MeshbluでオープンソースのIoTをはじめよう - Part1: インストールする #RaspberryPi

IoTのためのメッセージングプラットフォームのMeshbluを使いやすくするためにDocker Composeにまとめました。MeshbluはOctobluがオープンソースで開発をしています。MQTT、HTTP REST、WebSocket、CoAPなど複数のプロトコルを使って相互にブリッジすることができます。例えばRaspberry PiからMQTTでpublishして、ブラウザからWebSocketでsubscribeするといった使い方ができます。MQTTのsubscribeに対してREST APIからメッセージをPOSTすることもできるので、さまざまなデバイスやサービスを連係することができます。

インストール

Ubuntu 14.04のDockerホストを新しく用意します。GitHubのリポジトリからcloneするので最初にGitをインストールします。

$ sudo apt-get update && sudo apt-get install -y git

適当なディレクトリにリポジトリからgit cloneします。

$ mkdir ~/iot_apps && cd ~/iot_apps
$ git clone https://github.com/IDCFChannel/meshblu-compose

cloneしたディレクトリに移動してbootstrapのシェルスクリプトを実行します。MeshbluのビルドやMongoDB、Redis、OpenRestyなどのコンテナが自動的に起動します。

$ cd meshblu-compose
$ ./bootstrap.sh

インストールの確認

インストールが成功するとdocker-compose psコマンドの結果が表示されます。コンテナが4つ起動しました。

$ docker-compose ps
      Name             Command             State              Ports
-------------------------------------------------------------------------
meshblucompose_m   npm start          Up                 0.0.0.0:1883->18
eshblu_1                                                 83/tcp, 80/tcp
meshblucompose_m   /entrypoint.sh     Up                 27017/tcp
ongo_1             mongod
meshblucompose_o   nginx -c /etc/ng   Up                 0.0.0.0:443->443
penresty_1         inx/nginx.conf                        /tcp, 0.0.0.0:80
                                                         ->80/tcp
meshblucompose_r   /entrypoint.sh     Up                 6379/tcp
edis_1             redis-server

DockerとDocker Composeのバージョンは以下のようになっています。

$ docker version
Client version: 1.7.0
...
$ docker-compose --version
docker-compose version: 1.3.1

DockerホストのcurlコマンドからMesubluサーバーが起動していることを確認します。

$ curl --insecure https://localhost/status
{"meshblu":"online"}

Dockerホストがプライベートネットワーク上にある場合は、外部からパブリックIPアドレスで接続ができるようにファイアウォールとポートフォワードの設定をしておきます。今回はHTTPSとMQTTを使うため443と1883のポートが使えるようにします。

$ curl --insecure https://xxx.xxx.xxx.xxx/status
{"meshblu":"online"}

サーバーの起動と再起動

停止状態からサービスを起動するときはOpenRestyサービスをupコマンドから起動します。

$ docker-compose up -d openresty

サービスを再起動するときはrestartコマンドを実行します。

$ docker-compose restart

デバイスの登録

はじめにiotutilサービスのregisterコマンドを実行して初期設定を行います。すべてのデバイスにメッセージを送信できるマスターのownerデバイスと、action-*を5つ、trigger-*を5つコマンドで作成します。

$ docker-compose run --rm iotutil register
> iotutil@0.0.1 start /app
> node app.js "register"

┌─────────┬────────────────────┬──────────────────────────────────────┐
│ keyword │ meshblu_auth_token │ meshblu_auth_uuid                    │
├─────────┼────────────────────┼──────────────────────────────────────┤
│ owner   │ 052cb87a           │ bfbe30e3-18af-4f79-97d8-3c70744e5dc5 │
└─────────┴────────────────────┴──────────────────────────────────────┘

デバイスの登録が終了するとownerデバイスの認証情報が表示されます。以下のコマンドを実行しても確認ができます。

$ docker-compose run --rm iotutil owner

> iotutil@0.0.1 start /app
> node app.js "owner"

┌─────────┬────────────────────┬──────────────────────────────────────┐
│ keyword │ meshblu_auth_token │ meshblu_auth_uuid                    │
├─────────┼────────────────────┼──────────────────────────────────────┤
│ owner   │ 052cb87a           │ bfbe30e3-18af-4f79-97d8-3c70744e5dc5 │
└─────────┴────────────────────┴──────────────────────────────────────┘

デバイスのメッセージを許可する

末尾の番号が同じ番号の場合は、trigger-*からaction-*へメッセージが送信できるように設定されています。(例: trigger-1からaction-1)。任意のデバイス間のメッセージ送信を許可する場合は以下のコマンドを実行します。たとえばaction-1からtrigger-3へのメッセージ送信を許可します。

$ docker-compose run --rm iotutil whiten -- -f action-1 -t trigger-3

> iotutil@0.0.1 start /app
> node app.js "whiten" "-f" "action-1" "-t" "trigger-3"

action-1 can send message to trigger-3

CLIからデバイスのUUIDを取得する

iotutilサービスのlistコマンドを実行すると登録されているデバイス情報を取得できます。

$ docker-compose run --rm iotutil list

> iotutil@0.0.1 start /app
┌───────────┬──────────┬──────────────────────────────────────┐
│ keyword   │ token    │ uuid                                 │
├───────────┼──────────┼──────────────────────────────────────┤
│ trigger-1 │ bfdc54e3 │ 8383dee6-31d5-43d0-aee7-4abc21aa19c2 │
├───────────┼──────────┼──────────────────────────────────────┤
│ trigger-2 │ 18b0ee41 │ a32d604e-b9e3-4584-9f10-30d2925d634d │
├───────────┼──────────┼──────────────────────────────────────┤
│ trigger-3 │ 701fc8da │ 5cee22da-b9c0-4746-8876-4017ca0d8cf0 │
...

showコマンドを実行すると個別のデバイスの情報を表示します。

$ docker-compose run --rm iotutil show -- --keyword action-1

> iotutil@0.0.1 start /app
> node app.js "show" "--keyword" "action-3"

┌──────────┬──────────┬──────────────────────────────────────┐
│ keyword  │ token    │ uuid                                 │
├──────────┼──────────┼──────────────────────────────────────┤
│ action-1 │ b6716f76 │ 32d85553-b41d-4a62-8828-b5f1187768ee │
└──────────┴──────────┴──────────────────────────────────────┘

APIからデバイスのUUIDを取得する

ownerデバイスの場合は、/owner/uuid、通常のデバイスは/device/uuidに対してクエリ文字列にkeywordとtokenを渡してHTTP GETします。

$ curl --insecure "https://xxx.xxx.xxx.xxx/owner/uuid?token=052cb87a&keyword=owner"
{"uuid":"bfbe30e3-18af-4f79-97d8-3c70744e5dc5"}

デバイスの削除

delコマンドで登録してあるデバイスをすべて削除します。削除後はregiserコマンドを実行してデバイスを再作成します。

$ docker-compose run --rm iotutil del

> iotutil@0.0.1 start /app
> node app.js "del"

are you sure?: [Yn]:  Y
trigger-1, trigger-2, trigger-3, trigger-4, trigger-5, action-1, action-2, action-3, action-4, action-5, owner are deleted.