V1.0 2018/03/27

ＡＷＳ ＩｏＴを使用した電力計キット～月額無料で電力可視化、無駄を削減～

抜粋版

AWS IoT
スペクトラム・テクノロジー株式会社
https://spectrum-tech.co.jp
sales@spectrum-tech.co.jp
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ＡＷＳ ＩｏＴ開発キット 目次

Pi運用マニュアルページ

ＡＷＳ ＩｏＴ開発

ページ

1.
2.
3.
4.

①
②
③
④

RaspberryPiについてLinux基本コマンド
基本操作
日常運用（ウイルススキャン、更新）
メニュー
ＡＷＳ設定
ＡＷＳ ＩｏＴ設定
電力計• 全体構成• 接続概要• 単体試験• ＡＷＳ ＩｏＴルール設定• Subscribe設定• Publish設定• 折り返し試験• ＤｙｎａｍｏＤＢ確認• リアルタイムグラフ設定• ＩＡＭユーザ追加• リアルタイム表示• DynamoDBからのCSVエキスポート
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抜粋版
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Pi運用マニュアル
1. Raspberry Piについて
既に全世界で1000万台以上販売された手のひらサイズのコンピュータです。
ＬｉｎｕｘベースのＲａｓｂｉａｎＯＳで動作しております。

2. Linux基本コマンド① システム関係• 起動：電源を入れると自動で起動します。
• 再起動：# reboot
又は、アプリケーション>ログアウト>再起動；左上のメニューから• 終了：# shutdown
又は、アプリケーション>ログアウト>シャットダウン；左上のメニューから• ログアウト # logout
又は、アプリケーション>ログアウト>ログアウト；左上のメニューから• 日本語／英語の入力切替：キーボードのctl+ｊを同時に押します。又は右上のアイコン（右から７個目）からプルダウンで選択

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Pi運用マニュアル
2.

Linux基本コマンド② ディレクトリ操作、コピー、移動、削除
root@:~# cd /root/Documents
ディレクトリの切り替え
root@:/root/Documents# ls
ファイルとディレクトリの表示（表示したら操作したいファイルを右クリックでコピペして操作します
root@:~# cp ファイル名 ディレクトリ
配下のディレクトリのファイルを別のディレクトリへコピー
root@:~# mv ファイル名 ディレクトリ
配下のディレクトリのファイルを別のディレクトリへ移動
root@:~# rm ファイル名
ファイルの削除
便利な機能 rm –help
コマンドのオプションが分からない場合は、ヘルプで問い合わせる。すべてのコマンド共通(マイナスを２個とhelp)③ ユーザ権限、プロセス他
root@:~ $ su スーパーユーザ（root)に切り替え、パスワードを入力
root@:~# ps a
現状の動いているプロセスを表示
root@:~# kill
特定のプロセスを強制終了
root@:~# apt-get install pkg
パッケージのインストールなどに使用
root@:~# date
日付、時間の設定を行います。
root@:~# leafpad /etc/network/interfaces インタフェースに記述してい内容を変更します。Viよりも使いやすいです。

④ モジュール、usb、メモリ、ＨＤＤなどの表示
root@:~# lsmod
root@:~# lsusb
root@:~# free -mt
root@:~# df -h

linuxのモジュールリスト表示
usbのデバイス表示
メモリ使用状態表示
ＨＤＤ（マイクロＳＤ）の使用状態表示

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Pi運用マニュアル
3. 基本操作① 表示画面と内容トップ画面（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• マルチ画面選択
•
•
•
•
•
•
•

ＶＮＣ
日本語入力
ＢＬＥ
ＷｉＦｉ
音量（ジャックで聴けます）
回線効率
時刻

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Pi運用マニュアル
4. 日常運用①

セキュリティ対策（アンチウイルス更新、スキャン）• アンチウイルス対策として無料のclamAVをインストールしてます。
• 手動での運用を基本としてます。

パターンファイル更新
手動スキャン時に更新されます
手動でスキャン
# clamscan --infected --remove --recursive
自動化可能ですが、バックグランドで重くなる可能性大。コマンド入力後約２５分位かかります。

