Azure Functions で IoT Hub のデータを Cosmos DB に保存する

はじめに

Azure Functions で IoT Hub のデータを Cosmos DB に保存する備忘録です。

改訂履歴

• 2026/09/14 : 初版公開。

本文

1. 概要

Azure Functions は、サーバーレスでプログラムを実行するクラウドサービスです。普通の Web アプリケーションでは、サーバーやコンテナを常時動かしておく必要があります。一方 Azure Functions では、関数 (Function) 単位で処理を作り、HTTP リクエストやタイマー、ファイルのアップロードなどのトリガーをきっかけとして処理を実行できます。

料金については、以下を参照してください。

記事執筆時点では、以下の条件だと無料利用が可能です。

2. 手順

2-1. Azure IoT Hub の作成

過去記事を参照してください。

組み込みのエンドポイントから、イベントハブ互換名とイベントハブ互換エンドポイントをコピーしておきます。

2-2. Azure Functions の作成

Azure ポータルから関数アプリ (Function App) のページに移動し、作成します。

今回は無料試用版サブスクリプションのため、フレックス従量課金がサポートされていません。従量課金を選択します。

次の基本設定画面では、以下の内容を入力しました。

基本設定の入力後、次へ進みます。

仮想ネットワーク統合は、今回は不要です。オンにすると追加のネットワーク設定が必要になります。

Application Insights も使用しません。自動監視は便利そうですが、ログやテレメトリーのデータ量に応じて料金が発生するためです。

Durable Functions は関数の実行状態や結果を自動的に管理し、一連のワークフローとして複数の Functions をオーケストレーションできる仕組みだそうです。今回は単純なイベント処理のため、不要です。

継続的デプロイはしないので、不要です。

リソース認証はデフォルトのままです。2 つのストレージが自動生成されています。ホストストレージは Azure Functions の実行に必要なストレージ、Azure Files はコードやデプロイ用のパッケージを一時的に保持するためのストレージだそうです。

タグは設定しませんでした。

最後に「作成」ボタンをクリックして関数アプリを作成します。

デプロイの完了まで待ちます。

無事に完了しました。

2-3. プログラムの作成

Visual Studio 2022 で Azure Functions プロジェクトを作成します。

プロジェクト名は FunctionExample にしました。

Function は Event Hub trigger、Connection string setting name には EventHubConnectionAppSetting、Event Hub name は Azure IoT Hub でコピーしたイベントハブ互換名 iothub-ehub-iot-hub-te-56673887-0f9514615c を設定します。

プロジェクトが生成されたら local.settings.json に赤枠の部分を追加します。値は Azure IoT Hub で確認したイベントハブ互換エンドポイントを設定します。

{
  "IsEncrypted": false,
  "Values": {
    "AzureWebJobsStorage": "UseDevelopmentStorage=true",
    "EventHubConnectionAppSetting": "イベントハブ互換エンドポイント",
    "FUNCTIONS_WORKER_RUNTIME": "dotnet-isolated"
  }
}

デバイスから Azure IoT Hub に送信している状態で、ビルドしてみます。今回は公式のラズパイシミュレーターを使用しています。System.ReadOnlyMemory<Byte>[113] で中身は分かりませんが、とりあえず正常に動作していそうです。

2-4. Azure Cosmos DB の作成

過去記事を参照してください。

設定のキーから、プライマリ接続文字列をコピーしておきます。

2-5. プログラムに DB 処理を追加する

local.settings.json に赤枠の部分を追加します。値は Azure Cosmos DB でコピーしたプライマリ接続文字列を設定します。

{
  "IsEncrypted": false,
  "Values": {
    "AzureWebJobsStorage": "UseDevelopmentStorage=true",
    "CosmosDbConnectionString": "プライマリ接続文字列",
    "EventHubConnectionAppSetting": "イベントハブ互換エンドポイント",
    "FUNCTIONS_WORKER_RUNTIME": "dotnet-isolated"
  }
}

