2022年2月28日開催・NCWG協賛支援セミナー講演資料

IoTとICGWと、開発者と。

NTTコミュニケーションズ株式会社
データプラットフォームサービス本部 開発オペレーション部門
真山 健大

岩田 大知

目次
■ 前半パート（岩田）1. 自己紹介
2. NTT Communications IoTサービスのご紹介
3. IoT Connect Gateway利用の流れ
4. 今後の展開/取り組み■ 後半パート（真山）1. 自己紹介
2. IoT Connect Gatewayの活用事例
3. サービス開発者としての思い© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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自己紹介
岩田 大知（いわた だいち）

所属 開発オペレーション部門 2G5T
業務内容
IoT Connected Gateway (ICGW)ICGWのSDP開発
技術領域
GCP/GKE/Terraform/Docker
Python/Qmonus
趣味・特技
・バレーボール
・絵(デジタル)/3Dモデリング1995.6
出身：富山2014.4
大阪大学 工学部
大阪大学大学院 情報科学研究科• 機械学習/深層学習• コンピュータビジョン
2020.4
NTT Communications
DPS部 開発オペレーション部門 3G2T
• コロナ年• フルリモート
2021.7
DPS部 開発オペレーション部門 2G5T
• ICGW開発© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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NTT Communications IoTサービスのご紹介© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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Smart Data Platform

Smart Data Platform (SDPF)はデータ利活用に必要な収集・蓄積・管理分析に関する機能をワンストップに提供し、お客さまのDXを支援するプラットフォーム
Apps on SDPF
社会・利用者への還元

サブスクリプション
ビジネス支援

ボイス
DX

人工知能

営業支援

Smart Data Platform

03 分 析

原因解明

データ利活用

加工

データ処理
蓄積

分析

可視化

ハイパーバイザー

仮想サーバー

ミドルウェア/ライセンス

プラットフォー
ム
サービス

ネットワーク

機器制御
モニタリング

車両運行管理データマネジメン
ト物理サーバー コンテナ管理

パートナークラウド

ストレージバックアップ

サポート

マネージド・セキュリティ
サービス

API連携基盤
リソースモニタリン
グ

無償サポー
ト

ICT リソース
可視化

操作ログ

有償サポー
トオーケストレータ

セキュリティ

IoT

構築/開発ツール
マネージドサービス

IoTサービス
相互接続/
インターネット/ リモートアクセス
関連サービス
関連サービスクラウド/サーバー
ローカルネットワーク© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

自国通貨払
いモニタリング/監査

クラウド/サーバー

01 収 集精算DX

発見/洞察
計画の最適化

02 蓄 積ITサービス管 映像管理
理

SD-WANクラウド/サーバー
ネットワークセキュリティ

IoT Connect

セキュリ
ティ

IoT プラットフォーム

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SDPF Managed IoTサービス概要
SDPF Edge

増大するIoTをリアルタイムかつセキュアな利活用を可能とする
カスタマエッジコンピューティングサービス
エッジアプリケーション配信、一元管理を可能とするコントロー
ラーの提供、構築・保守・運用をフルサポート

Things Cloud®

データ収集・可視化・分析など IoTに必要な機能をパッケージ化したIoTプラットフォームサービス

ローカル5G

ローカル5Gの導入のコンサルティングから運用に必要な免許取得の代行、構築と監視・保守・運用までをワンストップで提供するサービス

IoTプラットフォーム

IoT Connect

IoT Connect Mobile ® Type S グローバルなIoTビジネスを可能にするIoT向けモバイルデー
タ通信サービス(ICMS)

IoT Connect Gateway(ICGW)© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

IoTデバイスの処理負荷やデータ量を気にすることなく、クラウド側のインターフェース仕様に合わせて簡単・セキュアな接続を実現するサービス
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SDPF Managed IoTサービス概要
SDPF Edge

増大するIoTをリアルタイムかつセキュアな利活用を可能とする
カスタマエッジコンピューティングサービス
エッジアプリケーション配信、一元管理を可能とするコントロー
ラーの提供、構築・保守・運用をフルサポート

Things Cloud®

データ収集・可視化・分析など IoTに必要な機能をパッケージ化したIoTプラットフォームサービス

ローカル5G

ローカル5Gの導入のコンサルティングから運用に必要な免許取得の代行、構築と監視・保守・運用までをワンストップで提供するサービス

IoTプラットフォームIoT Connect

IoT Connect Mobile ® Type S グローバルなIoTビジネスを可能にするIoT向けモバイルデー
タ通信サービス(ICMS)

