Node-REDを介してS210XセンサーをMicrosoft Azure IoT Centralに接続する

SenseCAP S210Xは、ワイヤレスLoRaWAN®センサーのシリーズです。都市部では2km、見通しの良い環境では10kmの伝送範囲をカバーしながら、伝送プロセス中の消費電力を低く抑えることができます。最大10年間の使用をサポートする交換可能なバッテリーと、産業用IP66エンクロージャーを備えています。-40 ~ 85℃の動作温度をサポートし、過酷な環境での展開が可能です。SenseCAP S210XはLoRaWAN® V1.0.3プロトコルに対応し、LoRaWAN®ゲートウェイと連携できます。ユーザーはデバイスを設置し、QRコードを使用してバインドし、ネットワークを設定することで、HTTPやMQTTなどの人気のあるIoTプロトコルをサポートするSenseCAPポータルからデータを確認できます。

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このチュートリアルでは、Node-REDを介してS210XシリーズセンサーをMicrosoft Azure IoT Centralに接続する方法を紹介します。

SenseCAP & Node-RED

この章は、シリーズの最初の章として、Node-redのインストールと使用方法、およびSenseCAP APIを呼び出してNode-REDに接続する方法について説明します。

この章は、ユーザーがSenseCAPプラットフォームからのデータを他の様々なPaaSプラットフォームに接続し、より詳細なデータ処理を行うことを容易にするためのものです。

Node-RED

Node-REDは、ハードウェアデバイス、API、オンラインサービスを新しく興味深い方法で結び付けるためのプログラミングツールです。パレット内の幅広いノードを使用してフローを簡単に結び付けることができるブラウザベースのエディターを提供し、ワンクリックでランタイムにデプロイできます。

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Node.Jsのインストール

Node-REDをローカルにインストールするには、サポートされているバージョンのNode.jsが必要です。

Node-REDは現在Node 14.x LTSを推奨しています。

npmを使用したNode-REDのインストール

Node-REDをインストールするには、node.jsに付属するnpmコマンドを使用できます：

sudo npm install -g --unsafe-perm node-red

Note

Windowsを使用している場合は、コマンドを「sudo」で開始しないでください。

このコマンドは、Node-REDを依存関係と共にグローバルモジュールとしてインストールします。グローバルモジュールとしてインストールされると、このコマンドを使用してターミナルでNode-REDを開始できます。

node-red

その後、ブラウザで http://localhost:1880 にアクセスすることで、Node-REDエディタにアクセスできます。

SenseCAP APIの取得

このセクションに進む前に、SenseCAP コンソールでS210xデバイスをバインドしていることを確認してください。

SenseCAP コンソールにログインします。ダッシュボード上部のユーザー名の右側にあるドロップダウンバーで、Organization Informationを見つけることができます。これを選択してOrganization IDを取得してください。

次に、SenseCAP用のAPIキーも取得する必要があります。ダッシュボードの左側にあるSecurity -> Access API keysをクリックしてください。その後、Access Keyを作成します。

作成したAPI IDをクリックすると、Access API keysが取得できます。これとOrganization IDをコピーしてください。後の手順で使用します。

Node-RED設定

ステップ 1. 新しいmqtt-brokerノードを追加

mqtt inノードをドラッグし、ダブルクリックして設定ページに入り、Add new mqtt-brokerの後にある編集ボタンをクリックします。

mqtt-brokerの設定は以下のように入力する必要があります：

サーバー：openstream.api.sensecap.seeed.cc

Port：1883

Protocol: MQTT V3.1.1

クライアント ID フォーマット：org-"組織 ID" "ランダム ID"

Organization ID: あなたのOrganization informationから取得

Random ID: 自分で生成したランダムな数字と小文字を使用。

例：org-43243***23-test

次に、SecurityオプションフィールドにUsernameとPasswordを入力します：

Username: org-"Organization ID"

Organization ID: あなたの組織ID。これは以前に取得しました

Password: 以前に取得したAccess API keysを入力します。

Topicを追加

Topic: 特定の形式でトピックを設定することで、受信するデバイスの種類とデータタイプが決まります。

トピック形式: /device_sensor_data/"OrgID"/"DeviceEUI"/"Channel"/"Reserved"/"MeasurementID"

