2019-08-25

【メモ】IoT Plug and Playのデバイス実装コード

Azure IoT メモ

IoT Plug and PlayのAZ3166向けサンプルコードを調査。

★ ... Azure IoT SDK for C
☆ ... Azure IoT Device Workbench生成コード

main.ino

setup()
  connectIoTService()
    registerDeviceRetry()
      registerDevice()
        IoTHub_Init()★
        prov_dev_set_symmetric_key_info()★
        prov_dev_security_init()★
        Prov_Device_LL_Create()★
        Prov_Device_LL_Register_Device()★
        Prov_Device_LL_DoWork()★
        IoTHub_Deinit()★
    pnp_device_initialize()☆ ---> pnp_device.h/.c

loop()
  pnp_device_run()☆ ---> pnp_device.h/.c
  is_error_max()☆
  invokeDevKitPeripheral()

pnp_device.h/.c

pnp_device_initialize()
  tickcounter_create()★
  DigitalTwinClientHelper_InitializeDeviceHandle()☆
    IoTHub_Init()★
    IoTHubDeviceClient_LL_CreateFromConnectionString()★
    DigitalTwin_DeviceClient_LL_CreateFromDeviceHandle()★
  DeviceinfoInterface_Create()☆
    DigitalTwin_InterfaceClient_Create()★
  SensorsInterface_Create()☆
    DigitalTwin_InterfaceClient_Create()★
  LedsInterface_Create()☆
    DigitalTwin_InterfaceClient_Create()★
    DigitalTwin_InterfaceClient_SetCommandsCallback()★
  ScreenInterface_Create()☆
    DigitalTwin_InterfaceClient_Create()★
    DigitalTwin_InterfaceClient_SetCommandsCallback()★
  SettingsInterface_Create()☆
    DigitalTwin_InterfaceClient_Create()★
    DigitalTwin_InterfaceClient_SetPropertiesUpdatedCallback()★
  DigitalTwinClientHelper_RegisterInterfacesAndWait()☆
    DigitalTwin_DeviceClient_LL_RegisterInterfacesAsync()★
    DigitalTwin_DeviceClient_LL_DoWork()★
  DigitalTwinClientHelper_Check()☆
    DigitalTwin_DeviceClient_LL_DoWork()★
  DeviceinfoInterface_Property_ReportAll()☆
  tickcounter_get_current_ms()★
pnp_device_run()
  SensorsInterface_Telemetry_SendAll()☆
  DigitalTwinClientHelper_Check()☆
pnp_device_close()

digitaltwin_device_client_ll.h

DigitalTwin_DeviceClient_LL_CreateFromDeviceHandle()
DigitalTwin_DeviceClient_LL_RegisterInterfacesAsync()
DigitalTwin_DeviceClient_LL_DoWork()
DigitalTwin_DeviceClient_LL_Destroy()

digialtwin_interface_client.h

DigitalTwin_InterfaceClient_Create()
DigitalTwin_InterfaceClient_SetPropertiesUpdatedCallback()
DigitalTwin_InterfaceClient_SetCommandsCallback()
DigitalTwin_InterfaceClient_SendTelemetryAsync()
DigitalTwin_InterfaceClient_ReportPropertyAsync()
DigitalTwin_InterfaceClient_UpdateAsyncCommandStatusAsync()
DigitalTwin_InterfaceClient_Destroy()

考察

スケッチ -> Azure IoT Device Workbench生成コード -> Azure IoT SDK for C
接続は、Privisoning -> IoTHubDeviceClient -> DigitalTwinDeviceClient
低レベルは従来のIoTHubDeviceClientで、その上にDigitalTwinDeviceClientの模様
（Device Capability Modelから）Azure IoT Device Workbenchで生成したコードを使うと、項目毎のコールバック実装になる。（mxchip_iot_devkit_impl.h/.c）

2019-08-24

Mbed Studioを使ってみた

mbed

前提条件

Windowsの場合は、Gitをインストールしておく必要があります。参照

サポートしているボード

今は、Mbed Enabledのボード全てではなく、一部のボードのみ対応しているようです。参照
何気に、Seeed Wio 3Gも入っていますね！

STMのNucleo/Discoveryシリーズが少ないのは意外でした。

インストール

ここからダウンロードして実行するだけ。
現時点のダウンロードファイルはMbedStudio-0.5.3.exeで、約800MBでした。

Getting Started

使い方をさらっと学ぶために、Getting startedをやってみましょう。

ワークスペースを指定
プログラムを作成（mbed-os-example-blinkyを選択）
ターゲットを選択（FRDM-K64F(K64F)を選択）
プロファイルを選択（Debugを選択）
ビルド
実行

f:id:matsujirushix:20190824204237p:plain

うーん、GUI快適♪

感じたこと

mbed-cliも簡単にインストールできるようになっているようですが、こちらのほうがツールが別々にインストールされず１パックになっているので良さげ。
やっぱGUI使いやすい。
mbed-osのインポートやバージョン切り替えがメチャ早。（メニューにLibrary cacheという文字があるが何者か分からず。mbed-cliのrepository cachingのことかな？）
VSCodeのExtensionを追加することができない。これは悲しい。

