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Azure IoT Hubでのデータ受け取りと可視化

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仮想エッジデバイスからAzure IoT Hubへデータを送信し、そのデータをAzure Functionsで確認するまでを試します。

はじめに

IoTの初心者が、IoTデバイスからのデータの流れを理解するために検証した内容になります。

本検証は以下を参考にしております。

Linux 上に Azure IoT Edge デバイスを作成するクイック スタート | Microsoft Docs

IoT Hubの作成

Azure portalにログインしIoT HubのサービスページからIoT Hubを作成します。

接続の構成は”パブリックアクセス”、価格とスケールティアは”F1:Freeレベル”にして、他の設定はデフォルトにします。※F1が利用できない場合には別のティアを選択します

デプロイが完了したら作成したリソースに移動し、左メニューの「IoT Edge」をクリックしてIoT Edgeデバイスの追加を行います。デバイスIDは”test-device01”にします。

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仮想エッジデバイス設定

物理的なIoTデバイスを用意できないので、仮想マシンをエッジデバイスとして使用します。

以下のAzure Resource Manager テンプレートのページを開きます。

GitHub - Azure/iotedge-vm-deploy at 1.2

”Deploy to Azure”をクリックして仮想マシンをデプロイします。

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Device Connection Stringには追加したIoT Edgeデバイスの”プライマリ接続文字列”の値を入力します。

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デプロイが完了したらVMにSSHでログインし、IoT Edgeランタイムの状態を確認します。

azureUser@test-vm-device01:~$ sudo iotedge system status
System services:
    aziot-edged             Running
    aziot-identityd         Running
    aziot-keyd              Running
    aziot-certd             Running
    aziot-tpmd              Ready

Use 'iotedge system logs' to check for non-fatal errors.
Use 'iotedge check' to diagnose connectivity and configuration issues.
azureUser@test-vm-device01:~$

edgeAgentの実行を確認します。

azureUser@test-vm-device01:~$ sudo iotedge list
NAME             STATUS           DESCRIPTION      CONFIG
edgeAgent        running          Up an hour       mcr.microsoft.com/azureiotedge-agent:1.2
azureUser@test-vm-device01:~$

Azure IoT Hubへの接続・データ送信

エッジデバイス用のモジュールを設定して、データが送信されることを確認します。

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作成したエッジデバイスのページで”モジュールを設定する”をクリックします。

f:id:jbs_ktsuchiyama:20220412221119p:plain

Marketplaceモジュールを選択します。

f:id:jbs_ktsuchiyama:20220412221311p:plain

Simulated Temperature Sensorを選択します。

f:id:jbs_ktsuchiyama:20220412221547p:plain

ランタイムの設定をクリックします。

f:id:jbs_ktsuchiyama:20220412221701p:plain

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Edgeエージェント、EdgeハブのそれぞれのイメージのURIを1.1から1.2に変更して「適用」をクリックします。

f:id:jbs_ktsuchiyama:20220412222038p:plain

routeの行を削除して、確認と作成画面から「作成」をクリックします。

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モジュールがこのように表示されることを確認します。

azureUser@test-vm-device01:~$ sudo iotedge logs SimulatedTemperatureSensor -f
[2022-04-12 13:21:33 : Starting Module
SimulatedTemperatureSensor Main() started.
Initializing simulated temperature sensor to send 500 messages, at an interval of 5 seconds.
To change this, set the environment variable MessageCount to the number of messages that should be sent (set it to -1 to send unlimited messages).
[Information]: Trying to initialize module client using transport type [Amqp_Tcp_Only].
[Information]: Successfully initialized module client of transport type [Amqp_Tcp_Only].
        04/12/2022 13:21:49> Sending message: 1, Body: [{"machine":{"temperature":21.42021305517769,"pressure":1.0478723733746735},"ambient":{"temperature":21.021244535465375,"humidity":26},"timeCreated":"2022-04-12T13:21:49.5922717Z"}]
        04/12/2022 13:21:54> Sending message: 2, Body: [{"machine":{"temperature":22.111287637665534,"pressure":1.1266023891011367},"ambient":{"temperature":20.984481364248545,"humidity":24},"timeCreated":"2022-04-12T13:21:54.7463353Z"}]

センサーモジュールの送信データを確認します。

Azure Cloud Shellで以下のコマンドを実行して受信データを確認します。

az iot hub monitor-events -n <IoT Hub 名>

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Azure FunctionsからAzure IoT Hubへの接続

Azure Functionsを作成し、Azure IoT Hubへ接続、データの確認をします。

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関数アプリを作成します。

ランタイムスタックはNode.js、地域はIoT Hubを作成したリージョンにします。

オペレーティングシステムはWindowsを選択します。

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関数を作成します。

「IoT Hub（Event Hub）」テンプレートを選択し、

”新しいイベントハブ接続”を”IoT Hub”にすることで作成したIoT Hubを選択できます。

Azure FunctionsでのIoTデータの確認

module.exports = function (context, IoTHubMessages) {
context.log(`${IoTHubMessages}`);
});

作成した関数アプリに上記コード記述して、実行します。

接続されました。
2022-04-25T01:12:58.790 [Information] Executing 'Functions.IoTHub_EventHub1' (Reason='This function was programmatically called via the host APIs.', Id=1febaa8d-2768-4631-9cb3-754f44ba9b65)
2022-04-25T01:12:58.794 [Information] JavaScript eventhub trigger function called for message array: {"machine": {"temperature": 101.4368975675603,"pressure": 10.163697191241045},"ambient": {"temperature": 20.901987055969418,"humidity": 26},"timeCreated": "2022-04-20T12:33:23.4779547Z"}
2022-04-25T01:12:58.794 [Information] Processed message1: {"machine": {"temperature": 101.4368975675603,"pressure": 10.163697191241045},"ambient": {"temperature": 20.901987055969418,"humidity": 26},"timeCreated": "2022-04-20T12:33:23.4779547Z"}
2022-04-25T01:12:58.795 [Information] undefined
2022-04-25T01:12:58.796 [Information] Executed 'Functions.IoTHub_EventHub1' (Succeeded, Id=1febaa8d-2768-4631-9cb3-754f44ba9b65, Duration=5ms)

ログにIoT Hubで受け取ったデータが出力されます。

値を取り出すときはJSONをパースしましょう。

JSON.parse(message)

終わりに

関数アプリでのデータの出力がうまくいかず非常に悩みました。

Azure Cloud Shellの実行結果から関数アプリに問題がありそうだったので、再作成することでデータの出力がうまくいきました。

どうやら関数アプリからIoT Hub への接続設定がおかしかったようです。

データの受け取りさえできれば、あとはBlobストレージやSQL Databaseへ格納することでいろいろなことに応用できそうです。

執筆担当者プロフィール
土山 和也

土山 和也（日本ビジネスシステムズ株式会社）

ユーザーサポート、開発、運用、構築業務を経験し、現在はアーキテクトとして提案・プロジェクト支援に従事。専門はデータベースでDBA歴十数年。Azure/AWSを担当。

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