ラズパイで取得したセンサー値をGoogleSpreadSheetsでグラフ化するのPub/Sub準備編です。

本記事ではラズパイでセンサー値を取得し、Pub/Subのトピックを作成するところまでを設定します。
ざっくり図にすると次の通り。

Pub/Sub を補足すると、データの入口と出口のエンドポイントをそれぞれトピックと
サブスクリプションと呼び、Pub/Subへの送信と受信をそれぞれパブリッシュと
サブスクライブと呼びます。

今回の要件ではIoTCoreから受け取ったデータをサブスクライバーに転送します。

IoTCoreの役割は次の２つです。

端末レジストリでIoTデバイスを管理する
管理されたデバイスから受け取ったデータをパブリッシュする

今回は次の順に設定を行います。

プロジェクトを作成する
IoTCoreとPub/Subの設定を行う
- 端末レジストリとトピックを作成する
- ラズパイを端末レジストリに登録する
ラズパイからIoTCoreにデータ送信する
- 送信プログラムを作成する
- 送信する

プロジェクトを作成する

gcpに適当なプロジェクトが必要です。無ければ作成します。
今回は raspi-comfort-sensor という名前で作成しました。

IoTCoreとPub/Subの設定を行う

IoTCoreとPub/Subの設定を行います。
具体的には次の作業を行います。

端末レジストリとトピックを作成する
ラズパイを端末レジストリに登録する

正確なところは次の公式ドキュメントを確認してください。

また記事内では次の通り設定に名前を付けました。

項目	名前	補足
レジストリID	raspi-comfort-sensor-iotcore-registry	端末レジストリの名前。この単位でIoTCoreを設定する。
トピック	raspi-comfort-sensor-pubsub-topic	Pub/Subがメッセージを受信するエンドポイントの名前。
端末ID	raspi-is	端末レジストリにラズパイを登録するときの名前。今回はラズパイからデータ送信を行う際にラズパイのホスト名を端末IDとして流用するので両者を一致させておく。

端末レジストリとトピックを作成する

ウェブUIで次の通り作成します。

次の項目を入力します。

上記設定で次の通りPub/Subトピックも追加されています。

ラズパイを端末レジストリに登録する

次にラズパイを端末レジストリに登録するのですが、その前にラズパイと
IoTCore間の通信を暗号化するためのキーペアをラズパイで作成します。

キーペアの作成と登録については公式の Add a public key to the device に
記載されています。

次の通りです。

pi@raspi-is:~ $ mkdir iotcore
pi@raspi-is:~ $ cd iotcore
pi@raspi-is:~/iotcore $  openssl req -x509 -newkey rsa:2048 -keyout rsa_private.pem -nodes \
>     -out rsa_cert.pem -subj "/CN=unused"
Generating a 2048 bit RSA private key
............................................+++
..........................+++
writing new private key to 'rsa_private.pem'
-----
pi@raspi-is:~/iotcore $ ls -l
合計 8
-rw-r--r-- 1 pi pi 1090  1月  5 10:23 rsa_cert.pem
-rw------- 1 pi pi 1704  1月  5 10:23 rsa_private.pem

作成した rsa_cert.pem を使って端末レジストリにラズパイを登録します。

次の項目を入力します。

完了すると次の通りレジストリの詳細で端末が確認できます。

以上でGCP側の設定は完了です。

ラズパイからIoTCoreにデータ送信する

送信プログラムはJava8+Mavenで作成しました。

もしOracleからJDKをダウンロードするのであればLinux ARM 32 Hard Float ABIを選択します。
Mavenは公式からアーカイブを取得して解凍してパスを通します。

送信プログラムを作成する

Googleの Cloud IoT Core Java MQTT example を元に作成しました。
ソースはgithubにあげましたのでそちらでご確認ください。

送信する

送信プログラムの動作確認が出来たら、Ambient向けに作成したスクリプトを
修正して送信プログラムを起動する処理を追加してください。

import os

    cmd = 'cd /home/pi/iotcore/; java -jar raspi-comfort-sensor-iotcore-1.0.jar ' 
    opt = '--temperature {} --humidity {} --pressure {} --illuminance {} --co2 {}'  \
          .format(temperature, humidity, pressure, illuminance, co2)

    os.system(cmd + opt)

動作確認できたらcronに仕込みます。
以上でPub/Subの準備は完了です。

次は BigQuery蓄積編です。