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Pi運用マニュアル
4. 日常運用②

インストール済パッケージの更新リスト、アップグレード• Linuxの場合は、頻繁に更新が発生します。アップグレードを定期的に実施してください。
• 更新前には、バックアップを取ることをお勧めします。特にアップグレードはまれに動作不良、戻せない状態が発生します。自己責任で実施してください。

更新リスト取得# apt-get update
アップグレード実施# apt-get upgrade

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発①．メニューAWS IoT• ＡＷＳ設定ＡＷＳ ＩｏＴを実施するためのＡＷＳの設定
ＡＷＳの詳細説明は以下のＵＲＬへ
https://aws.amazon.com/jp/cloud/?nc2=h_l2_cc• ＡＷＳ ＩｏＴ設定
ＡＷＳ ＩｏＴのデバイス、証明書、ポリシー、ルールなどの設定を行います。
開発者ガイトは以下のＵＲＬへ
https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/iot/latest/developerguide/what-is-aws-iot.html• ＬＥＤ点灯ＡＷＳ ＩｏＴのｓｈａｄｏｗを使って、Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ Ｐｉに接続したＬＥＤを遠隔から点灯させます• メール送信
タクトスイッチを使い、ＭＱＴＴプロトコルを介して、ＡＷＳ ＩｏＴに接続し、ＡＷＳ ＳＮＳからＥ－ｍａｉｌの送信を行います。上記同様単体試験などのプログラムを提供• センサ情報リアルタイム表示
ＢＭＰ２８０センサを使いＭＱＴＴプロトコルを介して、ＡＷＳ ＩｏＴに接続し、ＡＷＳ ＤｙｎａｍｏＤＢにデータを保存し、そのデータを外部ツールでリアルタイム表示します。またその過程の、Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ Ｐｉでのセンサ単体試験、ＡＷ
Ｓ ＩｏＴ折り返し試験などのプログラムも提供。順序だてて構築して行きます。

（参考）• Ｇｉｔｈｕｂなど• https://github.com/aws/aws-iot-device-sdk-python（一部のプログラムはＴＬＳエラーで動きません）• https://github.com/eclipse/paho.mqtt.python• ＭＱＴＴ• https://www.ibm.com/developerworks/jp/iot/library/iot-mqtt-why-good-for-iot/（ＩＢＭの資料でわかりやすい）all rights reserved 2018 spectrum technology co.

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発②．ＡＷＳ設定• 手順１：アカウントの作成• https://aws.amazon.com/jp/register-flow/• 必要なメールアドレス、パスワードなどを入力します。

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9ＡＷＳ ＩｏＴ開発②．ＡＷＳ設定• 手順２：連絡先情報を入力します。
• 住所、電話番号、会社名などを入力します。

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発②．ＡＷＳ設定• 手順３：クレジットカード情報を入力します。
• １年間は無料で利用できますが、支払いが発生した場合のクレジット情報を入力します。

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発②．ＡＷＳ設定• 手順４：アカウント認証を実施します。
• 電話でＰＩＮ通知があり、情報を入力します。

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発②．ＡＷＳ設定• 手順５：サポートプランを入力します。
• ひとまず無料のベーシックプランを選択します。

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発②．ＡＷＳ設定• 手順６：アカウント作成完了。

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発②．ＡＷＳ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。

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発③．ＡＷＳ ＩｏＴ設定

AWS IoT• 画面説明１• ＡＷＳトップ画面からＡＷＳ ＩｏＴのサービスを選択します。
• モニタリング：接続状況がひとめで分かりますall rights reserved 2018 spectrum technology co.

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発③．ＡＷＳ ＩｏＴ設定

AWS IoT• 画面説明２• オンボード：特に使用しません• 管理：モノall rights reserved 2018 spectrum technology co.

