는 경우 적합한 비디오 관련 완전 관리형 서비스이다.
특징 : Many to One
외부 카메라----------------Kinesis Video Streams ------------------- 사용자
<7> 비디오 스트리밍을 활용한 트윈 메이커 구현 아키텍처
1
외부의 다수 카메라로부터 수집된 영상 데이터는 그린 글레스에서 제공하는 Edge Connector for KVS라는 Kinesis Video Streams 처리 전용 소프트웨어 모듈로 수집한다.
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Edge Connector for KVS가 Kinesis Video Streams로 전달하는 역할을 한다.
3
이제 스트리밍 데이터가 AWS내로 수집되었다.
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데이터를 트윈 메이커에 적용
그라 파나의 대시보드를 통해 관련된 모든 데이터를 모니터링한다.
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AWS IoT Greengrass?
에지 컴퓨팅을 구현하기 이해 AWS에서 제공하는 소프트웨어 플랫폼이다.
이런 소프트웨어를 여러분 PC나 Nvdia jetson보드 등에 설치하여 에지 디바이스를 구현한다.
Greengrass 위에 컴포넌트가 존재한다.
<8> 테스트 환경으로 이해하자.
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구성?
VLC 서버 ------------- (RTSP)---------- Greengrass Core device -----------동영상 전송 -------AWS IoT SiteWise , Kinesis Video Streams , Secret Managet ------------IOT TwinMaker- 그라파나
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VLC 서버 ?
비디오카메라를 사용할 수 있지만 여기서는 Windows EC2로 VLC서버 구축
임의의 영상 보유
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Greengrass Core device ?
RTSP 프로토콜을 위해 Greengrass Core 소프트웨어가 설치된 device로 영상을 보낸다.
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그라파나 ?
그라파나에서는 데이터 소스로 트윈 메이커를 사용한다.
대시보드를 추가하면 그라파나를 통해 실시간으로 영상 정보를 확인할 수 있다.
<10> 개인 정리
AWS IoT TwinMaker?
필요한 장소에 구애받지 않고 에지에서 지능형 실시간 처리 기능과 더불어 애지 환경에 물리적 시스템에 대한 디지털 트윈을 쉽게 구축하는 AWS IoT TwinMaker
https://brunch.co.kr/@topasvga/2439
감사합니다.
