Node-RED に SQLite データベースを構築する

IoTデバイスから送られる各種のセンサー情報を有効に活用するためには、そのデータを蓄積するためのデータベースが必要となります。

ここでは Node-RED 上に SQLite インストールして、リレーショナルデータベースを構築し、SQLクエリによりデータを追加したり、データの一覧を表示したりする方法を説明します。

SQLite について

SQLiteは軽量なリレーショナルデータベース管理システム(RDBMS)です。

SQL クエリによって、テーブルを作成したり、データを追加したり、条件に合うデータを検索したりすることができます。

SQLite は、Node-RED へもインストールして使用することが可能です。

SQLite を Node-RED へインストールする

  1. Node-RED のメニューボタン(画面右上の三本線のボタン)を押し、「パレットの管理」を選択します。

  2. ユーザー設定のペインが表示されます。ペインの左部のメニューから「パレット」を選択し、さらに 上部のタブから「ノードを追加」タブを選択します。

  3. 検索欄に node-red-node-sqlite と入力すると、一覧に「node-red-node-sqlite」が表示されますので、これを選択してインストールします。

sqlite のインストール

  1. インストールに成功するとパレットに sqlite ノードが追加されます。

sqlite ノード

データベースの作成と HTTP GET メソッドによるデータの挿入

Node-RED にデータベースを作成し、HTTP GETメソッドによってデータベースへデータを追加できるようなシステムを構築します。

sqlite, template, http in, http response, inject, debug ノードを使って図のようにノードを配置して組み合わせてください。

データベースシステムの構築

以下、sqlite, template, http in ノードの設定を行っていきます。 inject, debug, http response ノードについてはデフォルトの設定のままで大丈夫です。

sqlite ノード の設定

sqlite ノード「1. データベース」を設定します。

  1. ノードをダブルクリックして「sqliteノードを編集」ペインを開きます。データベースの欄で「新期にsqlitedbを追加」を選び、編集ボタン(右隣の鉛筆ボタン)を押します。

  2. 「sqliteノードを編集 > 新規に sqlitedb 設定ノード追加」のペインが開きます。 データベース欄にデータベースを格納するファイルの場所とファイル名を入力します(例 testdb)。 モードは「読み取り-書き込み-作成」を選択します。追加ボタンをクリックします。

sqlitedb の追加

  1. 「sqliteノードを編集」ペインに戻ります。データベース欄に先ほど追加したデータベースを選択します。 SQLクエリ欄は「msg.topic経由」を選択します。 完了をクリックして設定を終了します。

sqlite node の編集

template ノードの設定

template ノード「2. テーブル作成」の設定

「2. テーブル作成」は以下のように設定してください。

create 文によるテーブルの作成

プロパティ、形式、構文、出力形式は以下のように設定します。これらは他の template ノードでも同じにように設定します。

欄 設定値
プロパティ msg.topic
構文 Mustache
形式 Mustacheテンプレート
出力形式 平文

テンプレート欄には SQL クエリを記述します。

ここでは create 文で新たなテーブル env_table を作成しています。IoTデバイスから送られる気温と測定時刻のUNIX timeを受信してそのデータを記録することを想定し、env_table の各カラムの定義は以下の通りとしました。

カラム名 データ型 備考
timestamp int UNIX time
temperature real 気温

[テンプレート]

create table env_table(
  timestamp int,
  temperature real
);

template ノード「3. データ挿入」の設定

「3. データ挿入」は以下のように設定してください。

insert 文によるデータ挿入

テンプレート欄には insert 文により、env_table へデータを挿入するSQLクエリを記述しています。 このノードに接続されている http in ノード「6.[get]/env」より渡される payload から timestamp フィールドとtemperature フィールドのデータを取り出してクエリへ挿入しています。のとき、Mustache 構文 }、} を使っています。

[テンプレート]

insert into env_table (timestamp, temperature)
  values (
    },
    }
  );

template ノード「4. テーブルの内容の表示」の設定

「4. テーブルの内容の表示」は以下のように設定してください。

select 文によるデータ一覧の取得

テンプレート欄には、 select 文により env_table に保持されているすべてのデータを取得する SQL クエリを記述しています。

[テンプレート]

select * from env_table;

template ノード「5. テーブルの削除」の設定

「5. テーブル削除」は以下のように設定してください。

drop 文によるテーブルの削除

テンプレート欄には、 drop 文により env_table を削除する SQLクエリを記述しています。

[テンプレート]

drop table env_table;

http in ノードの設定

http in ノード「6. [get]/env」は次のように設定します。

項目 設定値
メソッド GET
URL /env

http in ノードの設定

これにより、 GET リクエストを受け付けるエンドポイントとして <Node-RED サーバのURL>/env が設定されます。 例えば、Node-RED サーバの URL が http://your_node_red_server:1880/ の場合、 http://http://your_node_red_server:1880/env がエンドポイントとなります。

また、http inノードは GET リクエストで受け取った URL パラメータを Json 形式に変換し payload として、次段に接続されているtemplate ノード「3. データ挿入」へ渡します。

動作確認

各ノードの設定が終わったら、デプロイを行ってください。

–

  1. テーブルの作成 : template ノード 「2. テーブルの作成」に接続している inject ノードのボタンをクリックします。新たなテーブル env_table が作成されます。テーブルの作成は一度だけ行います。

  2. HTTP GET リクエストの送信 : WebブラウザやIoTデバイスから、http in ノード「4. [get]/env」で設定したエンドポイントへ送信データに応じたURLパラメータを付与してGETリクエストを送信します。

例 :

あなたが使用しているNode-RED サーバの URL が http://your_nodered_server.kosen-ac.jp:1880 の場合、Webブラウザなどで以下のURLにアクセスします。

http://your_nodered_server.kosen-ac.jp:1880/env?timestamp=1638319902&temperature=15.3

timestamp や temperature の設定値を変えて何度かアクセスしてみましょう。

  1. テーブルの内容の確認 : template ノード「5. テーブルの内容の表示」に接続している inject ノードのボタンをクリックします。sqlite ノード「1. データベース」に接続されている debug ノードのデバッグメッセージを確認します。HTTP GET リクエストによって送ったデータ(timestamp, temperature) が確かにデータベースに登録されていることが確認できます。

データベースにデータが登録されていることの確認

  1. テーブルの削除 : template ノード「5. テーブルの内容の表示」に接続している injectノードのボタンをクリックします。env_table が削除されます。