IoT Dev.: 2015

2015年12月31日木曜日

Raspberry PiのカメラモジュールをJavaScript(Node.js)で制御する

■カメラの制御テスト
　まずは、Raspberry PiのカメラモジュールをJavaScript(Node.js)で制御してみます。

①「date-utils」モジュールのインストール
ファイル名を日付から生成するため、まずは日付処理を単純にするための「date-utils」モジュールをインストールします。

1.ターミナルを起動し、作業用フォルダに移動します。
2.「npm install date-utils」と入力します。

②コードの入力
　次のJavaScriptコードを入力し、「camae.js」と名前を付けて作業用フォルダに保存します。

	require('date-utils');
	var dt = new Date();
	var filename = dt.toFormat("YYYYMMDDHH24MISS") + ".jpg";
	var option = [ '-o' , filename];

	var spawn = require('child_process').spawn;
	var raspistill = spawn('raspistill', option);

	raspistill.on('close', function(code, signal){
	console.log('chile process terminated');
	});

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　処理内容は、「child_process.spawn」で、「raspistill」コマンドを実行しているだけです。

③動作の確認
1.ターミナルを起動し、作業用フォルダに移動します。
2.「sudo node camae.js」と入力します。

■カメラをリモート制御する
　応用的な事例として、PubNubを使ってRaspberry Piのカメラモジュールをリモート制御してみます。

①コードの入力
1.次のJavaScriptコードを入力し、「pi-camae.js」と名前を付けて作業用フォルダに保存します。

	require('date-utils');

	var publishKey = '<your Publish Key>';
	var subscribeKey = '<your Subscribe Key>';

	var channel = "shutter";

	var pubnub = require("pubnub")({
	ssl : true,
	publish_key : publishKey,
	subscribe_key : subscribeKey
	});

	pubnub.subscribe({
	channel : channel,
	callback : function(message){
	if(message.action === 'on'){
	var dt = new Date();
	var filename = dt.toFormat("YYYYMMDDHH24MISS") + ".jpg";
	var option = [ '-o' , filename];
	var spawn = require('child_process').spawn;
	var raspistill = spawn('raspistill', option);
	raspistill.on('close', function(code, signal){
	console.log('chile process terminated');
	});
	}
	}
	});

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2.次のHTMLコードを入力し、「camera.js」と名前を付けて作業用フォルダに保存します。

	<!DOCTYPE HTML>
	<html lang="ja">
	<head>
	<meta charset="UTF-8">
	<script src="https://cdn.pubnub.com/pubnub.min.js"></script>
	<script src="https://code.jquery.com/jquery-2.1.4.min.js"></script>
	<script>
	$(function(){
	var publishKey = '<your Publish Key>';
	var subscribeKey = '<your Subscribe Key>';

	var channel = "shutter" // channel名の設定

	// PubNub初期化
	var pubnub = PUBNUB.init({
	publish_key : publishKey,
	subscribe_key : subscribeKey
	});

	// データの送信
	function publish(action) {
	var value = {'action': action};
	pubnub.publish({
	channel : channel,
	message : value,
	callback: function(message){
	console.log(message);
	}
	});
	}

	// [Shutter]ボタンのクリックで文字列「on」を送信
	$('#on-button').click(function(){
	publish('on');
	});
	});

	</script>
	</head>
	<body>
	<button id="on-button">Shutter</button>
	</body>
	</html>

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<your Publish key>にはPublish Keyを、<your Pubscribe key>にはSubscribe Keyを入力します。

⑤動作の確認
1.ターミナルを起動し、作業用フォルダに移動します。
2.「sudo node pi-camera.js」と入力します。
3.ブラウザで「camera.html」を開き、[Shutter]ボタンのクリックで、撮影されることを確認します。

2015年12月29日火曜日

IFTTTを使ってセンサー・データをGoogleドライブ(スプレッドシート)に記録する(Arduino編)

