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@hydrangeas(Akira Otaka)

ようやく始める Azure IoT Hub

Last updated at Posted at 2018-03-12

レファレンス

まずはいろんな記事を参考にしていきます。2018年3月11日現在、Azure IoT Hubで検索したところ、71件見つかりました。同じようにチュートリアルをやっていた（しかも１か月前に！）記事はしっかり確認しました。

ただ、Raspberry Piはなかったので、そこをどうしようかと・・。

チュートリアル開始！

ということで、シミュレートしたデバイスでチュートリアル開始。

準備

このチュートリアルではPythonを使いますが、なんとかVisual Studio内で実現できるよう、いろいろ準備をしました。というか、「Azure の開発」「Python 開発」をインストールしました。

Azureの開発、Python開発をインストール

Azure IoT Hubの作成

「無料試用版」サブスクリプションで、他のリソースは全て削除した状態で始めます。まずはリソースの作成から。

図2.png

次に、F1 - Free（デフォルトではS1が選択されている）に変更して、リソース名、リソースグループを設定、場所も西日本に変更して作成します。

図3.png

こちらが作成中の画面。

図4.png

で、こちらが作成完了した画面。

図5.png

その後、以下のように進み、接続文字列をコピーします。これは後々、ソースコード内で使用します。（ソースコードを作ってから・・）

プロジェクトの作成

空のPythonアプリケーションプロジェクトを作成し、azure-iothub-device-clientとazure-iothub-service-clientを入れておきます。2018年3月11日時点では1.3.0が最新でした。

image.png

デバイスIDの作成

追加→新しい項目から空の Python ファイルをCreateDeviceIdentity.pyとして追加します。CONNECTION_STRINGは先ほどの接続文字列です。

で、実行して成功すると、次のような画面がでます。

image.png

CreateDeviceIdentity.py
import sys
import iothub_service_client
from iothub_service_client import IoTHubRegistryManager, IoTHubRegistryManagerAuthMethod
from iothub_service_client import IoTHubDeviceStatus, IoTHubError

### TODO:ここは変える！
CONNECTION_STRING = "<接続文字列>"
DEVICE_ID = "MyFirstPythonDevice"

def print_device_info(title, iothub_device):
    print ( title + ":" )
    print ( "iothubDevice.deviceId                    = {0}".format(iothub_device.deviceId) )
    print ( "iothubDevice.primaryKey                  = {0}".format(iothub_device.primaryKey) )
    print ( "iothubDevice.secondaryKey                = {0}".format(iothub_device.secondaryKey) )
    print ( "iothubDevice.connectionState             = {0}".format(iothub_device.connectionState) )
    print ( "iothubDevice.status                      = {0}".format(iothub_device.status) )
    print ( "iothubDevice.lastActivityTime            = {0}".format(iothub_device.lastActivityTime) )
    print ( "iothubDevice.cloudToDeviceMessageCount   = {0}".format(iothub_device.cloudToDeviceMessageCount) )
    print ( "iothubDevice.isManaged                   = {0}".format(iothub_device.isManaged) )
    print ( "iothubDevice.authMethod                  = {0}".format(iothub_device.authMethod) )
    print ( "" )

def iothub_createdevice():
    try:
        iothub_registry_manager = IoTHubRegistryManager(CONNECTION_STRING)
        auth_method = IoTHubRegistryManagerAuthMethod.SHARED_PRIVATE_KEY
        new_device = iothub_registry_manager.create_device(DEVICE_ID, "", "", auth_method)
        print_device_info("CreateDevice", new_device)

    except IoTHubError as iothub_error:
        print ( "Unexpected error {0}".format(iothub_error) )
        return
    except KeyboardInterrupt:
        print ( "iothub_createdevice stopped" )

if __name__ == '__main__':
    print ( "" )
    print ( "Python {0}".format(sys.version) )
    print ( "Creating device using the Azure IoT Hub Service SDK for Python" )
    print ( "" )
    print ( "    Connection string = {0}".format(CONNECTION_STRING) )
    print ( "    Device ID         = {0}".format(DEVICE_ID) )

    iothub_createdevice()

シミュレーション対象デバイス アプリの作成

Pythonコードの用意

[IoTHub Device Connection String]は、上記の例だとHostName=akr-hub.azure-devices.net;DeviceId=MyFirstPythonDevice;SharedAccessKey=84NkAiOeObqRmfHXyYmIRdRA9BF5ruQIoa5ifNcjZbY=みたいな感じになります。

SimulatedDevice.py

import random
import time
import sys
import iothub_client
from iothub_client import IoTHubClient, IoTHubClientError, IoTHubTransportProvider, IoTHubClientResult
from iothub_client import IoTHubMessage, IoTHubMessageDispositionResult, IoTHubError, DeviceMethodReturnValue