NuGet パッケージとして Microsoft.Azure.Cosmos と Newtonsoft.Json を追加します。その後 Function1.cs に DB への保存処理を追加します。

using Azure.Messaging.EventHubs;
using Microsoft.Azure.Cosmos;
using Microsoft.Azure.Functions.Worker;
using Microsoft.Extensions.Logging;

namespace FunctionExample;
public class Function1
{
    private readonly ILogger<Function1> _logger;
+   private readonly Container _container;

    public Function1(ILogger<Function1> logger)
    {
        _logger = logger;

+       string connectionString = Environment.GetEnvironmentVariable("CosmosDbConnectionString") ?? throw new InvalidOperationException("CosmosDbConnectionString is not configured.");
+       var cosmosClient = new CosmosClient(connectionString);
+       _container = cosmosClient.GetContainer("test-database", "test-container");
    }

-   [Function(nameof(Function1))]
-   public void Run([EventHubTrigger("iothub-ehub-iot-hub-te-56673887-0f9514615c", Connection = "EventHubConnectionAppSetting")] EventData[] events)
-   {
-       foreach (EventData @event in events)
-       {
-           _logger.LogInformation("Event Body: {body}", @event.Body);
-           _logger.LogInformation("Event Content-Type: {contentType}", @event.ContentType);
-       }
-   }

+   [Function(nameof(Function1))]
+   public async Task Run([EventHubTrigger("iothub-ehub-iot-hub-te-56673887-0f9514615c", Connection = "EventHubConnectionAppSetting")] EventData[] events)
+   {
+       foreach (EventData @event in events)
+       {
+           string message = Encoding.UTF8.GetString(@event.EventBody.ToArray());
+
+           _logger.LogInformation("IoT message: {message}", message);
+
+           var document = new
+           {
+               id = Guid.NewGuid().ToString(),
+               deviceId = "iot-hub-device-test-20260911",
+               timestamp = DateTime.UtcNow,
+               message = message
+           };
+
+           await _container.CreateItemAsync(document, new PartitionKey(document.id));
+
+           _logger.LogInformation("Cosmos DB saved. id={id}", document.id);
+       }
+   }
}

改めて実行してみます。データの DB 登録が実行されていそうです。

Azure Cosmos DB を確認すると、無事に登録されていることが確認できます。

2-6. Azure Functions にデプロイする

ローカルでの動作確認ができたので、次は Azure Functions にデプロイします。プロジェクトの右クリックメニューから発行を選択します。

Azure を選択します。

Azure 関数アプリを選択します。

デプロイ先のリソースを選択します。Visual Studio から Microsoft アカウントへのログインが必要です。

発行を選択します。

実行プロファイルの作成が完了したら、閉じます。

右上の「発行」ボタンをクリックして、Azure Functions にデプロイします。

デプロイが完了しました。

Azure ポータルから関数アプリ (Function App) のページを見ると、無事にデプロイされていることが確認できます。

2-7. ストレージを設定する

デプロイ後、以下のエラーが発生していました。

通常、Azure Functions 用のストレージやその設定情報である AzureWebJobsStorage は自動生成されるらしいですが、今回は何故か作られなかったようです。仕方ないため、以前作成した storagetest20260905 を AzureWebJobsStorage に設定して先へ進めます。ストレージの作成方法は過去記事を参照してください。

ストレージのアクセスキーから、接続文字列をコピーしておきます。

Azure Functions の環境変数から AzureWebJobsStorage を追加します。値はストレージでコピーした接続文字列を設定します。

追加後、適用を押すと反映できます。

概要に戻って再起動すると、エラーが消えました。

2-8. Azure Functions の接続設定を行う

Azure Functions の環境変数に CosmosDbConnectionString と EventHubConnectionAppSetting に追加、適用します。値はローカルでの動作確認時に設定した local.settings.json と同じ内容です。

動作確認のため、デバイスから Azure IoT Hub に送信します。Azure Cosmos DB を確認すると、無事に登録されていることが確認できます。

3. 参考

おわりに

IoT のクラウド連携よりも、保存したデータの活用の方が難しいと思います。