V1.0 2023/10/4

抜粋版
はじめてのＡＷＳを使った運行管理開発キット～GPS端末からWebアプリまでトータルで提供、従量制でコスト削減～

AWS IoT Core

Amazon Location Service

スペクトラム・テクノロジー株式会社
https://spectrum-tech.co.jp
sales1@spectrum-tech.co.jp
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1

運行管理開発キット 目次
運行管理キット 全体像

3

ＧＰＳ端末 概要

4

ＧＰＳ端末 仕様

5

クライアント端末 概要

6

アプリ 一覧

7

1. 設定手順 全体像
事前準備

8

2. 設定手順① AWS IoT coreのモノ設定② GPS端末設定③ AWS IoT coreのルール設定④ AWS IoT側での受信確認⑤ クライアントPCにAWS Locationアプリ設定（Amplifyなど使用）

9102232
39
42⑥ GPS端末から正規データによる確認⑦ 地図関係の各種機能(ジオフェンス、ルート、インデックス等）

8688A)
B)
C)

openlayers-amplify
maplibre-js-react-iot-asset-tracking
amplify-ui-geo-explore

45
51
74

3. その他⑧
外部サイトによるデータ受信確認⑨
運行・勤務管理ツールによる分析

99
105

4.

109

運行管理のポイント
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抜粋版のため本文と一致しません

2

運行管理開発キット 全体像
GPS端末
（車搭載）

GPS

付加サービスAWS Cloud

リアルタイムグラフ(外部サイト）AWS IoT Core

DynamoDB

運行・勤務管理分析ツール
Amazon Location ServiceCognito

Lambda

運行管理者

メール
TrackPlace

MapGeofence

EventBridge

SNS

Amplify

IAM

Client（Webアプリ）

注：運行管理者用clientPCはお客様に提供して頂きます。他のハード、ソフト、設定マニュアルは提供します。
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3運行管理開発キット ＧＰＳ端末 概要
品名

項目

内容

Raspberry Pi 4model B

ＣＰＵ

1.5GHz 64bit クアッドコアCoretex-A72

ＧＰＵ

デュアルコア VideoCore VI® 500MHz

メモリ

4GB RAMＯＳ

Raspbian buｌｌseye(Debianベース）

インターフェース

2.4/5GHz WiFi(802.11 bgnac), Bluetooth 5.0, BLE, 1G
ether, USB 2.0x2, USB 3.0x2, micro HDMIx2, microSD
カード, 40 GPIO pin

電源／消費電力

Micro USB Type C 3.0A

サイズ

85ｘ56ｘ18mm

備考

モバイルルータ、テザ
リングでインターネットで接続

GPS

UBX-M8030, GPS(米国)、QZSS(日本,みちびき３機対応)、GLONASS（ロシア）、Galileo（欧州）,BeiDou（中国）
USB対応、1.5mケーブル、60g、精度：2m

マグネット、粘着シート
付き

付属品

内容

備考

ケース

透明、白、黒から選択できます。

microSD 32GB

Raspbian OS。お客様が設定するものは必要最低限のパスワード設定、ＷｉＦｉ設定になります。

プログラム

運行管理用mqttプログラム（python3.9.2)

ＵＳＢ電源ケーブル、ＨＤＭＩケーブルは付属しておりません。
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別途オプション品を購入ください

著作権は弊社に属します。コピー厳禁

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運行管理開発キット ＧＰＳ端末 仕様
項番 端末電源 通信回線 GPS受信
1〇

〇

〇

2〇

×

〇

3〇

〇

×

4〇

××

5×

GPSデータ送信
内容
備考（MQTT)〇
１０秒毎に送信
10秒毎にGPS端末側で〇：回復後送信 データを保持し、通信回復後、データ送信。
GPS受信後に送信、受信
×
できない時間は、データ未送信
GPS受信後にデータ送信
×
システムとしては、動作中
×