IoT Connect Gateway(ICGW)© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

IoTデバイスの処理負荷やデータ量を気にすることなく、クラウド側のインターフェース仕様に合わせて簡単・セキュアな接続を実現するサービス
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2022年1月18日「SDPF Edge」提供開始を発表© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

https://www.ntt.com/about-us/press-releases/news/article/2022/0118.html 8

エッジコンピューティングとはネットワークにつながるIoT機器や、データを収集する現場に近いエリアのネットワークにサーバーを分散配置し、大容量のデータを低遅延で処理する分散処理型のコンピューティングモデル
クラウドコンピューティング

エッジコピューティング
エッジコントローラー
アプリの配信リソース管理クラウドでデータを処理↓
潤沢なリソースを利用した負荷の高い処理が可能
ネットワークデータ転送エッジデバイス© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

ネットワーク
端末から近い位置に配置したサーバーでデータを処理↓
即時性の確保や通信量の削減が可能

データ転送

エッジデバイス9一般的なエッジ「SDPF Edge」の特徴
A 低遅延でのデータ処理- オンプレでデータを現地処理することにより、クラウド経由と比較して低遅延での処理が可能

B ネットワークの効率化- オンプレで1次データ処理、必要データのみクラウド送信し、効率的にネットワークを利用可能

C サービス共通のHW/SW基盤- SDPF各サービス共通のハードウェア/ソフトウェア
基盤を持つことによりアプリケーション一元管理や追加配信、バージョンアップなどが可能

SDPF Edge

クラウドオンプレエッジ(SDPF Edge)- カスタマープレミスにHWを設置・設定し保守運用を行うまで月額定額での提供- オンプレのエッジからネットワーク、クラウドサービスまでSDPFのサービスとしてトータル提供が可能© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

Azure/AWS/GCP

SDPF Edge
コントローラー

各種アプリケーションD HW本体、保守運用を月額定額

E エッジ~クラウドのフルスタック提案

SDPFサービス

エッジデバイス(ローカルデバイス)

SDPF
標準サービス

お客様持込/Com SI
構築

B
お客様持込/Com SI構築

E

コンテナ基盤

仮想化基盤基盤C

エッジコンピューティングサーバー

D

機器・デバイスA

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IoTプラットフォーム「Things Cloud®」Things Cloud®は、フルスタック IoTプラットフォーム
データ収集・可視化・分析など IoTに必要な機能をパッケージ化してご提供

スモールスタート/スケールアウトが考慮された機能群
APIファースト設計で柔軟なシステム連携を実現
ユーザフレンドリーな直感的UI© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

all in one

単一の設計思想

IoTに適した可視化

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IoTプラットフォームで求められる機能に対応「Things Cloud®」は、フルスタック IoTプラットフォーム
IoTプラットフォーム機能センサー
IoT-GW

ネットワーク

データ受信/処理コンピュートリアルタイムイベント
検知/通知
データ蓄積/管理

API

デバイスで集めた時系列デー
タを一元的に保存、関連機能から利用できるよう蓄積デバイス管理/認証＊利活用例

機器稼働監視© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

ユーザ/ロール管理

食品衛生管理可視化

外部クラウド

データ分析

お客様システム作業員 健康管理12

SDPF Managed IoTサービス概要
SDPF Edge

増大するIoTをリアルタイムかつセキュアな利活用を可能とする
カスタマエッジコンピューティングサービス
エッジアプリケーション配信、一元管理を可能とするコントロー
ラーの提供、構築・保守・運用をフルサポート

Things Cloud®

データ収集・可視化・分析など IoTに必要な機能をパッケージ化したIoTプラットフォームサービス

ローカル5G

ローカル5Gの導入のコンサルティングから運用に必要な免許取得の代行、構築と監視・保守・運用までをワンストップで提供するサービス

IoTプラットフォーム

IoT Connect

IoT Connect Mobile ® Type S グローバルなIoTビジネスを可能にするIoT向けモバイルデー
タ通信サービス(ICMS)

