IBM IoT Foundation が無料提供している Quickstart MQTT ブローカーを使ったアプリのサンプルを紹介します。今回紹介するのは IBM Bluemix の各サービスの中で止まっているサービスがあったらそれを知らせる、という機能を Node-RED で作成するような内容にします。

このアプリを作成する上で必要なサービスの稼働状況確認は estado （エスタド）を使って調べます：
http://estado.ng.bluemix.net/ 　
（※この URL は北米データセンターのサービス状況確認用です。英国データセンター用は URL 内文字列の ng の代わりに eu-gb を指定してください）




estado は Bluemix ランタイムやサービスの単位での稼働状況を教えてくれるサービスサイトです。問題なく稼働しているランタイム／サービスについては "up" と表示されますが、稼働が止まってたり、なんらかの障害を抱えていると判断されたサービスに関しては赤背景で "down" と表示されます。



Bluemix の各機能の稼動状態は上記 URL にアクセスすることで確認することはできます。ただそれでは「上記サイトを見に行った人が稼働状況を確認できる」というだけです。情報そのものは便利なのですが、稼働ステータスをもっとインタラクティブにプッシュしたり、ユーザーフレンドリーな形で提供することを考えてみましょう。






公開したソースコードの内容は以下の様なものです：

import java.util.Calendar;
import java.util.TimeZone;

import org.apache.commons.httpclient.HttpClient;
import org.apache.commons.httpclient.methods.GetMethod;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttDeliveryToken;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttException;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttTopic;

public class EstadoQuickstart implements MqttCallback {
  MqttClient myClient;
  MqttConnectOptions connOpt;

  static final String BROKER_URL = "tcp://quickstart.messaging.internetofthings.ibmcloud.com:1883"; //. IBM IoT Quickstart MQTT ブローカー	
  static final String dc = "ng"; //. 監視対象データセンター

  static String deviceId = "net.bluemix." + dc + ".estado.mqtt.publish.";
  static int interval = 60;

  @Override
  public void connectionLost(Throwable t) {
  }

  @Override
  public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
  }

  @Override
  public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println("-------------------------------------------------");
    System.out.println("| Topic:" + topic);
    System.out.println("| Message: " + new String(message.getPayload()));
    System.out.println("-------------------------------------------------");
  }

  public static void main(String[] args) {
    try{
      if( args.length >; 0 ){
        interval = Integer.parseInt( args[0] );
      }

      //. ランダムな deviceId の生成
      String hex = "0123456789abcdef";
      for( int i = 0; i < 8; i ++ ){
        char c = hex.charAt( ( int )( Math.floor( Math.random() * 16 ) ) );
        deviceId += c;
      }
    }catch( Exception e ){
    }

    EstadoQuickstart eq = new EstadoQuickstart();
    eq.runClient();
  }


  public void runClient() {
    // TODO Auto-generated method stub
    String clientID = "d:quickstart:MyDevice:" + deviceId;
    System.out.println( "deviceId=" + deviceId );
    connOpt = new MqttConnectOptions();

    connOpt.setCleanSession( true );
    connOpt.setKeepAliveInterval( 30 );

    // Connect to Broker
    try{
      myClient = new MqttClient( BROKER_URL, clientID );
      myClient.setCallback( this );
      myClient.connect( connOpt );
    }catch( MqttException e ){
      e.printStackTrace();
      System.exit( -1 );
    }

    String myTopic = "iot-2/evt/estado_" + dc + "/fmt/json"; //. MQTT トピック文字列を生成
    MqttTopic topic = myClient.getTopic( myTopic );

    while( true ){
      try{
        //. 日付文字列の生成
        Calendar c = Calendar.getInstance();
        TimeZone tz = TimeZone.getTimeZone( "Asia/Tokyo" );
        c.setTimeZone( tz );;
        int y = c.get( Calendar.YEAR );
        int m = c.get( Calendar.MONTH ) + 1;
        int d = c.get( Calendar.DAY_OF_MONTH );
        int h = c.get( Calendar.HOUR_OF_DAY );
        int n = c.get( Calendar.MINUTE );
        int s = c.get( Calendar.SECOND );
        String dt = y
          + "/" + ( m < 10 ? "0" : "" ) + m
          + "/" + ( d < 10 ? "0" : "" ) + d
          + "T" + ( h < 10 ? "0" : "" ) + h
          + ":" + ( n < 10 ? "0" : "" ) + n
          + ":" + ( s < 10 ? "0" : "" ) + s
          + "+09:00";

        //. estado の HTML を取得
        String out = "";
        HttpClient client = new HttpClient();
        GetMethod get = new GetMethod( "http://estado." + dc + ".bluemix.net/" );

        int sc = client.executeMethod( get );
        String html = get.getResponseBodyAsString();