電源回復後、自動起動

GPS端末は、起動時通信
GPSは、QZSS（みちびき）,回線（約２分以内）が必要
GPS/SBASを捕捉するため、になります。起動後は、通端末起動後、約２分でGPS信回線が断となってもシスデータの送信を始めます。
テムとして動作します。
基本操作は、電源接続すall rights reserved 2023 spectrum technology co.
るだけです

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運行管理開発キット クライアント端末 概要
運行管理者用クライアント端末に必要なハード、ソフトです。
区分項目

バージョン

備考

ハード

i5, 8GB メモリ、250GB HDD
以上

osは、windows又は Linux

お客様準備

ソフト

Node.jsV18.x以上

npm

V8.x以上aws cli

V2.x以上Amplify cli

V9.x以上Visual studio code

V1.8以上all rights reserved 2023 spectrum technology co.

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運行管理開発キット アプリ 一覧
項番

区分

アプリ名

AWSサービス名

内容
頻度
備考
車などに搭載したGPS情報からリアルタイ
10秒毎にAWS location
1基本機能 トラッキングムに自動追尾。精度は、2m。履歴はservice/tracker
更新
dynamoDBに蓄積
地図上に設定したエリアに対象物体が入出 入出力時
AWS location
2ジオフェンス
点
service/geofence 力した時点でアラーム（メール）通知
地図で、出発地と目的地を設定して、最適
AWS location
都度
3
ルート計算
ルートを計算表示
service/route
検索したい場所、企業などを入力し、そのAWS location
場所を明示。緯度経度からの逆引き、カテ 都度
4
場所検索
service/place
ゴリ（ホテル、飛行場）による検索も可能
index
通常の地図、夜間、衛星などの地図を選択
日本語対応地図を
AWS location
設定時
5
地図可能。日本語対応
提供します。
service/map
イベント発
6
メール等通知AWS SNS
メール、SMSなどで通知
生時
AWS location
10秒毎に進んだ距離に基づき、速度10秒毎7付加機能 速度表示
service/tracker（km/h)を表示
GPS端末
AWS locationドライバをお客様で自由に設定
8ドライバ表示毎
service/tracker
GPS情報がDynamoDBに入力されたかを外 リアルタイ
9
リアルタイムモニタ
部Webサイトで確認ムdynamoDBから抽
運行・勤務管理を分析するツールpowerBI
運行・勤務管理分
バッチ処理 出したcsvをそのま10(マイクロソフト、無償）でサンプル版を提供
析ツール
まインポート可能
RTK（Real Time Kinematic）をHATで搭
弊社でカスタマイ
11応用機能 GNSS-RTK
別途ズして提供
載し、精度：20cmで位置情報を提供
温湿度、９軸センサ（加速度、ジャイロ、地弊社でカスタマイ
12
センサ情報別途磁気）、I2Cで接続できるセンサ類
ズして提供
弊社でカスタマイ
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13
カメラ
ライブカメラ等により提供
別途ズして提供

GPS端末GPS（車搭載）

設定手順
全体像

付加サービスAWS Cloud

⑧

①②

③
④

⑥

AWS IoT CoreAmazon Location
Service
運行管理者⑤ ⑦

Client（Webアプリ）

リアルタイムグラフ(外部サイト）

DynamoDB

CognitoLambdaEventBridge

SNS

運行・勤務管理分析
ツール
メール

Track

Place

Map

Geofence

1.

Amplify
IAM
事前準備• AWS、Javascriptの基礎スキルが必要になります。AWSのアカウント設定は終了していること。
• GPS端末用のテザリング、モバイルルータなどのインターネット回線準備• クライアントPCの準備（i5, 8GB メモリ、250GB HDD, windows又はlinux）

2.

設定手順は、以下のとおり実施します。
① AWS IoT coreのモノ設定② GPS端末設定③ AWS IoT coreのルール設定④ AWS IoT側での受信確認⑤ クライアントPCにAWS Locationアプリ設定（Amplifyなど使用）。
⑥ GPS端末から正規データによる確認⑦ 地図関係の各種機能(ジオフェンス、ルート、インデックス等）

3.

その他
⑧
外部サイトによるデータ受信確認⑨
運行・勤務管理ツールによる分析all rights reserved 2023 spectrum technology co.

