閉域網におけるAPI通信と処理

Question

端末A-----閉域網(lte 従量課金)------サーバ----インターネット-----PC
端末B-------|
端末C-------|

上記の構成で端末(RaspberryPi/Python)、サーバ(PHP検討中)間の双方向通信を考えています。
(PCからサーバにWEBへアクセス、PCからの指示を端末へ送信もあります)
以下の通信方法が考えられるかと思います。

1. MQTT

• IOTでよく聞きますが今回の構成だと双方向ですのでsucriber,Publisherの両方がサーバ、端末に必要ということでしようということでよろしいでしょうか？
• どのレベル(通信全て？、データのみ)までセキュリティ確保すればいいか

またライブラリなどあれば教えてください。

2. WEB API

• インターネット上のサービスでよく聞くWEB API通信を閉域網で同様に
• セキュリティ：SSL通信による暗号化（パケットサイズ肥大化）
• 閉域網外に利用も可能

3.WebSocket

4. 独自TCP

はじまりはサーバ側は可能な限り慣れているPHPのみでシンプルな構成（受信したデータをDBと色々組み合わせたり処理する予定）をしたいのですが安定してそうなMQTTライブラリがないためMQTT以外に何かないかなと考えたのは始まりです。
WebSocketは今回検討から除外しています。

・サーバ　pyhtonでMQTTを受信->phpへ処理渡し結果を->pythonでMQTT内に送信など
できないことはないとおもうのですがいい方法とも思えません。。

閉域網でのサービス・通信に関わってらっしゃった方で差し支えない範囲でどのような方法が安定していいかご教示いただけませんでしょうか。

追記１　質問の要件について
今回の質問ですが閉域網を使用したAPIサービス、特にLTE環境　従量課金の中どのような通信方法が現在のサービスで使われているかという点が１番にありご意見を聞きたいというのが質問です。

インターネット環境と閉域網でネットワークが異なる点、パケットサイズ、端末側の性能など要素が異なると考えています。何も考えなければ慣れているWEB API方式で作ってしまえばいい話ですが、IOT関連ではMQTTでの通信が主流とも聞いています。しかしMQTTは基本端末からサーバへの情報を上げる片方向がメインだと思っています。

今、使用を考えている言語は端末側にPython、サーバ側　インターネットからのWEBアクセスにはPHP、端末側との双方向のアクセスは検討中です。PHPで対応できるなら越したことはありませんがMQTTを使うなら端末と合わせたいのでpython pahoを想定しています。

技量の問題もありますが、設計において何が適切、何を検討すべきかという材料が異なっており迷っているという点があります。

ご質問の意図にあっているかわかりませんが以上です。

追記２　今回の質問について
コメント、回答いただいた方には不明瞭なご質問で大変申し訳ありませんでした。
回答いただいたコメントにも記載したのですが混乱してました。

１日おいて頭を冷やした結果、自分なりに設計しましたので追記いたします。
ベスト、ベターではないと思いますが、検討ポイントはクリアできるのではと考えています。

結局、python側で細かい処理はやめて細かい処理は全てPHPで処理するという方法です。
PHPじゃなくてもっと違う言語・・・というのは目をつむってください。

端末(python)S/P
｜
閉域網(MQTT(S))
｜
サーバ1
【S/P(python)<-API（端末処理用）->データ処理用WEB2（PHP）<-API（インターネット処理用）->管理画面用WEB(PHP)】
｜
インターネット
｜
PC

*1実験用に１台にまとめています。
*2ローカルアクセスのみ許可

１.閉域網　MQTT　端末の総数による通信量の肥大化を考えるとMQTTがベターと考えました。
２.処理部分 PHP　pythonでMQTTで送受信した情報を直接加工することも考えましたが、技量の問題、切り分けできる点から同一サーバ内もしくはローカルアクセスのみ許可したWEB API（PHP）で処理します。
（MQTTで受信、送信するデータをWEB APIに丸投げ）

それにより、MQTT以外にも端末データ処理用WEBに直接アクセス可能であれば同様のサービスが利用が可能になります。（要セキュリティ）

Comments

[tanat]

クリアしたい要件が書かれていないので回答するのが難しいです。要件を追記してください

Answer 1

これ、ちゃんとコンサルできる人に入ってもらったほうが良いですよ。
端末、配布するんですよね？
汎用端末の場合、物理的にアクセスできないようにしないとセキュリティ的に問題ですし、そこから侵入されると網全体に影響を与える可能性があります。

網の料金体系に関してのみ回答を絞ると、IoT 通信は、サービスコストとしてインパクトがあり、個別要素が強いのでちゃんと交渉することをオススメします。

主なポイントは2点。
一番大きいのは、端末の総数です。
ボリュームのコミットができれば、月の通信量で価格が決まります。

Comments

[BlueBits]

システム部分はある程度裁量が任され、それを元に価格を作るという形です。どんな方式でも出来上がればいい点において方法の選択肢の絞り込みが出来ず一般的な基準が欲しいのです。その点でいえばここで質問せず、おっしゃる通り有識者、経験者にサービスモデル、内容の提示をしコンサルティングを依頼したほうが正しいですし当質問に対しての明確な回答です。
閉域網を使うことを前提としていますが、閉域網って必要？という回答もあるかもしれません。

ただ閉域網を使う点において基軸とするのは回答頂きました端末の増加にて起こる通信量の肥大化、端末の物理的な不正アクセス、それに伴う閉域網のセキュリティの必要性が検討することが必要なことがわかりました。しっかり考えればサーバ内のネットワークを外部にばら撒くことに関する対応が必要なのは当たり前ですね。
色々方法があり、考えていたせいで混乱していたようです。
ありがとうございます。