        //. HTML 内部を見て、サービスのステータスを確認
        int x = html.indexOf( "<table" );
        while( x >; -1 ){
          int td1 = html.indexOf( "<td>;", x + 1 );
          int td2 = html.indexOf( "</td>;", td1 + 4 );
          int td3 = html.indexOf( "<td>;", td2 + 1 );
          int td4 = html.indexOf( "</td>;", td3 + 4 );
          if( td1 >; -1 && td2 >; -1 && td3 >; -1 && td4 >; -1 ){
            String name = html.substring( td1 + 4, td2 );
            String svalue = html.substring( td3 + 4, td4 );

            if( svalue.equals( "down" ) ){ //. 止まっているサービスを探す
              String line = "\"" + name + "\""; //. 止まっているサービスの配列を返す
              if( out.length() >; 0 ){
                line = "," + line;
              }
              out += line;
            }
            x = td4;
          }
          x = html.indexOf( "<tr ", x + 1 );
        }

        out = "{\"datetime\":\"" + dt + "\",\"error_services\":[" + out + "]}";

        //. MQTT Publish
        int pubQoS = 0;
        MqttMessage message = new MqttMessage( out.getBytes() );
        message.setQos( pubQoS );
        message.setRetained( false );

        // Publish the message
        MqttDeliveryToken token = null;
        try{
          // publish message to broker
          token = topic.publish( message );
          // Wait until the message has been delivered to the broker
          token.waitForCompletion();
          Thread.sleep( 1000 ); //. パブリッシュ後、とりあえず１秒待つ
        }catch( Exception e ){
          e.printStackTrace();
        }

        //. 次の実行タイミングを待つ
        Calendar c0 = Calendar.getInstance();
        int s0 = ( c0.get( Calendar.SECOND ) % interval );
        int w = 1000 * ( interval - s0 );
        Thread.sleep( w );
      }catch( Exception e ){
      }
    }
  }
}

このサンプルでは以下のような JSON フォーマットでメッセージを取得します。後はこのメッセージを Node-RED 側でハンドリングしてメールで通知したり、データベースに格納する、といった処理を実装することになります：

{
 "datetime": "2015/09/19T22:53:00+09:00",
 "error_services": [
  "account-usage", "meteringbackgroundprocess", "meteringdatabase", "runtime-usage-calculator", "dotnet", "alchemy_api [Free]", ・・・（止まっているサービス名の配列）・・・
 ] 
}

というわけで、後はこの Java アプリをどこかのクラウド上か、または（２４時間電源ONが保証できる）ローカル環境で稼働させておけば、MQTT にステータスを送り続けてくれる環境が出来上がるので、このような Node-RED アプリを作って動かすことも可能になる、ということになります。

MQTT はデバイスを意識して作成された軽量なプロトコルですが、必ずしもデバイスでしか使えない、というものでもありません。今回のようなサーバーの死活情報を扱ってはいけない、というものではないし、現に某有名ソーシャルサイトのメッセージング機能で使われていたりもします。何をパブリッシュして、どこからサブスクライブするか、そしてサブスクライブした情報をどう扱うか（Node-RED はここが簡単にできる、というサービスです）、が重要だと思っています。みなさんも色んなアイデアを是非形にしてみてください。同様のアルゴリズムが実装できれば Java 以外の言語でも実現できると思っていますので、興味のある方は是非移植にも挑戦してみてください。



 

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IBM Bluemix のサードパーティサービスの１つである Load Impact を紹介します：



このサービスは単純にウェブサイト／ウェブサービスに負荷をかけて、その時のパフォーマンスを測定するサービスです。負荷をかける対象は Bluemix 上のランタイムでも、そうでなくても構いません。


Load Impact サービスは Bluemix 上では "DevOps" カテゴリに分類されています。このサービスは特定のランタイムにバインドして利用するものではないので、カタログページから直接選択して追加することで利用可能になります：



Load Impact サービスの説明ページです。"Free"（無料）利用の条件が表示されているので確認して追加してください：



Load Impact サービスを追加した後、ダッシュボード画面から追加した Load Impact サービスを選択すると、このような画面が表示されます。"OPEN LOAD IMPACT DASHBOAD" と書かれた箇所をクリックして、Load Impact のダッシュボード画面に移行します：



サービスを利用するには最初にログインする必要があります。ここでは新規にアカウントを作成することもできますし、既にアカウントをお持ちであればそれを指定することもできますし、また Google や Github といったソーシャルサイトのアカウントをお持ちであればそれらとの OAuth を使ってログインすることもできます。お好きな方法でログインしてください：



ログイン直後にこのような画面が表示されるはずです。この画面をスキップして詳細なテスト設定を行うこともできますが、まずはこの簡易機能を使ってテストしてみましょう：



今回、テストする対象はこちらのサイトとします（皆さんがお作りになったサービスを指定しても構いませんが、他の方が作ったウェブサイトの URL を勝手に指定することはご迷惑をかけることになりかねないので控えてください）：
http://fx.mybluemix.net/