8⑨

AWS IoT Core

運行管理開発２．設定手順all rights reserved 2023 spectrum technology co.

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運行管理開発①．AWS IoT coreモノ設定• ＡＷＳトップ画面• 利用する場合に、地域を意識して設定してください。地域毎に料金が変わったり、利用できるサービスが限定されている場合があります。以下ドキュメント参照• 基本的にどのリージョンでも設定可能。弊社例は、ohio:us-east-2になります。
• Iot coreとlocationなどは同じregionになります。

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運行管理開発①．AWS IoT coreモノ設定

AWS IoT Core

• モノの登録１• 管理＞モノの作成を押します。

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運行管理開発①．AWS IoT coreモノ設定

AWS IoT Core

• エンドポイント• pi側に設定するエンドポイント名です。
• 設定＞エンドポイント

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運行管理開発②．GPS端末設定
接続構成
Raspberry Pi 4B

モニタ
microＨＤＭＩ

ＵＳＢ
WiFiにより、テザリング、モバイルルータ等に接続

インターネトGPSをusb端子に接続
ＵＳＢ電源（typeC)：5V3A(PCの端子は2.1Aで動作しない）
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運行管理開発②．GPS端末設定
1. Raspberry Pi起動
① マイクロＳＤカードを挿入
・Raspberry Piの裏面からマイクロＳＤカードを挿入します。
・Raspbian OS(Bullseye系列）と必要なモジュール、ドライバをインストール済です。

② 電源ケーブル接続

・Raspberry PiのマイクロＵＳＢ端子に電源コードを挿入します。
・電源コードは付属しておりません。
必要な場合は、オプションで販売しております。5V3A必要なため、AC100Vから変換器経由で給電してください。パソコンのusbの場合起動しないことがあります。
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運行管理開発②．GPS端末設定
2. モニター、キーボード接続

Raspberry Piとモニタ（ＨＤＭＩ接続）、マウス、キーボード（ＵＳＢ接続）を接続し、初期設定を行います。

ノートＰＣの場合は、表示されません① モニタ接続• モニター（ＴＶ、ＰＣでＨＤＭＩ端子のあるもの）を準備します。
• マイクロＨＤＭＩケーブルにより、Raspberry Piとモニタを接続します。
② マウス、キーボード接続• デスクトップＰＣに接続しているマウス、キーボードをＵＳＢでRaspberryPiと接続します。
• マウス、キーボードがBluetoothで接続されている場合は、本体のBluetooth USBを外してRaspberry Piと接続します。

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運行管理開発②．GPS端末設定
3. 初期設定（２）ネットワーク設定

Raspberry Piが立ち上がったことを確認し、各種設定を行います。
⑤

ネットワーク設定• ＷｉＦｉの場合• 上段のＬＡＮマークをクリックして、接続したい、ＷｉＦｉ（ＳＳＩＤ）を選びます。
• パスワードを入力します。
• 次回からは自動で接続されます。

• ＬＡＮの場合• 自動で接続されます。
• ＩＰアドレスは、ＬＡＮ上のＤＨＣＰから自動で取得します。
• ＩＰアドレスをマニュアルで設定することも可能です。

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運行管理開発②．GPS端末設定
3. 初期設定（３）画面説明
トップ画面（上段のタスクバーで選択）• メニュー• ブラウザ• ファイルマネジャ• ターミナル

•
•
•
•
•
•
•
•

日本語入力
ＶＮＣ
ＣＰＵ使用率
メモリ使用量
ＢＬＥ
WiFi
音量
時刻

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運行管理開発③AWS IoT coreのルール設定AWS IoT CoreAWS IoTのルール設定• ＡＷＳ ＩｏＴのコンソールからＡＣＴ＞ルール• ルール作成を押します。

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運行管理開発③AWS IoT coreのルール設定AWS IoT CoreAWS IoTのルール設定
名前：mytrackrule1• ルール作成
SELECT * FROM 'track1'• 名前を入力します• ルールクエリステートメエントにＳＱＬ文を入力します。
pi側のトピックの登録をtrack1で実施した場合。

