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WWCT ラズパイ Bluemix 講習資料
- 1. ラズパイとBluemixで IoTアプリを作ってみよう！ 浦本直彦 吉⽥田忠⾏行行 渡邉毅 IBM ソフトウエア & システム開発研究所 10/5/15 1
- 2. Agenda ¡ セットアップ ¡ ラズパイお持ちの⽅方 ¡ ⾃自分で無線LANやPC経由接続可能の⽅方 (資料料あり) ¡ サポートご希望の⽅方 ¡ ラズパイお持ちでない⽅方 ¡ 設定済のラズパイを配布 ¡ 概要の説明 ¡ ハンズオン & Q&A 10/5/15 2
- 4. ラズベリーパイ (Raspberry Pi) ¡ 英国ラズベリーパイ財団 (Raspberry Pi Foundation) によって開発 されている⼩小型コンピュータ ¡ 元々は教育⽤用として開発された ¡ 最新はRaspberry Pi 2 Model B ¡ ARMプロセッサ 4コア 900MHz ¡ 1GBメモリ ¡ ストレージにはmicroSDカードを⽤用いる ¡ LinuxベースのOS (Windows 10 IoT Coreも動く!) ¡ 各種センサーとのインタフェイスとなるGeneral Purpose IO (GPIO) 端⼦子を有し，IoTデバイスととしても注⽬目されている ここで問題: 何故ラズベリーパイという名前なの? 10/5/15 4
- 6. Bluemixが提供するサービス 100を超えるサービスが利利⽤用可能 ボイラープレート：17種類 ランタイム：9種類 サービス：108種類 § モバイル § Webアプリ部品 § インテグレーション § ビジネス・アナリ ティクス § Internet of Things § Watson § DevOps § データベース § ビッグデータ § セキュリティ *2015年8月現在 ベータ含む 6
- 7. BluemixとIoT（Internet of Things） • IBM IoT Foundation – クラウド上でMQTTサーバー機能を提供 – デバイス/アプリケーションはMQTTプロトコルを使⽤用し、IoT Foundationに接続 • IBM Bluemix – ブラウザ・ベースのコーディネーション・ツールNode-‐‑‒REDを提供 – Node-‐‑‒REDはIoTサービスを利利⽤用してIoT Foundationに接続 IBM Bluemix MQTT IBM IoT Foundation MQTTサーバー アプリケーション アプリケーション アプリケーション IoTサービス MQTT アプリケーション MQTT MQTT MQTT MQTTクライアント アプリケーション開発に注⼒力力したスピーディなIoTアプリの実現
- 9. 本⽇日のハンズオン ¡ LED点滅 (Lチカ) – デモのみ ¡ ハンズオン1: ラズパイとIoT Foundationを繋ぐ ¡ ハンズオン2: Bluemix Node-‐‑‒REDと繋ぐ 10/5/15 9
- 13. GPIO端⼦子 ¡ デジタル信号 (1 or 0) を⼊入出⼒力力する端⼦子 ¡ 1: +3.3vで表現 (high) ¡ 0: 0vで表現 (low) ¡ 例例: ラズパイ側のプログラムで，GPIO端⼦子4に1を出⼒力力 -‐‑‒> GPIO端⼦子4に3.3Vの電圧がかかる ¡ 例例: センサー側で，GPIO端⼦子6に3.3vをかける -‐‑‒>ラズパイ側のプログラムで，GPIO端⼦子6が1であることを認識識 ¡ アナログ値を扱うためには，AD変換したり，デジタル信号の on/off, on時間などを使ってアナログ値を表現する 10/5/15 13 0 1 low high
- 14. Lチカをやってみよう (デモのみ) 10/5/15 14 GND GPIO 18 #!/usr/bin/env python import RPi.GPIO as GPIO import time GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(18, GPIO.OUT) while True: GPIO.output(18, True) time.sleep(2) GPIO.output(18, False) time.sleep(2) $ sudo python lchika.py lchika.py
- 16. ラズパイをBluemix IoT Foundationにつなぐ (1) ¡ ラズパイにログインする． ¡ 接続⽤用プログラムをダウンロードする 10/5/15 16 $ sudo dpkg -i iot_1.0-1_armhf.deb Selecting previously unselected package iot. (Reading database ... 78520 files and directories currently installed.) Unpacking iot (from iot_1.0-1_armhf.deb) ... Setting up iot (1.0-1) ... Starting the iot program $ curl -LO https://github.com/ibm-messaging/iot- raspberrypi/releases/download/1.0.2/iot_1.0-1_armhf.deb % Total % Received % Xferd Average Speed Time Time Time Current …. 100 397 0 397 0 0 482 0 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 644 100 108k 100 108k 0 0 44019 0 0:00:02 0:00:02 --:--:-- 115k ¡ 接続⽤用プログラムをインストールする