IoT Connect Gateway(ICGW)© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

IoTデバイスの処理負荷やデータ量を気にすることなく、クラウド側のインターフェース仕様に合わせて簡単・セキュアな接続を実現するサービス
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「IoT Connect Gateway (ICGW) 」とは• IoTデバイスの処理負荷やデータ量を気にすることなく、クラウド側のインターフェース仕様に合わせて簡単・セキュアな接続を実現するサービス• 「プロトコル変換機能」「クラウドアダプタ機能」の２つの機能をセットで提供
IoT Connect Gateway 対応メニュー/接続先サービス
メニュー

プロトコル変換機能

クラウドアダプタ機能

HTTP → HTTPSMQTT → MQTTS

Things Cloud, Google Cloud IoT Core,AWS IoT Core, Azure IoT Hub

HTTP → HTTPS汎用HTTP/HTTPSサーバ

イベント

HTTP → HTTPS

Google Cloud Pub/Sub, Azure Event Hubs

ファンクション

HTTP → HTTPSAWS Lambda

スタンダード© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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IoTの課題①：通信量・端末オーバヘッド
課題

IoT端末でデータの暗号化を行いクラウドに送信する場合• 端末コスト/消費電力• 通信量

DeviceDevice

HTTPS

HTTP

閉域網
解決

IoT
Connect
Gateway

Cloud Service
HTTPS

暗号化通信

端末コストと通信容量を削減可能に端末側で暗号化処理をICGWにオフロードすることで「暗号化のための端末コスト削減、省電力化」「デバイスからの通信量も削減」© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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IoTの課題②：運用コスト・セキュリティ対策
課題配布したIoT端末に対しての遠隔からのファームアップデートやセキュリティパッチ対策• e.g. 安価で大量の端末を様々な場所に配布するIoTサービス• 暗号化チップや遠隔アップデート機能を追加すると端末コストが高価に通信の盗聴・攻撃
DeviceDevice…

…

IoT
Connect
Gateway

Cloud Service

Device

閉域網

暗号化通信

簡単にセキュリティ対策と運用コスト削減が可能
解決• 端末~ICGWの通信は閉域網となっているため、外部からの盗聴や攻撃のリスクが少ない• ICGW~クラウドの通信はICGWが暗号化を行うことでセキュリティを担保• クラウド側の認証方式を更新する場合でも、端末側で変更する必要はなくICGWのポータルで一括して鍵変更が可能© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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IoTの課題③：クラウド側の機能追加への柔軟性

従来のIoTサービス開発では「端末からクラウド」通しでサービス設計の検討が必要

課題• クラウド側：便利な新サービス・プラットフォームがスピーディーに機能拡充• 端末/センサ側：頻繁なアップデートが困難• クラウドサービスによって得意とする領域が異なる

Cloud Service A
IoT
Connect
Gateway

Device

従来のままのインターフェース

プロダクトサイクル：ゆっくり切り替え、使い分けも容易

Cloud Service B
クラウドごとに異なる仕様、認証方式、サービスに対応

プロダクトサイクル：早い

端末の開発コストをかけず新機能追加や選択の自由度を提供
解決• 端末とクラウドサービスのプロダクトサイクルや仕様差分を吸収• IoTサービスによって最適なクラウドサービスが異なる場合でも柔軟に切り替え可能（各クラウドに対応した開発コストの削減）© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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SDPF Managed IoTサービス概要
SDPF Edge

増大するIoTをリアルタイムかつセキュアな利活用を可能とする
カスタマエッジコンピューティングサービス
エッジアプリケーション配信、一元管理を可能とするコントロー
ラーの提供、構築・保守・運用をフルサポート

Things Cloud®

データ収集・可視化・分析など IoTに必要な機能をパッケージ化したIoTプラットフォームサービス

ローカル5G

ローカル5Gの導入のコンサルティングから運用に必要な免許取得の代行、構築と監視・保守・運用までをワンストップで提供するサービス

IoTプラットフォーム

IoT Connect

IoT Connect Mobile ® Type S グローバルなIoTビジネスを可能にするIoT向けモバイルデー
タ通信サービス(ICMS)

IoT Connect Gateway(ICGW)© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

IoTデバイスの処理負荷やデータ量を気にすることなく、クラウド側のインターフェース仕様に合わせて簡単・セキュアな接続を実現するサービス
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NTT Comが提供する「SDPF Managed IoT」「Smart Data Platform」のサービス・技術を組み合わせ
IoTを核としたデータ活用ビジネスをお客さまと共に創り、産業・社会の発展に貢献© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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IoT Connect Gateway利用の流れ© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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IoT Connect Gateway × HTTPサーバ

