引き続きLoRaWANデバイスからのデータを受信してみます。

mqttクライアント

センスウェイのサービスでは、LoRaWANサーバが受信したデバイスからのデータはどこにも蓄積されず、下流のmqttクライアントによって即座に受信される必要があります。具体的には、センスウェイが用意するmqttサーバに対し、所定のtopicでサブスクライブすることになります。

クライアントの準備

ここではクライアントとして実績のあるmosquittoを使うことにしましょう。それぞれの環境に合わせてインストールすればいいですが、折角なので（意味不明）それ用のDocker imageを用意してみました。ここではdocker関連の説明は省略しますが、説明に従って作業すれば手軽にmosquittoクライアントを実行することができるようになります。

サブスクライブとデータの受信

サブスクライブの仕様

センスウェイのドキュメントによれば、サブスクライブの仕様は下記の通りとなっています。

項目	内容
host	mqtt.senseway.net
port	1833
username	<username>
passwd	<password>
topic	lora/<username>/<devEUI>

topicの<username>、<devEUI> についてはワイルドカード（#、+）の利用が可能です。topicの<devEUI> 以下についてもいろいろ定義されていますが、まずはデバイスからのデータを受け取るlora/\<username>/\<devEUI>/rx を使うことにします。

サブスクライブしてみる

先程作成した環境にログインし、実際のデータをサブスクライブしてみました。

$ docker run --rm -it test/mosquitto-client /bin/sh
/ # mosquitto_sub -h mqtt.senseway.net -p 1883 -u <userneme> -P <password> -t lora/<username>/# -v -d
Client mosqsub|7-714e1aec8fde sending CONNECT
Client mosqsub|7-714e1aec8fde received CONNACK
Client mosqsub|7-714e1aec8fde sending SUBSCRIBE (Mid: 1, Topic: lora/<username>/#, QoS: 0)
Client mosqsub|7-714e1aec8fde received SUBACK
Subscribed (mid: 1): 0

ワイルドカード（#）により、LoRaWANサーバから送られてくる全データを受信するように設定します。また動作状況を観察するため、デバッグフラグ（-d）を立てています。

データを送ってみる

この状態でデバイスからデータを送信してみます。シリアルコンソールからデバイスに接続し、JOINしてから

> lorawan tx ucnf 1 0102030405060708090a
>> Ok
>> tx_ok

としてデータを送信してみます。するとmqttクライアント側には

Client mosqsub|7-714e1aec8fde received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'lora/<username>/<devEUI>/rx', ... (209 bytes))
lora/<username>/<devEUI>/rx {"gw":[{"date":"2018-04-21T01:18:02.493763Z","rssi":-42,"snr":10,"gwid":"<gwid>"}],"mod":{"fq":927.4,"cnt":11,"data":"0102030405060708090a","mt":"ucnf","devEUI":"<devEUI>","dr":"2","port":1}}

と表示されており、意図したとおりにデータが送信／受信されていることが確認できました。受信したデータを順次確認してみると

データを受信したゲートウェイの情報（配列）
- 受信時刻
- RSSI（ゲートウェイ・デバイス間の信号強度）
- SNR（信号雑音比）
- ゲートウェイID
モジュールから送信されたデータの内容
- 周波数
- データカウント（LoRaサーバが該当デバイスから受信したデータの総数）
- データ本体
- ACK確認の有無
- devEUI
- DR値
- ポート

となっていることが分かります。ここでDR値というのが出てきますが、これは一度に送れるデータのサイズを表すもので¹、LoRaWANサービスにおいてはとても重要な値になります。今回のケース、すなわちデバイスの初期設定ではDR=2、すなわち一度に11バイトのデータが送れる設定になっているようです。

では、12バイト以上のデータを送ろうとしたらどうなるのでしょうか？

> lorawan tx ucnf 1 0102030405060708090a0b0c0d0e0f
>> invalid_data_length

ということになり、デバイス側から送信が拒否されます。ではDR値を大きくして最大サイズを増やすとどうでしょうか。

> lorawan set_dr 3
>> Ok
> lorawan tx ucnf 1 0102030405060708090a0b0c0d0e0f
>> Ok
>> tx_ok

となり、ちゃんとDR値に基づいた制御がされていることが確認できます。受信側では

lora/<username>/<devEUI>/rx {"gw":[{"date":"2018-04-21T01:40:25.50101Z","rssi":-42,"snr":11.5,"gwid":"<gwid>"}],"mod":{"fq":923.4,"cnt":12,"data":"0102030405060708090a0b0c0d0e0f","mt":"ucnf","devEUI":"<devEUI>","dr":"3","port":1}}

となっていて、見事15バイトのデータが送受信できたことが確認できました。なお、DR値ごとの最大データサイズは下記の通りです。

DR値	最大サイズ
2	11バイト
3	53バイト
4	125バイト
5	242バイト

次は

アプリケーション側からデバイスへのデータ送信を試してみましょう。

正確には無線のパラメータを表す値で、その結果として送れるデータのサイズや到達性能が決まります ↩

センスウェイのLoRaWANサービスを使ってみる その２