　IFTTTを使うと、IoTデバイスをさまざまネットワーク・サービス、クラウド・サービスに接続することができます。たとえば、IoTデバイスのセンサー・データをGoogleドライブやEvernoteに記録することができます。
　そこで、今回は、Arduinoで計測した温度データを、Googleドライブ(Googleスプレッドシート)に記録する方法を説明します。

■IFTTTの準備
　次の手順で、アカウントを作成し、レシピを作成します。

①IFTTTアカウントの作成
　IFTTTのアカウントを作成します。

②IFTTTのレシピの作成
1.「My Recipes」をクリックし、 [Create a Recipe]をクリックします。

2.「this」をクリックします。

3.検索ボックスに「Maker」と入力し、「Maker」を選択します。

4.「Receive a web request」を選択します。

5.Event Name(イベント名)を入力し、[Create Trigger]をクリックします。

6.「that」をクリックします。

7.検索ボックスに「google」と入力し、「Google Drive」を選択します。

　
　※初回のみ、[Connect]ボタンクリックし、Googleサービスへの接続を「許可」します。

8.「Add row to spreadsheet」を選択します。

9.[Create Action]をクリックします。

　ここでは、 Spreadsheet name（シート名）、Formatted row(行の書式)、Drive folder path(保存先のパス）を設定します。今回はデフォルトの設定を使用することとします。

10.[Create recipe]をクリックします。

③Keyの確認
ブラウザでMaker Channelを開き、Keyを確認します。

■IoTデバイスの準備
①Arduinoのセットアップと回路の配線
1. 「ArduinoをJavaScriptで制御する」の手順でArduinoをセットアップし、Node.js、Johnny-Fiveをインストールします。
2.温度センサー(LM35)を次のように接続します。

②「request」モジュールのインストール
1.コマンドプロンプトを起動し、作業用フォルダに移動します。
2.「npm install request」と入力します。

③プログラムの作成
　次のJavaScriptコードを入力し、「home_temperature.js」と名前を付けて作業用のフォルダに保存します。

	var request = require('request');

	var event = '<Event Name>';
	var key = '<Your Key>';

	var url = 'https://maker.ifttt.com/trigger/' + event + '/with/key/' + key;
	var options = {
	uri: url,
	form: {},
	json: true
	};

	var five = require("johnny-five");

	five.Board().on("ready", function() {
	var temperature = new five.Thermometer({
	controller: "LM35",
	pin: "A0",
	freq: 10000 // サンプリング間隔(ms)
	});

	temperature.on("data", function() {
	options.form.value1= this.celsius;
	options.form.value2= this.fahrenheit;
	console.log(this.celsius + "°C", this.fahrenheit + "°F");

	// データをPOSTメソッドで送信
	request.post(options, function(error, response, body){
	if (!error && response.statusCode == 200) {
	console.log('success');
	} else {
	console.log('error: '+ response.statusCode);
	}
	});
	});
	});

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<Event Name>には、「IFTTTの準備」の「②IFTTTのレシピの作成」の「5」で設定したEvent Nameを入力します。
<your key>には、「IFTTTの準備」の「③Keyの確認」で確認したKeyを入力します。

④動作の確認
1.コマンドププロンプトを起動し、作業用フォルダに移動します。
2.「node home_temperature.js」と入力します。
3.Googleドライブに接続し、「IFTTT\Maker\<イベント名>」　フォルダの「IFTTT_Maker_Events」シートを開きます。

2015年12月26日土曜日

Raspberry Pi+ubidotsでセンサー・データをリアルタイムで可視(グラフ)化する

関連記事：Arduino+ubidotsでセンサー・データをリアルタイムで可視(グラフ)化する

①ubidotsの準備
1．ubidotsに登録し、ログインします。
2．「Source」をクリックし、「Add Data Sources」をクリックします。

3．「Raspberry Pi」を選択し、[Continue]ボタンをクリックします。
　　※Nameは任意に変更可能です。DescriptionやTagsは必要に応じて入力してください。

