FIWARE エコシステムについて

# はじめに

FIWARE は国（官公庁）が進めるスマートシティ施策やデジタル田園都市国家構想、国土空間データ連携基盤で想定されるデータ連携基盤（の一つ）として、先進的な自治体では既に採用が進んでいますが、複数のオープンソースからなるプラットフォームであることもあり、FIWARE エコシステムと呼ばれる複数の構成コンポーネントを組み合わせて利用することが想定されています。
ただ、ヨーロッパ発のプロジェクトとして始まった歴史的経緯もあり、日本語での説明資料や解説サイトは FIWARE の公式？サイトを除いては非常に乏しいのが現実です。
そこで、主なコンポーネントを以下にまとめてみました。

# 主なコンポーネントの一覧

| # | コンポーネント | 機能と特徴 | ユースケース |
| ---: | --- | --- | --- |
| 1 | Orion Context Broker | <ul><li>**データ管理の中核**: FIWARE エコシステムの中核であり、リアルタイムデータの収集・管理・公開を行う</li><li>**NGSI API**: 標準化された NGSI v2 / NGSI-LD インターフェースを使用し、IoT デバイス、アプリケーション、データソースを統合</li><li>**スケーラビリティ**: 大量のデータトランザクションを処理可能</li></ul> | <ul><li>スマートシティの交通管理（リアルタイム交通データの収集・可視化）</li><li>環境モニタリング（センサーからのデータ統合とアラート生成）</li><li>スマートビルディング（エネルギー消費データの収集と制御）</li></ul> |
| 2 | Cygnus | <ul><li>**データ永続化**: Context Broker から受信したデータを永続化するためのツール</li><li>**データストレージ統合**: HDFS、MySQL、MongoDB、PostgreSQL などのさまざまなストレージに対応</li><li>**バッチ処理**: 大量データの効率的なストレージ管理が可能</li></ul> | <ul><li>IoT データの長期保存と分析</li><li>歴史的データを活用した予測分析（例: 天候パターンの予測）</li><li>ログデータ管理（センサーアクティビティの追跡と監査）</li></ul> |
| 3 | Quantum Leap | <ul><li>**時系列データの管理**: Context Broker からのデータを時系列データベース（TimescaleDB や CrateDB）に保存</li><li>**クエリ対応**: 時系列データに特化したクエリのサポート</li><li>**リアルタイム分析**: データの履歴を用いた迅速なインサイトの提供</li></ul> | <ul><li>エネルギー管理（電力消費データのモニタリングと最適化）</li><li>気象データのトレンド分析</li><li>交通量の履歴データ分析と将来予測</li></ul> |
| 4 | STH-Comet | <ul><li>**時系列データの保存**: Context Broker から受信したデータを時系列として保存。既定で MongoDB に保存する</li><li>**柔軟なデータクエリ**: 時系列データをクエリ可能にし、過去のデータ分析や可視化をサポート</li><li>**データの永続性**: データの変更履歴を保持するため、過去のデータ状態を追跡可能</li><li>**カスタマイズ可能なデータモデル**: 保存するデータ形式や内容をプロジェクト要件に合わせてカスタマイズ可能</li></ul> | <ul><li>**環境データの履歴管理**: センサーから取得した温度、湿度、CO2レベルの履歴を保存し、将来的なトレンド分析に活用</li><li>**スマートビルディング**: 建物のエネルギー消費量や利用状況の時系列データを分析し、効率的なリソース配分を実現</li><li>**スマート交通**: 交通流量や平均速度データの履歴を記録し、交通渋滞解消や最適ルート提案に活用</li><li>**予測メンテナンス**: 機械やインフラストラクチャのセンサーデータ履歴を分析し、故障や異常の兆候を予測</li></ul> |
| 5 | IoT Agent | <ul><li>**プロトコル変換**: IoT デバイスからのデータを FIWARE 標準（NGSI）に変換</li><li>**マルチプロトコル対応**: MQTT、HTTP、LwM2M、CoAP など、さまざまなプロトコルに対応</li><li>**双方向通信**: IoT デバイスへの制御コマンドの送信をサポート</li></ul> | <ul><li>スマート農業（センサーやデバイスからのデータ収集と自動灌漑制御）</li><li>スマートホーム（デバイスのリモート制御）</li><li>インダストリー4.0（工場内センサーからのデータ収集）</li></ul> |
