AzureとTTN連携ハンズオン資料

Ⓒ 2019 アールエスコンポーネンツ株式会社
AzureとTTN連携ハンズオン
2019年9月12日アールエスコンポーネンツ株式会社インターン
The Things Network Kumamoto 坂田蒼
注があるものを除いて, この資料の内容物は
クリエイティブ・コモンズ表示 4.0 ライセン
スの下に提供されています。

概要
• ラズパイ
OSのバージョン確認
IPアドレスの固定
• センサーノード
サンプルプログラムのダウンロード
http://www.openwave.co.jp/%e3%83%80%e3%82%a6%e3%83%b3%e3%8
3%ad%e3%83%bc%e3%83%89/ （一番上のABP版をダウンロード）

ラズパイの設定手順

ハードウェア設定
• ラズベリーパイにGPS-HATを装着
• VNC Viewerのダウンロード
自分のラズパイのIPアドレス入力

ハードウェア設定
• ラズベリーパイのアップデート
sudo apt-get update
sudo apt-get dist-upgrade
• Raspberry Piの設定＞インターフェイス＞下記3つを有効に

ゲートウェイ設定
1. Raspberry Pi上でパッケージインストール
https://github.com/bokse001/dual_chan_pkt_fwdをクローンor download
2. 解凍してできたdual_chan_pkt_fwd-master フォルダを
dual_chan_pkt_fwdに変更
注意：ファイルの場所がdownloadでなく、home/piの中に来るように！

dual_chan_pkt_fwdファイル内の書き換え
• dual_chan_pkt_fwd.cpp
網掛けの部分2か所書き込み（232~234, 436~441行目）

周波数
周波数チャンネル出力
920.6MHz 24 250mW 20mW
920.8MHz 25 250mW 20mW
921.0MHz 26 250mW 20mW
921.2MHz 27 250mW 20mW
921.4MHz 28 250mW 20mW
921.6MHz 29 250mW 20mW
921.8MHz 30 250mW 20mW
922.0MHz 31 250mW 20mW
922.2MHz 32 250mW 20mW
922.4MHz 33 250mW 20mW
922.6MHz 34 250mW 20mW
922.8MHz 35 250mW 20mW
923.0MHz 36 250mW 20mW
923.2MHz 37 250mW 20mW
923.4MHz 38 250mW 20mW
右の周波数一覧から、
今回のハンズオンで使用する
周波数を二つ選択
※センサーノードの書き込みに
も使用します。

dual_chan_pkt_fwdファイル内の書き換え
• global_conf.json
自分で設定する部分
共通して変更する部分
先に決めた
周波数

• コマンド
cd dual_chan_pkt_fwd
make
sudo make install
sudo ./dual_chan_pkt_fwd
サーバーに無事コンタクトされていればOK

The Things Networkの
設定手順

TTNアカウント登録
右上のSign upボタンを押す
ユーザーネーム（変更不可）…任意の名前
EMAIL ADDRESS…自分のemail アドレス
PASSWORD…パスワードを作成
＞＞Create account
• The things network (https://www.thethingsnetwork.org/)に入る

コンソール設定
ハンドラー…
ttn-handler-asia-se
Language…日本語
＞＞保存
一旦ログアウトして再度ログイン
• コンソール画面＞アカウント名＞Setting

ゲートウェイID…Raspberry piのMACアド
レス
(MACアドレスの3byte目と4byte目にffff
を挟む)
I’m using the legacy packet forwarder…
チェック
記述…“何のためのゲートウェイか判別
するための説明"
周波数計画…Asia 920-923MHz
Router…ttn-router-jp
場所…地図上での選択
アンテナ代替え…設置状況による

アプリケーション登録
アプリケーションID…任意
記述…任意
アプリケーションEUI…Asia 920-
923MHz
ハンドラー登録…ttn-handler-
asia-se