# ここ、変えるよ！
CONNECTION_STRING = "[IoTHub Device Connection String]"
# choose HTTP, AMQP or MQTT as transport protocol
PROTOCOL = IoTHubTransportProvider.MQTT
MESSAGE_TIMEOUT = 10000
AVG_WIND_SPEED = 10.0
SEND_CALLBACKS = 0
MSG_TXT = "{\"deviceId\": \"MyFirstPythonDevice\",\"windSpeed\": %.2f}"

def send_confirmation_callback(message, result, user_context):
    global SEND_CALLBACKS
    print ( "Confirmation[%d] received for message with result = %s" % (user_context, result) )
    map_properties = message.properties()
    print ( "    message_id: %s" % message.message_id )
    print ( "    correlation_id: %s" % message.correlation_id )
    key_value_pair = map_properties.get_internals()
    print ( "    Properties: %s" % key_value_pair )
    SEND_CALLBACKS += 1
    print ( "    Total calls confirmed: %d" % SEND_CALLBACKS )

def iothub_client_init():
    # prepare iothub client
    client = IoTHubClient(CONNECTION_STRING, PROTOCOL)
    # set the time until a message times out
    client.set_option("messageTimeout", MESSAGE_TIMEOUT)
    client.set_option("logtrace", 0)
    client.set_option("product_info", "HappyPath_Simulated-Python")
    return client

def iothub_client_telemetry_sample_run():

    try:
        client = iothub_client_init()
        print ( "IoT Hub device sending periodic messages, press Ctrl-C to exit" )
        message_counter = 0

        while True:
            msg_txt_formatted = MSG_TXT % (AVG_WIND_SPEED + (random.random() * 4 + 2))
            # messages can be encoded as string or bytearray
            if (message_counter & 1) == 1:
                message = IoTHubMessage(bytearray(msg_txt_formatted, 'utf8'))
            else:
                message = IoTHubMessage(msg_txt_formatted)
            # optional: assign ids
            message.message_id = "message_%d" % message_counter
            message.correlation_id = "correlation_%d" % message_counter
            # optional: assign properties
            prop_map = message.properties()
            prop_text = "PropMsg_%d" % message_counter
            prop_map.add("Property", prop_text)

            client.send_event_async(message, send_confirmation_callback, message_counter)
            print ( "IoTHubClient.send_event_async accepted message [%d] for transmission to IoT Hub." % message_counter )

            status = client.get_send_status()
            print ( "Send status: %s" % status )
            time.sleep(30)

            status = client.get_send_status()
            print ( "Send status: %s" % status )

            message_counter += 1

    except IoTHubError as iothub_error:
        print ( "Unexpected error %s from IoTHub" % iothub_error )
        return
    except KeyboardInterrupt:
        print ( "IoTHubClient sample stopped" )

if __name__ == '__main__':
    print ( "Simulating a device using the Azure IoT Hub Device SDK for Python" )
    print ( "    Protocol %s" % PROTOCOL )
    print ( "    Connection string=%s" % CONNECTION_STRING )

    iothub_client_telemetry_sample_run()

nodeプロジェクトの用意

iothub-explorerをnodeプロジェクトに入れて、プロジェクトから立ち上げようとしたけど失敗。

なんか色々もう・・。
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\Enterprise\Web\External（ワークロードからNode.js開発をインストールするとデフォルトで入る）にPATH張って、コマンドプロンプトを管理者権限で立ち上げて、npm install -g iothub-explorerいれました。ごめんなさい。

総仕上げ

iothub-explorer monitor-events MyFirstPythonDevice --login "<接続文字列>"で受け口作ります。

Visual Studio側からSimulatedDevice.pyを起動します。

そしたら、なんかいい感じになります（たぶん）。

image.png

あと、ポータルからみても動いてて楽しい。

image.png

参考

ちなみに、Python用のバックグラウンドアプリケーション（IoT）を使ってみようと奮戦したのですが、うまくいきませんでした。

何をやってもno module namedだとか、ImportError: DLL load failed: %1 is not a valid Win32だとか色々怒られます・・。

たぶん、実行時のPythonが特殊なものを使っているので、ライブラリを正しく読めていないのか、多重で読んでしまっているのか・・。はたまたターゲットを正しく設定してあげないといけないのか・・。正直、うまくいきませんでした。残念。

終わりに

運用環境のコードでは、一時的な障害処理に関する MSDN の記事で推奨されているように、再試行ポリシー (指数関数的バックオフなど) を実装することをお勧めします。

とのことです。とりあえずは終わり。
リソースグループごと削除するのを忘れないようにしてください（忘れてもいいようにFreeにしたけども）。

以上。

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