このサービスは先日、私が作って紹介したリアルタイム為替情報の REST API サービスです。IBM Bluemix 上で動いています。一般的には「ウェブサイト／サービスはリクエストからレスポンスまで２秒待つと、ユーザーは長く感じる」と言われているので、レスポンスタイムが２秒を確保できているかどうかをテストしてみたいと思います。また最大同時接続ユーザー数は30を想定します（つまり30ユーザーが同時にアクセスしてきても、このサービスは２秒以内にレスポンスを返せるか？をテストで計測する指標とします）。

では、このサービスの URL(http://fx.mybluemix.net/) を URL フィールドに入力します。同時に最大接続ユーザー数（Max VUs）を "30" に、Duration(mins) を "3" にします（つまり３分間で30ユーザーのテストをする、という指定をします）。最後に "Run test" と書かれたボタンをクリックして、テストを開始します。作業はこれだけ、簡単ですね：



しばらくするとテストが始まります。最初に同時接続（仮想）ユーザーの準備を行います：



テストが始まると、このサービスを提供している場所（バージニア州 Ashburn）から、目的のサーバー（下図ではテキサス州 Dallas）までの地図が表示されます。このレイテンシーがテスト結果に影響することを考慮してください：



またテスト途中までの結果も順次表示されていきます。少しずつ接続ユーザー（青）を増やしながら、それぞれの回でどれくらいのレスポンスを実現できたのか（緑）が分かります：



今回の設定ではテスト開始から３分後に最大接続ユーザーのテストが行われ、その後少しずつユーザーを減らしてテストが終了します。終了すると左上に "Finished" と表示されます：



画面を下にスクロールすると、最終テスト結果がグラフ表示されています。一瞬危ういテスト回もありましたが、どうやらこのサービスは30ユーザー程度であれば、２秒どころか１秒以内にレスポンスを返せることがわかりました。リアルタイム性を重視するサービスなので、これは一応合格だと思います。さすが Bluemix 、という所？



更に下にスクロールすると、更に細かなテスト結果も表示されています。ほぼ何の準備もせずに、URL と最大接続ユーザー数の指定をしただけで、このレベルの負荷テストが実現できた、ということがわかります：



Load Impact はもっと細かなテスト項目の指定などもできますが、そこまでしなくてもある程度の負荷テストが実現できるツールです。Bluemix のようにアジャイルに機能を追加してアプリケーションを開発できる環境ですと、ついつい変更による負荷の影響を忘れがちになってしまいますが、そのようなことがないように Load Impact サービスを１つアクティブにしておくといいかもしれません。

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連休中にふと気付いた、Bluemix / Watson デベロッパーとしては大きめのニュースです。

IBM Bluemix から提供されている Watson API 群の１つ、Text to Speech 。これは与えたテキストを自然な音声のオーディオデータにして返してくれる API サービスです。で、このサービスのカタログページ（https://console.ng.bluemix.net/catalog/text-to-speech/）をブラウザの言語設定を日本語にして参照すると、今（2015/Sep/23）も以前と特に変わらずこんな感じですが・・・


 
ブラウザの言語設定を英語にして同ページにアクセスすると・・・



こ、これはっ！


 
念のため、Watson Developer 向けデモページ（http://text-to-speech-demo.mybluemix.net/）を開いてみると、言語サンプルに「日本語 - エミ（女性）」なる選択肢が含まれています！！サービスがいつの間にか日本語対応していたのか！？



念のため、実際に API として利用できるかどうかを試してみました。Bluemix 上で Watson の Text to Speech サービスを追加し、接続情報（credentials 内の url と username と password）を参照します：



この username と password の情報を使って、ウェブブラウザ(Chrome か FireFox)で以下の URL にアクセスします：
https://(usernameの値):(passwordの値)@stream.watsonplatform.net/text-to-speech/api/v1/synthesize?voice=ja-JP_EmiVoice&text=今日はいい天気ですね


するとこんな画面になって、女性の声で「今日はいい天気ですね」と聞こえてきます。データは audio/ogg で送られてくるので、この音声フォーマットを再生することのできるブラウザを使うか、或いは受け取る側でこの音声データを再生することができれば、その場で再生されるはずです：



もちろん、これはあくまで API なので、実際のアプリケーションではそのまま再生する必要はなく、データベースに格納してもいいし、この音声データを別の API にポストしてもいいわけです。　ともあれ、いつの間にか Text to Speech が日本語対応していました！

なお、Text to Speech API のリファレンスはこちらを参照ください：
http://www.ibm.com/smarterplanet/us/en/ibmwatson/developercloud/apis/#!/text-to-speech/


で、「エミ」って誰？？

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