4．[Create]ボタンをクリックします。
5．作成したData Sourcesをクリックします。

6.「Add Variable」をクリックします。

7.Name(Variableの名前)を入力し、[Create]ボタンをクリックします。

8．作成されたVariableのパネルの右上の

アイコンをクリックし、Variable IDを確認します。

9.右上のユーザー名をクリックし、「My Profile」を選択します。
10.「API Key」をクリックし、API Keyを確認します。

②Raspberry Piのセットアップと回路の配線
「Raspberry Pi 2のGPIOをJavaScriptで制御する」の手順でセットアップし、「Raspberry Pi+Johnny-Fiveでアナログデータを計測する」の回路を配線します。

③ubidotsライブラリ(Node.jsのモジュール)のインストール
1.ターミナルを起動し、作業用フォルダに移動します。
2.「npm install ubidots」と入力します。

④プログラムの作成
　次のJavaScriptコードを入力し、「brightness.js」と名前を付けて作業用のフォルダに保存します。

	var raspi = require('raspi-io');
	var five = require('johnny-five');
	var board = new five.Board({
	io: new raspi()
	});

	board.on('ready', function(){
	var virtual = new five.Board.Virtual(
	new five.Expander("PCF8591")
	);

	var a = new five.Sensor({
	// PCF8591 module YL-40
	// A0:LDR(Light Dependent Resistor)
	// A1:NC
	// A2 Thermistor
	// A3:Potentiometer
	pin:"A0",
	board:virtual
	});

	var ubidots = require('ubidots');

	var client = ubidots.createClient('<Your API Key>');

	client.auth(function () {
	this.getDatasources(function (err, data) {
	console.log(data.results);
	});
	// データ保存先のVariableを取得
	var v = this.getVariable('<Variable ID>')

	a.on("change", function(){
	v.saveValue(this.value); // Variableにデータを保存
	console.log(this.value);
	});
	});
	});

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<Your API Key>には、①-10で確認したAPI Keyを、<Variable ID>には、①-8で確認したVariable IDを入力します。

⑤動作の確認
1.ターミナルを起動し、作業用フォルダに移動します。
2.「sudo node brightness.js」と入力します。
3.ubidotsの管理画面で「Brightness」Variableを開きます。

　データを監視・通知する方法は、「Arduino+ubidotsでセンサー・データを監視、通知する」を参照してください。

Raspberry Pi+Johnny-Fiveでアナログデータを計測する

必要なモノ（リンク先：Amazon）
・PCF8591AD/ DAコンバータモジュール(YL-40)

1.Raspberry Piのセットアップ
　「Raspberry Pi 2のGPIOをJavaScriptで制御する」の手順で、Raspberry Piをセットアップします。

2.次のように回路を配線します。

3.プログラムの作成
次のようにコードを入力し、「AnalogRead-pi.js」と名前を付けて保存します。

	var raspi = require('raspi-io');
	var five = require('johnny-five');
	var board = new five.Board({
	io: new raspi()
	});

	board.on('ready', function(){
	var virtual = new five.Board.Virtual(
	new five.Expander("PCF8591")
	);

	var a = new five.Sensor({
	// PCF8591 module YL-40
	// A0:LDR(Light Dependent Resistor)
	// A1:NC
	// A2 Thermistor
	// A3:Potentiometer
	pin:"A0",
	board:virtual
	});

	a.on("change", function(){
	console.log(this.value);
	});
	});

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4.プログラムの実行、動作確認
　「sudo node AnalogRead-pi.js」と入力します。

2015年12月24日木曜日

PubNubを使ってRaspberry Piを制御する

内容的には、「PubNubを使ってArudinoを制御する」とほぼ同じです。

①PubNubのアカウントの登録（無料）
PubNubに登録し、Publish KeyとSubscribe Keyを取得します。

②Raspberry Piのセットアップ
　「Raspberry Pi 2のGPIOをJavaScriptで制御する」の手順でRaspberry Piをセットアップします。