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運行管理開発④．AWS IoT側での受信確認
ＡＷＳ ＩｏＴ折り返し試験••

Ｐｉのコマンド画面からsubscriberの確認
subscribe側にデータが受信できていればＯｋ
再起動後、90秒以内に回線接続、GPSを受信状態。電源ONから約２分で受信できます。
$ cd /home/pi/Documents/track1$ python3 mqtt_subscribe_json.py 受信側を先に立ち上げ

受信できない場合の理由•
証明書が合っていない•
AWS IoT core側のトピックがtrack1になっていない

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運行管理開発④．AWS IoT側での受信確認

AWS IoT CoreＡＷＳ ＩｏＴ coreのテスト画面で確認•••

Ｐｉの電源を入れて、前頁で動作確認後
MQTT テストクライアントでトピックスを”track1”と入力し、サブスクライブ下にデータ受信できれば、iot coreまでの通信は良好

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運行管理開発⑤クライアントPCにAWS Locationアプリ設定

Amazon Location Service

2. 事前準備• https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/cli/latest/userguide/getting-startedinstall.html• Iamからアクセスkeyなどを取得• 端末からC：>aws configureと入力し設定• Access keyなどは各自入力してください。
• >aws –hで内容が出れば使用可能です。

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入力コマンド npm install -g @aws-amplify/cli
 npm install amplify configure amplify init
 amplify pushAmazon Location Service

運行管理開発⑤クライアントPCにAWS Locationアプリ設定
3. locationアプリ設定
A) openlayers-amplify• https://github.com/aws-samples/amazon-locationsamples/tree/main/openlayers-amplify• インストール• コマンドプロンプトを管理者で開く• 使用するディレクトリに移動
 npm install -g @aws-amplify/cli
 npm install

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入力コマンド npm start

運行管理開発⑤クライアントPCにAWS Locationアプリ設定

Amazon Location Service

3. locationアプリ設定
A) openlayers-amplify• https://github.com/aws-samples/amazon-locationsamples/tree/main/openlayers-amplify• 起動 npm start Run>without debugでweb(chrome)を選択すると自動表示

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24入力コマンド npm install npm install -g @aws-amplify/cli
 amplify configure amplify init

運行管理開発⑤クライアントPCにAWS Locationアプリ設定

Amazon Location Service

3. locationアプリ設定B) maplibre-js-react-iot-asset-tracking
mqttを使って追尾を行うモデル
https://github.com/aws-samples/amazon-locationsamples/tree/main/maplibre-js-react-iot-asset-tracking
インストール npm install npm install -g @aws-amplify/cli
 amplify configure
api keyなどは前出 amplify init

基本デフォルトでok

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入力コマンド npm start

運行管理開発AWS IoT Core
⑤クライアントPCにAWS Locationアプリ設定
Amazon Location Service

3. locationアプリ設定B) maplibre-js-react-iot-asset-tracking
mqttを使って追尾を行うモデル
https://github.com/aws-samples/amazon-location-samples/tree/main/maplibrejs-react-iot-asset-tracking
AssetTrackingRule_piのテスト• Iot coreのテストクライアント、疑似データを入れてトピックを公開します• Visual studio code立ち上げ、該当フォルダを開き、new terminal
 npm start Run>without debugでweb(chrome)を選択すると自動表示• ピンが表示され、時間が合っていれば正常• 時間、緯度経度を変更すると履歴が表示されます。

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運行管理開発AWS IoT Core
⑤クライアントPCにAWS Locationアプリ設定
Amazon Location Service

3. locationアプリ設定
C) amplify-ui-geo-explore
A）、B）作成したモデルを統合した最終版
https://github.com/aws-samples/amazon-location-samples/tree/main/amplify-uigeo-explore事前準備• Aws locationのうち、未設定分を設定• インデックスの配置（場所名を入れて検索する時に使用）• 他はデフォルトでok（名前例：explore.place.Esri）