| 6 | Draco | <ul><li>**データ処理パイプライン**: データのリアルタイム変換と永続化を実現</li><li>**柔軟なストレージサポート**: S3、HDFS、Kafka など、多様なターゲットをサポート</li><li>**イベント駆動**: データフローの自動化が可能</li></ul> | <ul><li>IoT イベントデータのリアルタイム分析</li><li>データフローの簡素化</li><li>複雑なデータ処理パイプラインの構築</li></ul> |
| 7 | Keyrock<br>(Identity Manager) | <ul><li>**ID 管理**: ユーザー認証とアクセス管理（OAuth 2.0準拠）</li><li>**ロール管理**: ユーザーごとに異なるアクセスレベルを設定可能</li><li>**セキュリティ強化**: サービスやアプリケーションにセキュアなアクセスを提供</li></ul> | <ul><li>スマートシティサービスのユーザー管理（住民と行政の異なる権限）</li><li>データ共有プラットフォームのアクセス制御</li><li>セキュアな産業IoTアプリケーション</li></ul> |
| 8 | Wilma<br>(PEP Proxy) | <ul><li>**セキュリティゲートウェイ**: API リクエストに対する認証と認可を提供</li><li>**Keyrock との統合**: アクセス制御を強化</li><li>**データ保護**: 非許可ユーザーからの不正アクセスを防止</li></ul> | <ul><li>スマートシティAPIのセキュリティ</li><li>ヘルスケアアプリケーションのデータ保護</li><li>企業内アプリケーションのアクセス制限</ul> |
| 9 | AuthzForce | <ul><li>**ポリシーベースのアクセス制御（PBAC）**: XACML 3.0に準拠したきめ細かいアクセス制御ポリシー定義</li><li>**RBAC（ロールベースアクセス制御）との統合**: Keyrock と連携しユーザーのロールに応じアクセス制御</li><li>**APIやデータへのセキュリティ強化**: Wilma と組み合わせて特定のリクエストのみ許可</li><li>**カスタマイズ可能なポリシー評価**: ユーザー、リソース、アクション、環境条件に基づいた柔軟なアクセス制御ルール設定</li><li>**分散環境での認可管理**: マイクロサービス環境やクラウドベースのシステムに適用</li></ul> | <ul><li>スマートシティのデータアクセス管理</li><li>IoTデバイスの制御権限管理</li><li>企業向けデータ保護とコンプライアンス対応</li><li>ヘルスケアデータのセキュアなアクセス管理</li></ul> |
| 10 | Wirecloud | <ul><li>**ダッシュボード作成**: ユーザー向けにカスタマイズ可能なデータダッシュボードを提供</li><li>**ウィジェットベース**: さまざまなウィジェットを組み合わせて視覚化</li><li>**API 連携**: FIWARE の他のコンポーネントや外部システムと簡単に統合可能</li></ul> | <ul><li>スマートシティのオペレーター向けリアルタイムモニタリングツール</li><li>エネルギー使用状況の可視化とレポート作成</li><li>交通管理ダッシュボード</li></ul> |

# 関連

- [FIWARE コンポーネントの使用技術・依存ミドルウェアを整理](https://qiita.com/ot-mikami/items/5aaaf5293a565b2056b0)

# 参考

- [Let's FIWARE](https://www.letsfiware.jp)
- [スマートシティ施策のロードマップの公開について](https://www8.cao.go.jp/cstp/stmain/smartcity_roadmap.html)
- [デジタル田園都市国家構想](https://www.cas.go.jp/jp/seisaku/digitaldenen/index.html)
- [地理空間データ連携基盤](https://www8.cao.go.jp/cstp/society5_0/smartcity/scra-geospatialdata.pdf)
- [政府相互運用性フレームワーク（GIF）](https://www.digital.go.jp/policies/data_strategy_government_interoperability_framework)