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発③．ＡＷＳ ＩｏＴ設定

AWS IoT• 画面説明３• 安全性：証明書• ＡＣＴ：ルール

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発③．ＡＷＳ ＩｏＴ設定

AWS IoT• 画面説明４• テスト：ＭＱＴＴクライアント

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発③．ＡＷＳ ＩｏＴ設定

AWS IoT• モノの登録１• 管理＞モノの作成を押します。

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発④．電力計

AWS IoT

全体構成
開発キット
電力計キット
ＣＴセンサ

ＡＤコン
バータ

AWS IoT

AmazonDynamoDB

リアルタイムグラフ

分電盤の電源ケーブルにＣＴセンサを取り付けて、その情報をＡＤコンバータを通し、ＰｙｔｈｏｎプログラムでＡＷＳ ＩｏＴに送信します。
Ａｍａｚｏｎ ＤｙｎａｍｏＤＢに保存された電力情報をリアルタイムに表示します。
電力計キットは、開発キットのオプションになります。電力計キット単独では動作しません。
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ＡＷＳ ＩｏＴ開発
④．電力計
接続概要

Ａ2

ＷｉＦｉ

Ａ０

Ａ1

ＣＴセンサはＬを負荷側

Ａ3
マンションの引き込み：単相３線式
ＡＤコンバータ
ＣＴセンサで取得した電圧を読み取り、数値ＣＴセンサ：電源ケーブルの電流値を読み取に変換します。
り電圧で出力します。
ＲａｓｐｂｅｒｒｙＰｉ
Ａ０：赤 幹線
合計値が総電力
ＡＤコンバータとＧＰＩＯで接続し、内部で処理
Ａ１：黒 幹線
し、ＷｉＦｉを経由してＭＱＴＴ送信します。
Ａ２：居間
電源は、モバイルバッテリ又はＡＣ１００Ｖか
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Ａ３：エアコンらＵＳＢ電源アダプタを使用します。

ＡＷＳ ＩｏＴ開発④．電力計
ＣＴセンサの装着方法• 分電盤の工事は、電気工事士の資格が必要です。ＣＴセンサの取付は資格不要です。
• 単相３線式（家庭用）の場合• 主幹の赤、黒にＣＴセンサを装着します。
• 白は、中性線のため装着しません• 個別のブレーカの場合は、黒または赤の片線に装着します。
• ＣＴセンサには方向があります• Ｌ：負荷側• Ｋ：電源側

赤、黒に装着赤または黒に装着
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https://www.hochan.jp/consumer/zukai/

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発
④．電力計
単体試験
• ＣＴセンサ取付、Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ Ｐｉ接続完了。
• 単体試験を実施します。
rootで立ち上げ
以下のフォルダに移動し単体試験の実施# cd /home/pi/Documents/ct# python ct_test.py
プリント文：１行目は、ＡＤＳの値
２行目は、累積Ｗａｔｔ

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発④．電力計

AWS IoTＡＷＳ ＩｏＴ折り返し試験••

Ｐｉのコマンド画面からsubscriber, publisherのやりとりを実施
subscribe側に電流、電力のデータが受信できていればＯｋ# cd /home/pi/Documents/ct# python ct_mqtt_subscribe_json.py 受信側を先に立ち上げ
別のウインドを開き# python ct_mqtt_publish_json.py 送信側立ち上げ

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発④．電力計

AWS IoTＡＷＳ ＤｙｎａｍｏＤＢでの確認• テーブル＞設定したテーブル＞項目• やりとりのデータが入っていればＯＫ

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発④．電力計

AWS IoT

リアルタイム表示• ＩｏＴ．Ｋｙｏｔｏ様の利用＞グラフ• Ｄｅｖｉｃｅｉｄ：ct• CTセンサ主幹赤のＷａｔｔ推移

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https://vis.iot.kyoto/

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ＡＷＳ ＩｏＴ開発④．電力計

AWS IoT

リアルタイム表示• ＩｏＴ．Ｋｙｏｔｏ様の利用＞グラフ• Ｄｅｖｉｃｅｉｄ：ｃｔ• 集計したｋｗｈ

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https://vis.iot.kyoto/28