IoTの基本ハンズオン 2020年5月版

2020年5月22日開催の「Code and Response Day Online #2」で使用したIoTハンズオン教材です。資料内で取り上げている動画の再生リストは、こちらになります。https://www.youtube.com/watch?v=-VLCSdjZvSw&list=PLziEfUdVSWb9MNDcUF6pEPJ50o89MGPKi

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1. IoTの基本ハンズオン IBM Watson IoT仮想センサーを用いて、センサー計測値のデータベース記録と可視化。 Code and Response Day Online #2 2020/05/22 1
2. 書いた人/話す人 Code and Response Day Online #2 2020/05/22 2 Kohei Nishikawa • 2020 IBM Champion / IBM's external advocate • 所属 : 開志専門職大学 情報学部 • Twitter : kolinz IBM Champion ✓ IBM のソリューションやソフトウェアに対し、年間を通してそのテクニカル・コミュ ニティーに優れた貢献を してきた支持者と言われている。 ✓ 早い話が、テクノロジー・インフルエンサー。 ✓ AIやIoT、ブロックチェーン、量子コンピュータ、クラウド、ビッグデータなど、ノウハウや知識を広める。 ✓ 毎年審査があり、認定されれば、IBM Champion になる。 ✓ 学生でも実績があれば認定される。たとえば起業狙っていて、大学の休み使って、米国にいるIBM役員に 相談したいとか可能。
3. 本ハンズオンの成果物 とてもシンプルなIoTプログラムを作ります。センサーの計測値を受信し、データベースに格納するとともに、 グラフとして表示し可視化するだけです。 Code and Response Day Online #2 2020/05/22 3
4. 使用サービス 次の環境を使用します。 • 開発/実行環境 • IBM Cloud ライト・アカウント • パソコンとメールアドレスがあれば使用できる、IBM Cloud ライト・アカウントを使用します。クレジット カード登録は不要です。無料なので、大学や企業におけるAIやIoTの研究、試作、小規模な本番環境等で 使われています。 取得 >> https://cloud.ibm.com/registration/free • Node-RED • 開発ツールとして、Node-REDを使用します。Node-REDは国内外の大手産業用IoTプラットフォーム で使用されている標準的なツールです。日立、富士通、NEC、ノキア、シーメンス、シスコなど。 IBM Cloud におけるNode-REDの有効化手順は下記動画を視聴してください。 https://youtu.be/-VLCSdjZvSw Code and Response Day Online #2 2020/05/22 4
5. Node-REDについて パレット ワークスペース プロパティ設定 ノード編集画面 ウインドウ ハードウェアやAPI、アプリケーションを、箱状の「ノード」でつなげ、データ加工や整形、転送、Webアプリケーションなど を開発・運用する環境。IoT/AI/クラウド/ブロックチェーン/ドローン制御などで活躍している。 Code and Response Day Online #2 2020/05/22 5
6. デバッグタブの表示方法 緑色の「debug」 ノードが受信した 値が表示されます。 Node-REDの画面で、画面右上の 虫型のアイコンをクリックすること で、「デバッグ」タブが表示されます。 デバッグタブには、「debug」ノード が受信したデータが表示されます。 Code and Response Day Online #2 2020/05/22 6
7. 解説：IBM IoT IBM Watson IoT で受信したセンサー計測値を取得します。 Node-REDでは、node-red-contrib-scx-ibmiotappを追加することで使用できます。 追加手順の動画 https://youtu.be/HIHnMQMmJts IBM Watson IoT は、 • センサーの計測値を集約したり、センサーやIoT機器に指示を出すことができるクラウドサー ビスです。 • センサーの実物が無い場合は、仮想センサーを利用できます。室温、湿度、物体温度の3つの 仮想センサーが利用できます。 本ハンズオンでは、仮想センサーを使用しています。 http://quickstart.internetofthings.ibmcloud.com/iotsensor 下記動画を視聴し、Node-REDで、IBM Watson IoTからセンサー計測値を取得する手順を 確認してください。 https://youtu.be/zUUaWEAoX7s Code and Response Day Online #2 2020/05/22 7
8. 解説：functionノード「sensor data」 IBM Watson IoT で受信したセンサー計測値を、次ページのCloudantデータベースに 格納するためにセンサー計測値に、日付を追加するとともに、JSON形式で整形しています。 下記動画を視聴し、センサー計測値をCloudantデータベースに格納する手順を確認します。 https://youtu.be/igmBRhn6diU var name = msg.payload.d.name;var temp = msg.payload.d.temp; var humidit = msg.payload.d.humidity; var objectTemp = msg.payload.d.objectTemp; var dt = new Date(); // UTC var year = dt.getFullYear(); var month = dt.getMonth()+1; var day = dt.getDate(); var hour = dt.getHours(); var minute = dt.getMinutes(); var second = dt.getSeconds(); var utcdate = year+"-"+month+"-"+day+" "+hour+":"+minute+":"+second; msg.payload = { "name": name, "type": "simulator", "temp": temp, "humidit": humidit, "objectTemp": objectTemp, "CREATED_AT": utcdate}; return msg; 記述内容 Code and Response Day Online #2 2020/05/22 8
9. 解説：cloudant outノード CouchDBがベースになっており、IBM Cloudでは無料で使えるデータベースの１つです。 JSON形式でデータを格納し、また引っ張りだすことができます。 Code and Response Day Online #2 2020/05/22 9
10. 解説：functionノード「取得:湿度」 IBM Watson IoT で受信したセンサー計測値のうち、湿度だけを取り出します。 取り出した湿度の値を、次ページの「chart」ノードで、折れ線グラフとして可視化します。 下記動画を視聴し、取り出した湿度に関するグラフ(チャート)を作れることを確認します。 https://youtu.be/xpusAbgAiOk msg.payload = msg.payload.d.humidity; return msg; 記述内容 Code and Response Day Online #2 2020/05/22 10
11. 解説：chartノード Node-REDに、node-red-dashboardを追加することで、 使用することができます。 追加手順の動画 https://youtu.be/HIHnMQMmJts Node-REDで受信したセンサー計測値など、グラフ(チャート) として出力し可視化します。 Code and Response Day Online #2 2020/05/22 11
12. ダッシュボードの表示方法 Node-REDに、node-red-dashboard を追加し、chartノードのようにダッシュ ボード関係のノードを使用することで、画面 右上に、虫型のアイコンの右隣に、グラフ型 のアイコンが表示されます。 グラフ型のアイコンをクリックしたのち、矢 印のアイコンをクリックすることで、ダッシュ ボード画面にアクセスすることができます。 Code and Response Day Online #2 2020/05/22 12
13. 資料/イベント 資料 Node-RED 日本語ドキュメント : https://nodered.jp/about/ IBM Developer ： https://developer.ibm.com/components/node-red/ Qiita : https://qiita.com/tags/node-red イベント Node-RED UG ： https://node-red.connpass.com/ 2020年 6月25-26日 : IBM User Group Conference 2020 https://ibm-user-group-conf.us-south.cf.appdomain.cloud/ Code and Response Day Online #2 2020/05/22 13