OrgID	組織情報でIDを確認できます
DeviceEUI	デバイスの基本プロパティまたはデバイスラベルでEUIを確認できます
Channel	センサーに接続するデバイス上の物理インターフェース、デフォルト：1
Reserved	予約フィールド
MeasurementID	measurement_list

Note

"+"は、このフィールドにフィルター条件がなく、すべてにマッチできることを示します。"/+/+/+/+"は、すべての"DeviceEUI"、"Channel"、"Reserved"、"MeasurementID"をリッスンすることを意味します

例：/device_sensor_data/424988****44/2CF7F***0002/+/+/+

このトピックは、現在のデバイスのすべてのリモートセンシングデータを受信することを意味します。

ステップ2. デバッグノードを追加

debugノードをドラッグし、mqtt-inノードに接続してから、Deployをクリックします

デプロイが成功すると、mqtt inビルディングブロックの下に"Connected"が表示されます。データレポート間隔は接続したセンサーによって決まります。データを受信すると、右側のデバッグウィンドウに生データが表示されます。

SenseCAP & Node-RED & Azure IoT Central

Microsoft Azure IoT Centralは、IoTアセットを大規模に接続、監視、管理することを容易にする、完全に管理されたグローバルIoT SaaS（サービスとしてのソフトウェア）ソリューションです。高度にセキュアで、ビジネスの成長に合わせてスケールし、投資の再現性を確保し、既存のビジネスアプリケーションと統合します。また、ビジネスアプリケーションとIoTデータの間のギャップを埋めます。最後に、デバイスの再構成と更新のための集中管理を提供します。

この章の内容では、前述のNode-REDを引き続き使用し、Node-REDの使用を通じてMicrosoft Azure IoT CentralでS210Xセンサースイートの管理を促進します。

Microsoft Azure IoT Central設定

ステップ1. Azure IoT Centralにログイン。

Azure IoT Centralウェブサイトにアクセスし、左側のナビゲーションメニューからBuildをクリックし、Custom appsをクリックします。

ステップ2. Application nameを入力し、Pricing planを選択します。アプリケーション名を入力すると、Application URLが自動的に作成されます。

注意：Azure IoT Centralの新規ユーザーの場合、料金が発生しないため、Freeを選択することをお勧めします。

ステップ3. Createをクリックして新しいアプリケーションを作成します。これでAzure IoT Centralのセットアップが正常に完了しました！

ステップ4. デバイステンプレートを作成

左側のメニューバーのDevice templatesをクリックして、新しいデバイステンプレートを作成してください。

デバイステンプレートに名前を付けて、createをクリックします

ステップ5. デバイスを作成

左側のメニューバーのDevices -> S2103をクリックします。

デバイスを作成すると、Deviceの下に作成したばかりのデバイスが表示されます。デバイスをタップして、左上のConnectボタンをクリックしてください。

この情報をメモしてください。次のステップで使用します。

Node-RED設定

ステップ1. Azure IoT Palettsをインストール

右上のメニューバーをクリックし、Settingsを選択します

Paletts - Installで"node-red-contrib-azure-iot-central"を検索してインストールします

ステップ2. Azure IoT Centralノードを設定

左側のfunctionバーからAzure IoT Centralノードをドラッグし、ダブルクリックして設定ページに入り、編集ボタンをクリックしてAzure IoT Centralノードを編集します

設定は以下のように入力する必要があります：

Transport: MQTT

Authentication: SAS

Scope ID/Device ID/Primary Key: 以前に取得しました

ステップ3. functionノードを設定

Azure IoT Centralへのデータレポートは特定のデータ形式に従う必要があるため、データ形式を処理するためのfunctionビルディングブロックを追加する必要があります。

左側のfunctionバーからfunctionノードをドラッグし、ダブルクリックして編集ページに入り、On Messageにコードをコピーします。

Code:

{
    var payload = msg.payload;
    var topic = msg.topic;
    var strs = topic.split("/");
    var length = strs.length
    if (length >= 2) {
        var measurementId = strs[length - 1]
        var body = {}
        var value = payload.value
        if (measurementId == 4097) {
            body.AirTemperature = value
        } else if (measurementId == 4098) {
            body.AirHumidity = value
        } else if (measurementId == 4100) {
            body.CO2 = value
        }
        msg.payload = body;
    }
    return msg;
}