モデルケース
• IoT端末で取得した温湿度データをIoT Connect Gateway経由で送信• センサ情報をHTTPサーバで可視化
e.g. オンプレ
HTTP
サーバ

IoT
Connect GW

IoT
Deviceモバイルネットワーク(IoT Connect Mobile
Type S)

インターネット

HTTP

HTTPS

データをJSONデータとして送信
ex>{“sensor1”: 32.4
”sensor2”: 60.2
“lon”: 34.254“lan”: 65.234”device_name”: “test_device”}© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

可視化・Device管理
・暗号化/認証機能※デバイスの数が増加し、個社別テナントになった場合もクラウド側で設定変更で一括変更可能

利用者
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IoT Connect Gateway利用の流れ
Step1. SIM情報設定■ SIMの基本情報を確認&設定
IoT Connect Mobile® Type SからSIMを発注• HSN• デバイス名• IPアドレス ..

Step2. Authentication設定■ 各種クラウドに接続するための認証情報を登録
e.g. HTTPサーバへデータを転送する場合• X.509認証• プリシェアードキー認証

Step3. Group設定■ データ転送の設定を登録
各種クラウドに「グループ」と言う単位で接続設定• エントリーポイント（ICGWの受け口）• 宛先• データ付加オプション

Step4. データ転送■ 実際にデータを送信し動作確認© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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IoT Connect Gateway設定画面 (Step2. Authentication設定)© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

※このGUIは現在開発中のもので、最終的な提供GUIで異なる可能性がございます23

IoT Connect Gateway設定画面 (Step3. Group設定)© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

※このGUIは現在開発中のもので、最終的な提供GUIで異なる可能性がございます24

IoT Connect Gateway設定画面 (Step4. データ転送)© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

※このGUIは現在開発中のもので、最終的な提供GUIで異なる可能性がございます25

IoT Connect Gateway × Things Cloud
GPS TrackerからGPS Location情報をHTTPでICGW経由で送信することで、モジュールの暗号化を必要とせず消費電力、デバイスの開発コストを削減可能。Things Cloudで可視化を実現※上記は千葉まで車で移動した際のGPSデータ© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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今後の展開/取り組み© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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終わりに求められている機能ってなんだろう…

皆さんのお声を聞かせて頂ければ…!

© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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目次■ 前半パート（岩田）1. 自己紹介
2. NTT Communications IoTサービスのご紹介
3. IoT Connect Gatewayのご紹介
4. 今後の展開/取り組み■ 後半パート（真山）1. 自己紹介
2. IoT Connect Gatewayの活用事例
3. サービス開発者としての思い© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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自己紹介

真山 健大（まやま けんた）

■所属：NTTコミュニケーションズ株式会社
モバイル界隈の仕事をしています••••© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

2019年~ フル MVNO 基盤 設計開発
2020年~ ICGW モバイル基盤 設計開発
2021年~ ローカル 5G サービス設計開発
2021年~ SIM-key 認証基盤 設計開発

3030

植物育成が好きです
自宅で植物を集めていったら…
• 2020年10月: 2鉢• 2022年2月: 150鉢 (210株)

デスク周りに集合させてみた

マダガスカルや中南米の現地の塊根植物に魅了され、植物の沼にはまってまった
Pachypodium Rosulatum var. Gracilius
from Madagascar

Adenia globosefrom Tanzania© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

Agave Titanota Himegenryu
from Mexico

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IoT Connect Gateway の活用事例

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150 鉢を超えてくると、さすがに管理が大変
夏 (成長期)：•••潅水頻度高め→ 水切れによるダメージ回避
直射日光からの遮光調整→ 葉焼けリスク回避
鉢内外の湿度に注意→ 蒸れによるダメージ回避

夏の管理模様@ベランダ

冬の管理模様@狭い室内

冬 (休眠期)：•••潅水頻度低め→ 根腐れリスク回避
管理温度に注意→ 低温によるダメージ回避
LED での補光→ 徒長リスク回避
株ごとに性質も異なるので、それぞれの育成環境に合わせた管理やノウハウ蓄積が必要なのですよね© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

