IIoTエッジデバイスへのHTTP接続実装：Raspberry Pi DHT-12チュートリアル

編集者注：産業用IoT（IIoT）は産業運用への深い洞察を提供し、接続された機械とシステムの効率を向上させます。大規模IIoTソリューションは階層型アーキテクチャに依存し、多様なセンサーからデータを収集し、それを安全にクラウドに輸送し、生データを実用的なインテリジェンスに変える分析を実行します。『産業用インターネットアプリケーション開発』では、著者らがIIoTアーキテクチャを解剖し、これらの要求の厳しい要件を満たす戦略を概説しています。

『産業用インターネットアプリケーション開発』より抜粋、Alena Traukina、Jayant Thomas、Prashant Tyagi、Kishore Reddipalli著。

第3章. IIoTエッジ開発（続き）
Alena Traukina、Jayant Thomas、Prashant Tyagi、Kishore Reddipalli著

アプリケーション層プロトコル – HTTP

以下は、Raspberry PiハブとHTTPプロトコルを使用して、DHT-12温湿度センサーからリモートサーバーへデータを送信する方法を実演する実践的な例です。

DHT-12センサーから受信機へのデータフロー

HTTPはウェブで最も広く採用されているプロトコルであり、あなたが使用するほぼすべてのウェブサイトとモバイルアプリケーションの基盤となっています。以下の表は、その主要な特性をまとめたもので、あなたのIIoTシナリオに適しているかどうかを判断するのに役立ちます。

サンプルアプリケーションを構築するには、以下のソフトウェアとハードウェアコンポーネントが必要です。

必要なソフトウェア：

• Node.js 6+
• request パッケージ
• rpi-dht-sensor パッケージ
• Docker

必要なハードウェア：

• Raspberry Pi 3 Model B
• 2A/5V電源アダプター
• 8GB以上 microSDカード + SDアダプター
• DHT-12温湿度センサー
• ブレッドボードとデュポンケーブル
• 有線接続用Ethernetケーブル

デバイスの組み立て

以下の配線図に従って、ブレッドボードを使用してDHT-12センサーをRaspberry Piに接続します。

SDカードの準備

1. Raspberry Pi OS から最新のRaspbian Liteイメージをダウンロード。
2. SDカードをコンピューターに挿入し、Etcher（https://www.balena.io/etcher/）でイメージを書き込み。
3. /boot パーティションに ssh という空ファイルを作成してSSHを有効化：
   cd /Volumes/boot
touch ssh
4. Wi-Fiを有効化するには、/boot に wpa_supplicant.conf を以下の内容で作成：
   

   network={ ssid="YOUR_SSID" psk="YOUR_WIFI_PASSWORD" }

5. SDカードをRaspberry Piに戻し、電源を投入。

Piが起動したら、SSHでログイン（デフォルト認証情報：pi/raspberry）し、センサーアプリケーションの設定を開始できます。

Node.jsプロジェクトのセットアップ

5. プロジェクトディレクトリを作成：
   mkdir -p ~/sensor
6. ~/sensor/package.json に以下の設定を追加：
   

   { "name": "sensor", "version": "1.0.0", "description": "", "main": "index.js", "scripts": { "start": "node index.js", "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1" }, "author": "", "license": "ISC", "dependencies": { "request": "^2.81.0", "rpi-dht-sensor": "^0.1.1" } }

7. ~/sensor/index.js に以下のコードを貼り付け、REMOTE-SERVER-ADDRESS.com をあなたのサーバーURLに置き換え：
   

   var rpiDhtSensor = require('rpi-dht-sensor'); var request = require('request'); var receiver = 'https://REMOTE-SERVER-ADDRESS.com:8080'; var dht = new rpiDhtSensor.DHT11(2); function read() { var readout = dht.read(); var data = { temperature: readout.temperature.toFixed(2), humidity: readout.humidity.toFixed(2) }; console.log(data); data.device = 'raspberry'; request.post({url: receiver, form: data}, function(err) { if(err) console.log('Failed to send to ' + receiver); }); setTimeout(read, 1000); } read();

8. オプション：コンテナ化デプロイ用のDockerfileを作成：
   

   FROM hypriot/rpi-node:boron-onbuild

プロジェクトディレクトリで npm install を実行し、npm start でアプリケーションを開始。センサーは毎秒、温度と湿度の読み取り値を指定されたHTTPエンドポイントに送信し始めます。

クラウドインジェスト、分析、ダッシュボードを含む完全なエンドツーエンドソリューションについては、元のテキストのより広範なIIoTアーキテクチャガイドラインを参照してください。