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運行管理開発⑥GPS端末から正規データによる確認

Amazon Location ServiceAWS IoT CoreC) amplify-ui-geo-explore
A）、B）作成したモデルを統合した最終版
https://github.com/aws-samples/amazon-location-samples/tree/main/amplify-uigeo-explore
GPS端末からの確認
クライアント端末側
Visual studio code立ち上げ
該当の場所へ npm start Run>without debug

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運行管理開発AWS IoT Core
⑦地図関係の各種機能(ジオフェンス、ルート、インデックス等）
Amazon Location ServiceC) amplify-ui-geo-explore
A）、B）作成したモデルを統合した最終版
https://github.com/aws-samples/amazon-location-samples/tree/main/amplify-uigeo-explore
ルート
https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/location/latest/developerguide/calculatingroutes.html
地図上でプロットした２点間での車のルートを表示• ルートを選択、地図上で２点をプロット• 計算を押すとルートと所要時間が出る。
• 出発時間の指定なども可能（googleと同じ）

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運行管理開発AWS IoT Core
⑦地図関係の各種機能(ジオフェンス、ルート、インデックス等）
Amazon Location ServiceC) amplify-ui-geo-explore
A）、B）作成したモデルを統合した最終版
https://github.com/aws-samples/amazon-location-samples/tree/main/amplify-uigeo-explore
インデックス（場所検索）
https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/location/latest/developerguide/searchingfor-places.html
検索窓に、場所名を入力すると候補が出て、選択すると地図上でプロット• 秋津駅と入力• リスト表示、選択すると地図上にプロット

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運行管理開発AWS IoT Core
⑦地図関係の各種機能(ジオフェンス、ルート、インデックス等）
Amazon Location ServiceC) amplify-ui-geo-explore
A）、B）作成したモデルを統合した最終版
https://github.com/aws-samples/amazon-location-samples/tree/main/amplify-uigeo-explore
インデックス（場所検索、カテゴリ）
https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/location/latest/developerguide/categoryfiltering.html
検索窓に、カテゴリを入力すると候補が出て、地図上に複数表示（英語のみ）• Convenience Storeと入力• リスト表示、選択すると地図上にプロット

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運行管理開発AWS IoT Core
⑦地図関係の各種機能(ジオフェンス、ルート、インデックス等）
Amazon Location ServiceC) amplify-ui-geo-explore
A）、B）作成したモデルを統合した最終版
https://github.com/aws-samples/amazon-location-samples/tree/main/amplify-uigeo-explore
トラッカー・シミュレーション
https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/location/latest/developerguide/geofence-anarea.html
トラッカーを押すと、追尾のシミュレーションができます。実際の履歴にも残るのでテスト期間中にのみ使用または、特別なdeviceidを使用のこと• トラッカーを押す、右にシミュレーション画面。
• 地図上にプロットすると履歴として保存、複数おすと軌跡も出ます。

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運行管理開発AWS IoT Core
⑦地図関係の各種機能(ジオフェンス、ルート、インデックス等）
Amazon Location Serviceジオフェンス
https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/location/latest/developerguide/geofence-anarea.html
ジオフェンスを押して、地図上のエリアを選択するとフェンス。そのエリアへの入出力をメールなどで通知可能。
• 確認• トラッカシミュレーションでジオフェンス内に車移動させ、メールを確認• GPS端末でも同様に確認できます。

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AWS IoT Core

運行管理開発３．その他

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運行管理開発AWS IoT Core

⑧外部サイトによるデータ受信確認リアルタイム表示• ＩｏＴ．Ｋｙｏｔｏ様の利用＞グラフ• Ｄｅｖｉｃｅｉｄ：mt3339 pi側に設定• 表示対象をチェックすると自動で表示されます。
Countのみ表示

外出先でブラウザで確認できます。

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運行管理開発⑨運行・勤務管理ツールによる分析
PowerBIインポート• Powerbiダウンロード• https://www.microsoft.com/ja-jp/download/details.aspx?id=58494• windowsPCにインストール• 添付のpowerbiファイルを開く• データ変換＞データソース設定で各ディレクトリに変更• ファイル名は、output0925_2.csvは変えないこと• 更新でお客様のデータになります。

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