33ここは、ICGW の出番• 課題1: 管理対象の潅水や日照の管理が大変→ 多数の IoT 機器でデータを集計し、管理情報を ICGW へセキュアにアップロード可能• 課題2: データの蓄積や可視化を楽に実現したい→ ICGW からのパブリッククラウドへの連携が容易に可能で、クラウドの各種提供サービスをサクッと利用でき、どこからでもアクセス可能
IoTデバイス(各種センサ)モバイル回線（IoT Connect
Mobile Type S）

インターネット

クラウド（データ蓄積/可視化ツールなど）

IoT Connect
Gateway© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

MQTT

MQTTS

非暗号化通信暗号化通信管理者(私)34

作ってみたセンサ情報• Wio-Node や電子工作したセンサからデータを取得し、Raspberry Pi で収集• Raspberry Pi に ICMS の SIM を差し込みのモバイル回線経由で ICGW へアップロード

ICGW• クラウドアダプタ機能を利用し AWS へ接続

AWS• 提供機能の Lambda, Amazon OpenSearch Service, Kibana を利用し、サクッと可視化
Raspberry pi
Wio-Node4GPi

モバイル回線AWS（IoT Connect
Mobile Type S）

IoT Core

IoT Connect
Gateway
電子工作系
センサ

ICMS SIM© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

MQTT

OpenSearch

Kibana

MQTTS

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センサ周辺の詳細
Raspberry Pi 4 + 4GPIICMS SIMカード

Raspberry Pi 4+ 4GPI

SIMカード (ICMS)
Wio-Node:• 技適取得済みの ESP-WROOM-02 (Wi-Fi)を搭載した小型 IoT モジュール• GROVE コネクタを搭載し、REST API を利用してモジュールからデータを取得○
GROVE 水分センサ○GROVE デジタル温度・湿度センサ
電子工作センサ:• BH1750 (光センサモジュール) をブレッドボードに挿し、4GPI から直接データ取得© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

照度センサ (BH1750)

Wio-Node +GROVE 水分量センサ

Wio-Node +
温度・湿度センサ36

測定環境
Wio-Node +GROVE 水分量センサ

照度センサ (BH1750)

測定対象
Agave Titanota
Wio-Node +
温度・湿度センサ
Raspberry Pi 44GPi© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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センサ情報の可視化

温度

湿度

照度

太陽光による出力(東向きのためAMのみ)
曇りのため低出力

灌水実施の基準

屋内LEDによる補光

土壌水分量© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

灌水により、水分量向上

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今後の構想植物の種別に応じて、ユーザでカスタマイズ可能なフィードバック機構を構築•

潅水タイミング: 植物の種類 (夏型、冬型) や時期に応じて適切なタイミングを提案
ポンプを用いて潅水自動化[センサ：土壌水分量, 湿度, 温度]•

加温管理：温度・湿度情報から、閾値以下となった場合にヒーターの電源 ON の動作を実行•

土壌配合調整: 土壌内 ph の配分を可視化し、植物の種類に合わせて配合割合を提案“マダガスカル系は酸性土壌を好むので鹿沼土を追加”“チューリップはアルカリ性土壌を好むので燻炭を追加” など[センサ：ph]•遮光提案: 急激な日照量の増加 (冬明け、梅雨明け後) による葉焼け防止を提案[センサ：照度, 温度, 湿度]© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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サービス開発者としての思い

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開発者自身がドッグフーディングを•サービスのリリースに至る実装の背景やサービスの利用方法についてはサービス開発者が最も詳しいと思うので、我々開発者から ICGW というサービスの良さを伝えたい と思い、登壇しました。

•

自身のサービスを実際に利用し、開発した機能の優れている部分だけでなく、今後の課題や発展できる領域が見えてきました。
➔特に園芸においては過去シーズンの測定データを元に栽培方法や環境整備が必要なため、各種センサ情報の可視化だけでなく、蓄積が重要となる。今後の園芸だけでなく、農業への発展も視野に検討中。

•IoT は電子回路のものづくりとインタネット・クラウドの技術が不可欠な領域です。ネットワーク事業者としてIoT の産業に貢献すべく、End-to-End でのソリューションを提供し、お客様の課題解決に貢献していきます。

•

本発表のでご紹介したユースケースの詳しい実装は、下記の弊社エンジニアズブログにて掲載しております。
IoT Connect Gateway を使ってみた 第3回 〜観葉植物育成状況の可視化〜
https://engineers.ntt.com/entry/2021/12/22/115446© NTT Communications Corporation All Rights Reserved.

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