Windows 10 IoT Core
ハンズオントレーニング
Building and running Github MS IoT
Samples on Windows 10 IoT Core
5 章 センサーデータをクラウドへ集約
Lab version: 10240.1.0 Last updated: 6/21/2016
目次
RASPBERRY PI 2 とセンサーの接続 ... 3
AZURE の設定 ... 5
センサーデータ収集アプリ実行 ... 14
Raspberry Pi 2 とセンサーの接続
温湿度センターとの接続
NOTE: 本章は第４章までの内容を学習している事、Raspberry Pi 2 への Windows 10 IoT Core インストール、UWP アプリケーション開発環境が整っている事が前提条件となりま す。
1. 今回は例として、温湿度センサー AM2320 を取り上げます。Raspberry Pi 2 から AM2320 には I2C インターフェース経由でアクセスして、温度と湿度のデータをリア ルタイムに取得します。※AM2320 に限らず様々なセンサーを利用する事が可能です。
2. 次の図のように Raspberry Pi 2 と AM2320 を接続します。
3. Raspberry Pi 2 の電源を投入して Windows 10 IoT Core を起動します。（詳細は第 2 章の手順参照）
Azure の設定
本章では、Windows 10 IoT Core が起動した Raspberry Pi 2 に接続した温湿度センサーか ら収集されたデータをクラウド（Microsoft Azure）へ逐次送信する UWP アプリケーションを 実行します。そのため、温度・湿度のデータを受信して蓄積するため Azure 側の設定を行いま す。
Azure アカウント
Microsoft Azure にサインアップして利用できるようにします。すでに Azure のアカウントを お持ちであれば、既存のアカウントでサインインして利用する事も可能です。既存アカウント でサインインした場合は、次のステップから実施してください。 1. 新規に Azure にサインアップする場合には、無料評価版を試しましょう。下記リンク にアクセスして「無料で試す」をクリックします。 https://azure.microsoft.com/ja-jp/ 2. 「今すぐ試す」をクリックして、Microsoft アカウントでサインアップします。 Microsoft アカウントをお持ちでない場合も、このタイミングで Microsoft アカウント の新規登録を行う事が可能です。 3. Azure 無料試用版にアクセスできたら、ポータルに移動します。Azure のメニューから ポータルに移動するか、以下リンクにアクセスしてください。 https://manage.windowsazure.com/
Event Hub の作成
1. Azure のメニューから管理ポータルに移動するか、以下リンクにアクセスしてくださ い。
https://manage.windowsazure.com/
2. 左のペインで [SERVICE BUS] アイコンを選択し、Azure 管理ポータルサイトの左下 部にある [＋新規] をクリックします。
3. 表示された「新規」画面の左ペインの [イベントハブ] を選択し、右側に表示されるメ ニューから [カスタム作成] を選択します。
4. [新しいイベントハブの追加] ダイアログで各項目を以下のように入力します。 [イベントハブ名] 任意のイベントハブ名を入力 [地域] “東日本” もしくは “日本（西）” のいずれかを選択 [名前空間] “新しい名前空間を作成する” を選択 [名前空間名] 任意の名前空間名を入力 ※名前空間名はインターネット上で重複しないようにネーミングします。 その後、右下の [→] をクリックします。 次に表示される [イベントハブの構成] の各項目を以下のように入力します。
[パーティション数] “4” [メッセージの保存期間] “7” これで Event Hub が作成されます。 作成が完了すると、管理ポータルの左の水色のペインで SERVICE BUS を選択した際、 今回入力した名前空間のサービスバスがリストに表示され、そのサービスバス項目を選 択すると、作成したイベントハブが、イベントハブのリストに表示されます。
Azure Table Storage の作成
Azure ポータル上で、センサーデータを格納（蓄積）するための Table Storage を作成しま す。
1. 左のペインで [ストレージ] アイコンを選択し、Azure 管理ポータルサイトの左下部に ある [＋新規] をクリックします。
2. 表示された「新規」画面の左ペインから [ストレージ]を選択し、右側に表示されるメニ ューから [簡易作成] を選択します。
3. 右側のペインの各項目を以下のように入力します。
[URL] 任意の URL 名 （*.core.windows.net の ‘*’ 部）
[場所] “日本（西）”
[レプリケーション] “ローカル冗長”
4. 左のペインでストレージを選択すると、今回作成したストレージがリスト表示されます ので、その名前の部分をクリックします。
6. 「コンテナ―を作成する」をクリックします。
Stream Analytics の作成
Azure ポータル上で、センサーデータを処理するための Stream Analytics を作成します。 1. 左のペインで [STREAM ANALYTICS] アイコンを選択し、Azure 管理ポータルサイト