センサデバイスの設定
デバイスID…任意
デバイスEUI…クロス矢印ボタン
を押して自動生成
App Key…自動生成
（触らない）

アクティベーション方式…デバイスの設定からABP選択

• Arduino IDEのダウンロード/起動
(https://www.arduino.cc/en/Main/Software)
• ライブラリのダウンロード
1. Adafruit Unified Sensor
2. DHT sensor
3. Low-Power

msb値に変換＞デバイスアドレス、ネットワークセッションキー、Appセッションキーのコピー

Arduinoでセンサノードに書き込む
//デバイスアドレス
TTN上のデバイスアドレスの前に0xを足したもの
//ネットワークセッションキー
TTN上のネットワークセッションキーのmsb値
//アプリケーションセッションキー
TTN上のアプリケーションセッションキーのmsb
値
//Set data rate and transmit power
LMIC_setDrTxpow(AS923_DR_SF10,13);

• Arduino-limic-master-for-LG01-JP-master＞src＞limic＞lorabase_as923
周波数設定の書き換え（60~64行目）
先に決めた周波数
（ゲートウェイ設定と合わせる）

TTN上で動作確認

Payload Formatの作成
Payload Formatを作成する

TTNとAzureの関係図

TTNとAzure連携の3つの方法

Azureの設定

Azureアカウント作成
• Microsoft Azure(https://azure.microsoft.com/ja-jp/free/)に入る
• Officeのアカウントで作成可能
• ¥22,500 のクレジットで有料サービスを30日間利用可能

ダッシュボードの作成
＋新しいダッシュボードの作成＞ダッシュボードの名前＞カスタマイズ完了
• 作業単位のダッシュボードの管理
• チームでダッシュボードの共有が可能に

リソースグループの作成
リソースグループ…
リソースグループ名
リージョン…東日本
＞＞作成

Azure IoT Hubと
の連携

TTNとAzure IoT Hubとの連携図
• HTTP Integrationを利用してAzure IoT Hubに接続
• Time Series Insightsで可視化

TTNとAzure IoT Hubとの連携図

Azure IoT Hubの作成
IoT Hubを選択→作成

サブスクリプション…無料試用版
リソースグループ…作成した
リソースグループを選択
リージョン…東日本
IoT Hub名…任意のHub名
＞＞サイズとスケール

価格とスケールティア…S1
＞＞確認および作成
＞＞作成
デプロイ完了の表示

Azure IoT Hub Deviceの登録

連携と確認

Device Explorer Twin
• 後で接続の確認をするため、Device Explorer をダウンロード
(https://github.com/Azure/azure-iot-sdk-csharp/tree/master/tools/DeviceExplorer)

方法① Visual Studio Code
• Azure IoT Hub Toolkitを利用したSASトークンの生成
Visual Studio codeをダウンロードして開く
Setting＞ Extensions ＞ Azure IoT Hub Toolkit ＞ Install

方法① Visual Studio Code
Explorer＞IOT HUB DEVICEを選択して
右クリック＞Generate SAS Token for
Device
Enter expiration time(hours)…
トークンの保持時間を入力＞Enter
ex.5000
ログ上にSASトークンが生成される
"SharedAccessSignature
sr={iothubname}.azure-devices.net
%2Fdevices%2F{devicename}&sig=xxxxxxxxx&
se=xxxxxxxxxxx"

方法② Device Explorer Twin
IoT Hub＞共有アクセスポリシー＞iothubowner ＞接続文字列プライマリキー

方法② Device Explorer Twin
前にコピーした接続文字列を入力、Update ＞ Generate SAS

TTN HTTP Integrateの設定
アプリケーション一覧に入る
• The Things Networkのコンソール画面に移動

作成したアプリケーションを一つ選択

上記タブからインテグレーションをクリック

HTTP Integrationを選択

TTNのHTTP Integrate
プロセスID…任意
Access Key…default key
URL…"https://{iothubname}.azure-
devices.net/devices/{devicename}/mess
ages/events?api-version=2018-06-30“
※APIのversionは更新する場合があります
Method…POST
Authorization…"SharedAccessSignature
sr={iothubname}.azure-
devices.net%2Fdevices%2F{devicename}
&sig=xxxxxxxxx&se=xxxxxxxxxxx"
Custom Header Name…Content-Type
Custom Header Value…application/json

Device Explorer Twinでログの確認
Data ＞ Device IDの選択＞ Monitor でTTNから送信されたデータログが見れる

コンシューマグループの作成
IoT Hubの組み込みのエンドポイント＞コンシューマグループの作成
今回はtime series insights用にtsを作成

Time Series Insights
で可視化

Time Series Insightsの設定

環境名…任意の名前
サブスクリプション…使用したいサブスク
リプション
リソースグループ…所属させたいリソース
グループを選択
場所…環境を展開するリージョンを選択
層…S1
キャパシティ…1
＞＞イベントソース