結論は、かなりオススメなツールでした。
しばらく使ってみようと思います。

2019-08-18

Jetson Nanoにファン追加

Jetson Nano

重いプログラムを走らせなくても、結構温度が上がるJetson Nano。

f:id:matsujirushix:20190818095757p:plain

チョー不安なので、ファンを追加することに。

どんなファンが取り付けできるの？

40mm角のファンが取り付けできるようですが、、、
ネットで検索すると、色々とハマりどころがあるらしい。

qiita.com

公式は、NF-A4x20を推奨しています。

noctua.at

12V品とか5V品とか、PWMとか。間違えやすいオプション設定があるので、購入時は注意しましょう。

NF-A4x20
5V
PWM (4pin)

入手性が悪くて価格が高騰していたので、ネットを探し回って、送料込み2500円くらいで購入しました。

f:id:matsujirushix:20190818101134p:plain

ファンの取り付けネジ

ヒートシンクの穴に、3mmのネジが通らないorz
インチサイズなのかなこれ？

2.6mmのネジだと長いのが入手し辛いので、ヒートシンクの穴を（ダイソーの3mmピンバイスで）大きくしました。
アルミくずが基板に降りかかるといけないので、逆さに持って慎重に慎重に。

f:id:matsujirushix:20190818102052p:plain

ネジはこれらを用意。

ステンレストラスねじ M3x25 4本
ステンレスナット M3 4個

近所のロイヤルホームセンターで、計108円でした。

ファンの取り付け

ネジで止めて、ケーブル繋ぐだけ。

f:id:matsujirushix:20190818102513p:plain

ファンのON/OFF

ファンを取り付けただけでは回転しません。(--;)

sudo jetson_clocksコマンドで、ファンスピードが最大になります。

jetson_clocksについてはこちらが参考になります。より詳しくしりたい人は、vi /usr/bin/jetson_clocks。

結果

36℃くらいで安定になりました。（そもそも、部屋が暑い。）
ファンが分厚くて気に入らないので、もうちょっと薄いファンにしたい。

2019-08-12

Jetson NanoでAzure IoT Edgeを動かす

Azure IoT Edge v2 Jetson Nano

Jetson Nanoで、Azure IoT Edgeが動くか確認します。

Jetson NanoにOSをセットアップ

こちらの手順に沿って、OSイメージをマイクロSDに書き込んでブートします。

developer.nvidia.com

現時点のOSイメージファイルはjetson-nano-sd-r32.2-2019-07-16.zipでした。

OSバージョンを確認

/etc/os-releaseとuname -aで、OSバージョンを確認。

matsujirushi@jetsonnano:~$ cat /etc/os-release
NAME="Ubuntu"
VERSION="18.04.2 LTS (Bionic Beaver)"
ID=ubuntu
ID_LIKE=debian
PRETTY_NAME="Ubuntu 18.04.2 LTS"
VERSION_ID="18.04"
HOME_URL="https://www.ubuntu.com/"
SUPPORT_URL="https://help.ubuntu.com/"
BUG_REPORT_URL="https://bugs.launchpad.net/ubuntu/"
PRIVACY_POLICY_URL="https://www.ubuntu.com/legal/terms-and-policies/privacy-policy"
VERSION_CODENAME=bionic
UBUNTU_CODENAME=bionic
matsujirushi@jetsonnano:~$ uname -a
Linux jetsonnano 4.9.140-tegra #1 SMP PREEMPT Tue Jul 16 17:04:49 PDT 2019 aarch64 aarch64 aarch64 GNU/Linux
matsujirushi@jetsonnano:~$

Ubuntu 18.04.2 LTSのaarch64でした。

Azure IoT Edgeのサポート状況

Azure IoT Edgeのサポート状況を確認すると、Ubuntu 18.04 ARM64はTier 1だがPublic preview。

f:id:matsujirushix:20190812155313p:plain

Azure IoT Edgeをインストール

Azure IoT Edgeのインストール手順に従って、インストールします。

docs.microsoft.com

Jetson NanoのOSイメージにcurlが入っていなかったのでインストール。

sudo apt update
sudo apt install curl

インストール手順を実施。

curl https://packages.microsoft.com/config/ubuntu/18.04/multiarch/prod.list > ./microsoft-prod.list
sudo cp ./microsoft-prod.list /etc/apt/sources.list.d/
curl https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc | gpg --dearmor > microsoft.gpg
sudo cp ./microsoft.gpg /etc/apt/trusted.gpg.d/
sudo apt-get update
sudo apt-get install moby-engine