- 17. ラズパイをBluemix IoT Foundationにつなぐ (2) ¡ プログラムの稼働状況を確認する 10/5/15 17 $ service iot status [ ok ] iot is running. 引数にはstausの代わりにstart, stopも使える ¡ デバイスの識識別⼦子(MACアドレスを使う)を取得する $ service iot getdeviceid The device ID is b837eb388eda For Real-time visualization of the data, visit http://quickstart.internetofthings.ibmcloud.com/?deviceId=b837eb388eda ¡ 表⽰示されるURLにアクセスする．
- 25. Node-‐‑‒RED Flowエディタ画⾯面に アクセスする ¡ “Go to your Node-‐‑‒RED flow editor”ボタンを押す 10/5/15 25
- 26. Node-‐‑‒RED Flowエディタ上で プログラム開始 ¡ 左側のパレットからibmiotを選択し，シートにdrag & drop 10/5/15 26
- 28. 設定 ¡ Authentication: Quickstartを選択すると設定画⾯面の構 成が変化する． ¡ Input Type: Device Eventのまま ¡ Device Id ラズパイのデバイスID (コマンドラインから ”service iot getdeviceid” を実⾏行行して得られる値) ¡ Nameは変更更する必要なし ¡ 最後にOKボタンを押す 10/5/15 28 b837eb388eda
- 29. デバイスからのイベントが取得で きているかを確認する ¡ パレットから”Debug”ノードをDrag & Drop 10/5/15 29
- 30. ノードをつなぎDeployボタンを押す ¡ “IBM IoT App In”ノードの右側の⼩小さな円から”Debug”ノードの 左側の⼩小さな円までカーソルを動かして線を引く ¡ 右上の”Deployボタンを押す 10/5/15 30
- 31. デプロイ完了了 10/5/15 31 ¡ 上部にSuccessfully Deployedというメッセージが出れば成功 ¡ 右側ウインドウの上部のdebugタブをクリック
- 33. デバッグを停⽌止する ¡ Debugノードの右の四⾓角をクリックすると，デバッ グが停⽌止する (もう⼀一度度クリックすると再開する) 10/5/15 33 ! デバックのオン・オフは 再Deployする必要なし
- 35. データを加⼯工 ¡ 左側のパレットをスクロールして，”function”セク ションの”function”ノードをDrag & Drop 10/5/15 35
- 36. ¡ “IBM IoT App In”ノードと繋げた後で，ダブルク リックして設定画⾯面を表⽰示させる 10/5/15 36
- 37. イベントデータからCPU温度度だけ を取り出す ¡ 設定画⾯面において ¡ Name: “Get CPU Temp” ¡ Function: return {payload:msg.payload.d.cputemp}; と⼊入⼒力力．OKボタンを押す． 10/5/15 37
- 38. デバッグノードを追加する ¡ 更更に，”Get CPU Temp”ノードにDebugノードを追加し，Deployボ タンを押す．追加後は，以下のようになる 10/5/15 38
- 40. 条件分岐ノードを追加 ¡ “Get CPU Temp”ノードに接続したDebugノードの右側の四⾓角をク リックし，デバッグを停⽌止する ¡ 左側のパレットから”switch”ノードをシート画⾯面にDrap & Dropする ¡ “Get CPU Temp”ノードと”switch”ノードを線で繋げる 10/5/15 40
- 41. 条件分岐を設定する (1) ¡ Switchノードをダブルクリック ¡ Name: “Check Temp” ¡ “==“を”>=”に変更更，値は CPU温度度の実際の値を参考に⼊入⼒力力 例例では，46.1とする ¡ +ruleをクリック 10/5/15 41
- 42. 条件分岐を設定する (2) ¡ “<“, “46.1”を⼊入⼒力力 ¡ OKボタンを押す 10/5/15 42
- 43. 温度度チェックノードが⽣生成された ¡ “Check temp”ノードの右側に２つ四⾓角があることを 確認する (分岐1, 分岐2に相当する) 10/5/15 43
- 44. 温度度チェックノードにデバッグ ノードを2つ繋げる ¡ パレットからtemplateノードを2つDrag & Dropし，”Check Temp”ノードに繋げる 10/5/15 44
- 45. 1つ⽬目のfunctionノードを設定する ¡ Name: “High” ¡ Template: 温度度が上がりました: {{payload}} ¡ OKボタンを押す 10/5/15 45
- 46. 2つ⽬目のfunctionノードを設定する ¡ Name: “Low” ¡ Function return “温度度が下がりました”; ¡ OKボタンを押す 10/5/15 46
- 47. 追加ノードをデプロイ ¡ “Check Temp”ノードの上の四⾓角 (設定では1番⽬目)に”High”ノード が，下の四⾓角(2番⽬目)に”Low”ノードが繋がっていることを確認し， 画⾯面右上の”Deploy”をクリック 10/5/15 47
- 48. Debugノードを追加 ¡ 2つのtemplateノードにDebugノードを追加 ¡ Deploy後，templateノードで指定した⽂文字列列が表⽰示されることを確認 ¡ Check Tempノードの温度度を適当に変えてみよう 10/5/15 48
- 49. 時間が余ったら．． ¡ 結果をTwitterでつぶやいてみよう ¡ IoTイベントをデータベース (Cloudant)に保存して みよう 10/5/15 49