●Subscriber がアラートを出す

　raspberrypi-3.localでは、上記のraspberrypi-2.localがBrokerに4種類のデータを送っているうち、温度データを購読します。そして、30℃以上になったらアラートを出すというプログラムを作ります。

　発行しているのは4種類です。

• 1個目のLM75Bの温度　raspberrypi-2/lm75b-1/temp
• 2個目のLM75Bの温度　raspberrypi-2/lm75b-2/temp
• 1個目のSHT31の温度　raspberrypi-2/sht31-1/temp
• 1個目のSHT31の湿度　raspberrypi-2/sht31-1/RH

　このうち特定なものを抜き出すのは、下記の方法でtopicを記述します。#はワイルド・カードです。通常のプログラムなどでは * に相当します。階層構造のワイルド・カードは + です。

• 全部を購読　'#'
• SHT31の温度と湿度の両方　'raspberrypi-2/sht31-1/#'
• すべてのデバイスの温度　'+/+/temp'
• 二つのLM75Bの温度　'raspberrypi-2/+/temp'
• 2個目のLM75Bの温度だけ　'raspberrypi-2/lm75b-2/temp'

●paho.mqttライブラリのsubscribe

　raspberrypi-2.localが発行しているTopicをraspberrypi-3.localで温度全部を購読するテスト・プログラムです。

#coding:utf-8
import paho.mqtt.subscribe as subscribe
from time import sleep

#topics = ['#'] # wild card
#topics = ['raspberrypi-2/sht31-1/#']
topics = ['+/+/temp']  # すべてのデバイスの温度
#topics = ['raspberrypi-2/+/temp']
#topics = ['raspberrypi-2/lm75b-2/temp']
host = 'raspberrypi.local'

while 1:
    m = subscribe.simple(topics, hostname=host, retained=False, msg_count=1)
    print(m.topic)
    print(m.payload)
    if float(m.payload) > 30.0:
        print " 熱い!"
    sleep(1)

　payloadはstr型です。'25.0'などの値が入っています。浮動小数点なので、floart()で数値に変換します。整数のときはint()で数値に変換できます。
　simple()のパラメータのmsg_countは1以上の値を取れます。そのとき、値はlist型で取得できるので、次のように取り出します（コラム参照）。

    m = subscribe.simple(topics, hostname=host, retained=False, msg_count=3)
    for a in m: 
        print(a.topic)
        print(a.payload)

●警告をLEDで知らせる

　GPIO21（物理40番ピン）にLEDをつなぎ、アラートを光で知らせます。raspberrypi-3.localで購読しているのは、すべての温度です。したがって、2個のLM75Bと1個のSHT31のいずれかの温度が30℃以上になったらLEDが点灯します。

# coding:utf-8
import RPi.GPIO as gpio
import paho.mqtt.subscribe as subscribe
from time import sleep

LED_pin = 21 # 40pin
# topics = ['#'] # wild card
# topics = ['raspberrypi-2/sht31-1/#']
# topics = ['+/+/temp']
topics = ['raspberrypi-2/+/temp']
# topics = ['raspberrypi-2/lm75b-2/temp']
host = 'raspberrypi.local'

gpio.setmode(gpio.BCM)
gpio.setup(LED_pin, gpio.OUT)
gpio.output(LED_pin, True)
sleep(1.0)
gpio.output(LED_pin, False)
try:
    while 1:
        gpio.output(LED_pin, False)
        m = subscribe.simple(topics, hostname=host, retained=False, msg_count=1)
        print(m.topic)
        print(m.payload)
        if float(m.payload) > 30.0:
            print " 熱い!"
            gpio.output(LED_pin, True)
            sleep(1.0)
except KeyboardInterrupt:
    print('\n end')
    gpio.cleanup()

（※）paho-mqttのドキュメント　paho.mqtt.pythonのソース

●コラム　for文

　この連載で初めてfor文が出てきました。forは制御フロー文です。いままでループを回すにはwhile文を使っていました。

while 1:

というのは無限ループなので、プログラムを書いているという感覚があまりありません。たとえばA-Dコンバータの変換完了信号（正論理）がGPIOx端子につながっているとしたら、

while GPIO.input(GPIOx) : 　　　データを読み込む

　変換が完了したら信号がHighになるのでそれまで待っていて、データを読みに行くというプログラムが書けます。

　for文はループを回すだけではありません。C言語のように使うときは、

for i in range(8):

のように、range()関数を使います。range(8)は、0、1、2、3、4、5、6、7の値を取ります。

for i in [1, 5, 9]:

のように変数 i の値をとることもできます。[1, 5, 9]はlistです。

　本文で出てきた、

m = subscribe.simple(topics, hostname=host, retained=False, msg_count=3) for a in m:

　mは、順番に三つの購読をしたのでイテラブル・データです。具体的にはlist型で、

[<paho.mqtt.client.MQTTMessage object at 0x76c3ddb0>, <paho.mqtt.client.MQTTMessage object at 0x7663ecb0>, <paho.mqtt.client.MQTTMessage object at 0x7663ed30>]

それぞれのlistの要素は、

m[0]　<paho.mqtt.client.MQTTMessage object at 0x76c3ddb0> m[1]　<paho.mqtt.client.MQTTMessage object at 0x7663ecb0> m[2]　<paho.mqtt.client.MQTTMessage object at 0x7663ed30>

です。順番に変数aに入ります。オブジェクトの中身は次の構成になっています。

{ "topic":"raspberrypi-2/sht31-1/temp", "payload":"23.82", "qos":0, "retain":false, "_msgid":"48ec3bc1.9c8584" }

　このままでは利用できないので、オブジェクトの中身を取り出すときは、

print(a.topic) print(a.payload) print(a.qos) print(a.retain)

です。本文ではa.topicとa.payloadを利用しています。

　mは通常オブジェクトのことです。ここで使えるオブジェクトは、イテレータです。イテレータ・データの特徴は、反復処理が可能なことです。イテレータのもととなるのは、次の2種類です。これらのデータをコピーして、for文で順に取り出されて、使い終わったら中が空っぽになります。

• シーケンス型
• イテラブル・オブジェクト

　シーケンス型に含まれるのは、文字列のstr、list、tupleです。イテラブル・オブジェクトとは、並んだデータです。具体的には、list、tuple、range、集合のset?などです。
　整理できていないです。間違っているかもしれません。型とオブジェクト、関数がごちゃごちゃになっています。でもまとめると、

for 変数 in ＜list型もしくは文字列というオブジェクト＞:

　オブジェクトから、入っている値をまず最初の1個を取り出し、次のをまた取り出すというように、順に取り出したのが変数に入るという理解でよいかと思います。結果として、ループを回すwhile文と同じことができますが、同じではないことも処理できます。