イベントソースを作成しますか？はい
名前…任意
ソースの種類…IoT Hub
ハブを選択…Select Existing
サブスクリプション…利用するサブスクリプション
IoT Hub name…利用するIoT Hub名を選択
IoT Hub access policy名…iothubowner
IoTハブコンシューマグループ…リストから選択す
るか新しいグループを作成
＞＞確認と作成

既にアクセスポリシーのユーザーになっているならOK

アクセスポリシーのユーザーがない場合選択する

Time Series Insightsで可視化

Azure IoT Central
との連携

TTNとAzure IoT Centralとの連携図
• Azure IoT Central Device Bridgeを利用してAzure IoT Centralに接続

TTNとAzure IoT Centralとの連携図

Azure IoT Central
• アプリケーション作成
新しいアプリケーションをクリック
https://apps.azureiotcentral.comに入る（サインイン済）

Azure IoT Central
支払いプラン（評価版 or 従量課金制どちらでも可）、カスタムアプリケーションを選
択

Azure IoT Central
アプリケーション名…任意
URL…独自のURL
（既にあるものは使用できません）
従量課金制
ディレクトリ…任意
Azureサブスクリプション…任意
リージョン…West US
評価版
連絡先情報…自分の情報
国/地域…Japan
チェックボックス＞＞作成

Azure IoT Central
この画面になってたら作成OK！

• 作成したデバイステンプレートを開く
※「アプリケーションはまだプロビジョニング中」という表示が出た場合には
少し待ってから再度試してみてください。
デバイステンプレートの作成
新しいテンプレートの作成

カスタムを選択

任意の名前を作成

• 左タブの管理＞デバイス接続
Scope IDとSASキーのコピー＆保存

測定＞新規＞テレメトリー

Display name…任意の表示名
フィールド名…デバイスから
送られるデータの識別子
ex…Temperature
テレメトリ
単位…測定単位
最小値…予測最小観測値
最大値…予測最大観測値
小数点以下桁数…四捨五入表示
のための小数点桁数
カラー…表示のための色

測定＞新規＞イベント

Display name…デバイスID
フィールド名…dev_id
既定の重要度…情報

Azure IoT Central Device Bridge
のダウンロード

Central Device Bridgeの設定
ページをスクロールしてDeploy to Azureをクリック
• https://github.com/Azure/iotc-device-bridgeに移動

GitHubからダウンロードしたカスタムデプロイ(Central Bridge)にIDとSAS Keyを入力
• Azure Portalに移動

Function App > IoTCIntegration > コンソールタブでnpm installの実行
※Node.jsのダウンロードが必要になる場合があります。
• デプロイされたFunction Appに移動

Function Appの再開

Function App内のindex.jsファイルに移動

index.jsファイルの20行目の下にコードを挿入

関数のURLを取得をクリック

URLをコピーして取得

TTN側の設定

プロセスID…任意
Access Key…default key
URL…Azure functionの
URLを貼る
Method…POST

Azure Portalで接続確認
• Azure PortalのFunction Appに移動
テレメトリーが無事送信されていればOK

Azure IoT Central
で可視化

デバイス登録
関連付けが解除されているデバイスとして作成
デバイス＞関連付けが解除されているデバイスに表示される

デバイス登録
表示された関連付けが解除されているデバイスを選択
→関連付けをクリックしてデバイスデータの受信開始

デバイス登録
デバイスが関連付けされて、デバイステンプレート内に表示される

可視化

参考URL
• The Things Networkに関する資料
https://www.thethingsnetwork.jp/forum/t/topic/287
Https://www.thethingsnetwork.org/community/yamanashi/post/raspberry-pi-3-
model-b-loragps-hatthe-things-network
• Time series insightsに関する資料
https://qiita.com/linyixian/items/7a1bea31d9d72ee2b829
• Azure IoT Centralに関する資料
https://github.com/Azure/iotc-device-bridge#example-3-connecting-devices-from-
the-things-network-through-the-device-bridge
https://github.com/firedog1024/TheThingsNetwork-with-Azure-IoT-Central

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