IoTの計測データをWindowsストアアプリで可視化してみよう

センサー側の用意

　.NET Micro Frameworkの最新版は4.3です。今回はこの.NET Micro Framework 4.3を使います。

図3　.NET Micro Framework SDK

.NET Gadgeteer

　FEZ Spiderの特徴は.NET Micro Frameworkが動作するという点以外にも、.NET Gadgeteerにも対応しているという点があります。.NET Gadgeteerがどのようなものか実際に作成していましょう。

　新規プロジェクト作成で［Gadgeteer］-［.NET Gadgeteer Application］テンプレートを選択します。

図4　.NET Gadgeteer Aplicationテンプレートの選択

　このテンプレートで作成するプロジェクトは、.NET Micro Framework上で動くアプリのプロジェクトになりますが、さらに、実際に使用するメインボードを選択することで、さまざまな恩恵にあずかれます。今回使用するのはFEZ Spiderなのでプロジェクト作成時に表示されるウィザードでもFEZ Spiderを選択しましょう。

図5　.NET Gadgeteer Aplicationウィザード

　.NET Gadgeteer対応のボードであれば、それは.NET Micro Frameworkが動き、さらに.NET Gadgeteerにも登録されているボードということになります。別々の関係というよりも含有関係になるので単なる.NET Micro Framework対応のボードよりも,NET Gadgeteer対応のボードの方が何かと便利です。

.NET Gadgeteerデザイナ

　.NET Gadgeteerのいいところは.NET GadgeteerデザイナによりVisual Studio上でメインボードや各種モジュール（メインボードと接続可能なセンサーなどの部品）との接続を設計できる点です。例えば今回のサンプルでは次のような接続を行います。

図6　.NET Gadgeteerデザイナ

　左上の赤いモジュールはUSBモジュールのUSB Client DPです。USBポートは電源供給やPCからアプリの転送、Visual Studioからのリモートデバッグなどにも使用できます。USB Client DPは1番ソケットに接続します。なお、PCからアプリ転送後は不揮発性メモリ上にアプリが配置されるのでPCからUSBを切り離して電源につなぎかえれば自動的にアプリがブートします。

　メインボードの右横にあるのがLANモジュールのethernetJ11Dです。このモジュールは7番ソケットに接続します。今回は有線LANを使いましたが、LANモジュールの代わりにWiFiモジュールを使ってさらにUSB Client DPへの電源供給をモバイルバッテリーなどにすればコードレスセンサーが完成します。

　ボードの左側にあるのが今回のセンサーである温湿度モジュールのtempHumidS170になります。これを4番ソケットに接続します。

実機の配線

　.NET Gadgeteerのいいところはコード上の表現だけではありません。デザイナ上できれいに配置しておけば、大きさなどの比率もあっていますので、実際のメインボードとモジュールを配置して同じように配置と配線できます。

図7　メインボードとモジュール

センサー値の取得

　デザイナ上で配線と実際のモジュールの配線を同じにすることで、例えばtempHumidS170からセンサー値を取得したいときは、コード上で「4番ソケットから取得」ではなく「tempHumidS170から取得」のように記述が可能になります。

リスト1　センサー値の取得

Private Sub MeasureTimer_Tick(timer As GT.Timer) Handles MeasureTimer.Tick
    Me.MeasureTimer.Stop()
    Dim th = tempHumidSI70.TakeMeasurement       '（1）
    SyncLock (Me)
        Me.LastTemperature = th.Temperature      '（2）
        Me.LastHumidity = th.RelativeHumidity    '（3）
    End SyncLock
    Me.MeasureTimer.Start()
End Sub

• （1）センサー値の取得
• （2）温度の取得
• （3）湿度の取得

センサー値をクラウド側に送信

　Microsoft Azure Mobile Servicesとの間はREST／JSONでデータ送信を行います。そのままコードを書いて実装してもいいのですが.NET Micro Framework向けの便利なライブラリがGitHubにありますので、それを使って省力化します。

図8　ms-iotkithol-jp/Library/EGIoTKit.Utility

　GitHubからzipファイルを取得したら解凍してEGIoTKit.Utilityをプロジェクトに追加して参照設定を行います。

図9　ソリューション構成

　準備が完了したらProgram.vbファイルにコードを記述します。まずはLANモジュールの回線をオープンします。

リスト2　LAN接続

If (Not ethernetJ11D.NetworkInterface.Opened) Then    '（1）
    ethernetJ11D.NetworkInterface.Open()              '（2）
End If

• （1）オープンされていないかを確認
• （2）オープンされていなかったらオープン

　次にデータ送信する部分を作成します。

リスト3　データ送信

Mainboard.SetDebugLED(True)                                                          '（1）
Try
    Dim request = CType(HttpWebRequest.Create(UrlString + "tables/Item"), HttpWebRequest)
    Dim json = New EGIoTKit.Utility.SimpleJSON()
    request.Headers.Add("X-ZUMO-APPLICATION", "pQLVzEcLxynxQpHscpTmYtCGbqojTr76")    '（2）
    request.Accept = "application/json"
    request.ContentType = "application/json"
    request.Method = "POST"

    json.Add("id", "")                                 '（3）
    json.Add("DeviceId", DeviceId.ToString())          '（3）
    SyncLock (Me)                                      '（3）
        json.Add("Temperature", Me.LastTemperature)    '（3）
        json.Add("Humidity", Me.LastHumidity)          '（3）
    End SyncLock                                       '（3）
    Dim JsonStringParams = json.GetResult                                     '（4）
    Dim postDataBytes As Byte() = Encoding.UTF8.GetBytes(JsonStringParams)    '（4）
    request.ContentLength = postDataBytes.Length                              '（4）
    Using reqStream = request.GetRequestStream()                              '（4）
        reqStream.Write(postDataBytes, 0, postDataBytes.Length)               '（4）
    End Using                                                                 '（4）
    Using res = CType(request.GetResponse, HttpWebResponse)                   '（5）
        If (res.StatusCode = HttpStatusCode.OK) Then                          '（6）
            Using reader = New StreamReader(res.GetResponseStream())          '（6）
                Dim message = reader.ReadToEnd()                              '（6）
        Debug.Print(message)
End Using
        End If
    End Using
Catch ex As Exception
    Debug.Print(ex.Message)
End Try
Mainboard.SetDebugLED(False)                           '（7）

• （1）メインボード上のLEDを点灯してデータ送信開始を合図
• （2）アプリケーションキーを設定
• （3）JSONデータを作成
• （4）JSONデータを本文として設定
• （5）POSTメソッドを実行
• （6）応答内容を取得

実行

　PCとUSBで接続してVisual Studioで実行を開始すると、まず、メインボードへアプリを転送し、その後に実行が開始されます。その流れはイミディエイトウィンドウに表示されます。

図10　実行結果

　クラウドまで正しくデータが届いていれば、Azure管理ポータルで送信されてきたデータが表示できます。

図11　テーブル参照