データプラットフォーム「IRIS」からMQTTプロトコルを利用してみる

InterSystems IRISでシンプルに開発するIoTアプリケーション 第3回

　前回は「まずは動かしてみよう！」と題してInterSystems IRIS Data Platform（以下IRIS）を使ったIoTアプリケーションを紹介しました。まだ試していない方は、ぜひ前回の記事をご覧ください。以降の連載では、そのアプリケーションの開発手順を解説しながら、IRISのさまざまな機能を体験していただきたいと思います。今回は、IoTアプリケーションで使用されることの多いMQTTプロトコルを、IRISから利用する方法について解説します。

• 前回の記事：「データプラットフォーム「IRIS」を、まずは動かしてみよう！」

MQTTプロトコル

　MQTTはMessage Queuing Telemetry Transportの略で、TCPベースのプロトコルです。IoTシステムで利用される理由としては、

• 軽量であり、比較的小さいサイズのデータを高頻度で送受信するのに適している
• 電力消費量に制約のあるデバイスでも動作できる
• Pub/Sub型の通信により、必要なデバイスやアプリケーションが、必要なデータだけを送受信することができる

などが挙げられます。

　ここで、MQTTで規定されているPub/Sub型の通信について簡単に説明します。

　Pub/Sub型の通信では、次の3つの役割を持つコンポーネントがあります。

• Publisher：データを送信（Publish）するコンポーネント。送信するデータには、Topic属性をつける。Topicの値は、Subscriberが受信するデータを選択（フィルター）するために使用される。
• Subscriber：データを受信するコンポーネント。受信したいTopicをあらかじめBrokerに登録（Subscribe）しておく。
• Broker：Publisherから送信されたデータを、そのデータについているTopicをSubscribeしているSubscriberに送る機能を持つ。

　以上の概要を次の図に示します。

Pub/Sub型通信

　図の左側、PublisherはTopicとともにデータをBrokerに送信します。図の右側のSubscriberは、BrokerにTopicを登録しておき、実際にそのTopicに合致するデータがPublishされたら、Brokerからそのデータを受信します。

　図に示されている通り、Topicは「/」で区切られた階層構造を持っています。Publisherは、DevA/Tempのように送信するデータのTopicを指定してPublishします。Subscriberは、受信したいTopicをDevA/Tempのように指定してSubscribeすることもできますし、DevB/#のように、ワイルドカード（#）を使用して、DevB以下すべてのTopic（図の例では、DevB/Temp、DevB/Speed）のデータをSubscribeすることもできます。

　MQTT Brokerは、オープンソースでいくつかのソフトウェアが公開されています。今回の連載では、Eclipse Mosquittoを利用します。Eclipse Mosquittoはdockerイメージでも提供されているので、今回の構成ではeclipse-mosquittoというイメージをpullして使用するように定義しています。定義は、docker-compose.ymlのmqttbrokerセクションに記述しているので確認してみてください。