の左下部にある [＋新規] をクリックします。
2. 表示された「新規」画面の左ペインから [STREAM ANALYTICS]を選択し、右側に表示 されるメニューから [簡易作成] を選択します。
3. 右側のペインの各項目を以下のように入力します。
[ジョブ名] 任意のジョブ名
[リージョン] “Japan East” もしくは “Japan West” のいずれかを選択
[新しいストレージアカウント名] 任意のストレージアカウント名
4. 今回作成した Stream Analytics の入力に、先に作成した Event Hub を設定します。 5. 今回作成した Stream Analytics の出力に、先に作成した テーブルストレージを設定し
ます。
6. 今回作成した Stream Analytics のクエリに以下の設定します。 SELECT System.Timestamp as time, dspl, subject, temp, hmdt FROM SensorDataStream
センサーデータ収集アプリ実行
Windows 10 IoT Core が起動した Raspberry Pi 2 上で、AM2320 から温湿度のデータを取 得して、そのデータをクラウド（Microsoft Azure）へ逐次送信する UWP アプリケーションを 実行します。Windows 10 IoT Core デバイス向けの UWP アプリケーション開発環境のセッ トアップと開発手順についてのおさらいは、第 3 章を参照してください。
サンプル UWP アプリケーション
注：サンプルアプリケーションは現在 DHT22 温湿度センサーを使ったプログラムを公開して おります。AM2320 センサーを利用したプログラムの公開はもう少しお待ちください。 公開コード： <https://github.com/ms-iot/samples/tree/develop/GpioOneWire> 7. 以下リンクからサンプル アプリケーションのコードを開発環境 PC 上の任意の場所にダ ウンロードします。 https://github.com/ms-iot/samples 8. 解凍して、GpioOneWire フォルダーの中にある 拡張子 .sln のファイルをダブルクリ ックすると、サンプルプロジェクトが開かれた状態で Visual Studio が起動します。 9. Visual Studio ツールバーの アーキテクチャー ドロップダウンから ARM を選択します。
10. Visual Studio のメニューから [ビルド] > [ソリューションのビルド] を選択してアプ リケーションのビルドを行います。ビルドが問題なく完了する事を確認します。
11. Visual Studio ツールバーの アーキテクチャーの右隣のドロップダウンをクリックして
リモート コンピューター を選択します。
12. リモート接続 ダイアログが表示されますので、アドレスには、Windows 10 IoT Core デバイスの IP アドレス、またはコンピューター名 ( サンプルでは ‘minwinpc’ を使用)
を入力します。認証モードは なし を選択し、 [選択] をクリックします。
NOTE:Windows 10 IoT Core デバイスのコンピューター名の代わりに、IP アドレス
ーションエクスプローラーにて ‘プロパティ’ - 左側の‘デバッグ’ タブを選択 ) からも実 施することも可能です。
13. F5 キー (または ツールバーの [デバッグ]) をクリックすると、アプリケーションが Windows 10 IoT Core デバイス上で実行されます。
14. このアプリケーションが実行されると I2C インターフェース経由で接続されている AM2320 から 温度と湿度のデータを収集して、指定した Azure Event Hub へそのデ ータを送信し続けます。処理を終了させるには、このアプリケーション自体を終了させ てください。
Azure に蓄積されたデータの表示
Azure Table Storage の表示内容確認
1. 下記リンクより Azure Storage Explorer を任意の PC にダウンロードして、インスト ールします。
http://azurestorageexplorer.codeplex.com/
2. Azure Storage Explorer を起動して、[Storage Account] に Azure Table Storage 作成時に付けたアカウント名を指定します。
データの視覚化
1. 下記リンクより Power BI Desktop をインストールします。
https://powerbi.microsoft.com
無償で入手できますが、Hotmail アドレスなどの無料メールアドレスではなく、職場や 学校でのメールアドレスを登録してサインインする必要があります。
2. Power BI Desktop を起動して、[データを取得] から Microsoft Azure Data Storage を選択して [接続] します。
3. ストレージアカウント名を入力します。Azure Storage Explorer でデータを参照した ときと同じく、Azure Table Storage 作成時に付けたアカウント名を指定します。 4. 任意にデザインを編集してビュー（表示画面）を完成させます。