エラー発生。

moby-engine (3.0.6) を展開しています...
dpkg: アーカイブ /var/cache/apt/archives/moby-engine_3.0.6_arm64.deb の処理中にエラーが発生しました (--unpack):
 '/usr/bin/docker-proxy' を上書きしようとしています。これはパッケージ docker.io 18.09.2-0ubuntu1~18.04.1 にも 存在します
dpkg-deb: エラー: ペースト subprocess was killed by signal (Broken pipe)
処理中にエラーが発生しました:
 /var/cache/apt/archives/moby-engine_3.0.6_arm64.deb
E: Sub-process /usr/bin/dpkg returned an error code (1)

あぁ、なるほど。Dockerが既に入っているので、moby-engineでエラーなのか。

mobyの部分はスルーして継続。（マイクロソフトはmoby-engineを推奨しているので、今回は推奨外の構成になります。）

sudo apt-get update
sudo apt-get install iotedge
sudo vi /etc/iotedge/config.yaml
sudo systemctl restart iotedge

とりあえず、Runtimeは動いてる感じ。

サンプルのモジュールを動かす

Simulated Temperature Sensorをデプロイしてみて、Azure IoT Hubにメッセージが送られてくるか確認。

f:id:matsujirushix:20190812165827p:plain

ちゃんと動いています。

2019-07-21

Wio Nodeの測定データをAzure IoT Centralで表示する

Azure IoT Central

Azure IoT Centralって、グラフ表示やメール通知がサクッとできて便利ですよね。
このAzure IoT Centralに、Wio Nodeの測定データを送ることができるか試してみました。

コンセプト

いたってシンプル。
タイマートリガーで10分間隔にAzure Functionsを起動して、Wio Nodeから温度・湿度を取得してAzure IoT Centralへメッセージ送信するというもの。

f:id:matsujirushix:20190721214747p:plain

Wio Node

Wio NodeにGrove-BME280を接続、専用アプリでセットアップします。
すると、SeeedのWio LinkサーバーへREST APIで温度・湿度を取得することができます。

www.seeedstudio.com

f:id:matsujirushix:20190721215645p:plain

Azure IoT Central

アプリケーションを用意して、デバイステンプレートを追加、温度・湿度に対応する測定を追加します。

項目	フィールド名
温度	temperature
湿度	humidity

f:id:matsujirushix:20190721220019p:plain

Azure Functions

これを放り込みます。

using Microsoft.Azure.Devices.Client;
using Microsoft.Azure.WebJobs;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using Newtonsoft.Json.Linq;
using System;
using System.Configuration;
using System.Net.Http;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace mjcradlefunc
{
    public static class Function1
    {
        [FunctionName("WioNodeToIoTCentral")]
        public static async Task Run([TimerTrigger("0 */10 * * * *")]TimerInfo myTimer, ILogger log)
        {
            var temperatureObject = await GetJObjectFromWioNode(GetEnvValue("WioNodeTempURI"), GetEnvValue("WioNodeToken"), log);
            double temperature = (double)temperatureObject["temperature"];
            log.LogInformation($"temperature is {temperature}");

            var humidityObject = await GetJObjectFromWioNode(GetEnvValue("WioNodeHumiURI"), GetEnvValue("WioNodeToken"), log);
            double humidity = (double)humidityObject["humidity"];
            log.LogInformation($"humidity is {humidity}");

            var msgObject = new JObject();
            msgObject["temperature"] = temperature;
            msgObject["humidity"] = humidity;

            var deviceClient = DeviceClient.CreateFromConnectionString(GetEnvValue("DeviceOfIoTHub"), TransportType.Amqp);
            var eventMessage = new Message(Encoding.UTF8.GetBytes(msgObject.ToString()));
            await deviceClient.SendEventAsync(eventMessage);
        }

        private static async Task<JObject> GetJObjectFromWioNode(string uri, string token, ILogger log)
        {
            var httpClient = new HttpClient();

            var jsonString = await httpClient.GetStringAsync($"{uri}?access_token={token}");
            log.LogInformation($"Got json string is {jsonString}");

            return JObject.Parse(jsonString);
        }

        private static string GetEnvValue(string name)
        {
            return Environment.GetEnvironmentVariable(name, EnvironmentVariableTarget.Process);
        }
    }
}

そして、WioNodeToken、WioNodeTempURI、WioNodeHumiURI、DeviceOfIoTHubにWio NodeやAzure IoT Central（の中のAzure IoT Hub）の情報を、デバッグ時はlocal.settings.json、実行時はapplication settingsに設定します。

local.settings.jsonの設定例
f:id:matsujirushix:20190721221032p:plain