③PubNubモジュールのインストール
1.ターミナルを起動し、作業用フォルダに移動します。
2.「npm install pubnub」と入力します。

④コードの作成
1.次のJavaScriptコードを入力し、「main-pi.js」と名前を付けて作業用のフォルダに保存します。

	var publishKey = '<your Publish Key>';
	var subscribeKey = '<your Subscribe Key>';

	var channel = "led-onoff"; // チャンネル名

	var raspi = require('raspi-io');
	var five = require('johnny-five');
	var board = new five.Board({
	io: new raspi()
	});

	board.on('ready', function(){

	var led = new five.Led('P1-7');

	// pubnub初期化
	var pubnub = require("pubnub")({
	ssl : true,
	publish_key : publishKey,
	subscribe_key : subscribeKey
	});

	// channel購読(データ受信)
	pubnub.subscribe({
	channel : channel,
	callback : function(message){
	console.log('>', message);

	if(message.action === 'on'){
	led.on();
	} else {
	led.off();
	}
	}
	});
	});

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2.次のHTMLコードを入力し、「index.html」と名前を付けて保存します。

	<!DOCTYPE HTML>
	<html lang="ja">
	<head>
	<meta charset="UTF-8">
	<script src="https://cdn.pubnub.com/pubnub.min.js"></script>
	<script src="https://code.jquery.com/jquery-2.1.4.min.js"></script>
	<script>
	$(function(){
	var publishKey = '<your Publish Key>';
	var subscribeKey = '<your Subscribe Key>';
	var channel = "led-onoff" // channel名の設定

	// PubNub初期化
	var pubnub = PUBNUB.init({
	publish_key : publishKey,
	subscribe_key : subscribeKey
	});

	// データの送信
	function publish(action) {
	var value = {'action': action};
	pubnub.publish({
	channel : channel,
	message : value,
	callback: function(message){
	console.log(message);
	}
	});
	}

	// [ON]ボタンのクリックで文字列「on」を送信
	$('#on-button').click(function(){
	publish('on');
	});

	// [OFF]ボタンのクリックで文字列「off」を送信
	$('#off-button').click(function(){
	publish('off');
	});
	});

	</script>
	</head>
	<body>
	<button id="on-button">ON</button>
	<button id="off-button">OFF</button>
	</body>
	</html>

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<your Publish key>には①のPublish Keyを、<your Subscribe key>には①のSubscribe Keyを入力します。

⑤動作の確認
1.ターミナルを起動し、作業用フォルダに移動します。
2.「sudo node main-pi.js」と入力します。
3.ブラウザで「index.html」を開き、[ON]ボタンのクリックでLED点灯、[OFF]ボタンのクリックでLEDが消灯することを確認します。

Raspberry Pi 2のGPIOをJavaScriptで制御する

必要なモノ
・Raspberry Pi (RASPBIAN JESSIE )
・Node.js
・raspi-io
・Johnny-Five

　Raspberry Pi には、RASPBIAN JESSIEがインストール済みで、環境設定などは済んでいることとして説明します。なお、デフォルトで「Node.js」はインストールされますが、バージョンが古いです。新しいバージョンをインストールする方法は、こちらを参照してください。

①raspi-ioのインストール
1.作業用フォルダ(例「JS」)を作成します。
2.ターミナルを起動し、作業用フォルダに移動します。
3.「npm install raspi-ioと入力します。

②Johnny-Fiveのインストール
「npm install johnny-five」と入力します。

③動作の確認

1.次のように回路を配線します。

2.テキストエディタなどで、次のコードを入力し、「pi-test.js」と名前を付けて保存します。

	var raspi = require('raspi-io');
	var five = require('johnny-five');
	var board = new five.Board({
	io: new raspi()
	});

	board.on('ready', function() {
	(new five.Led('P1-7')).strobe();
	});

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「five.Led('P1-7')」の'P1-7'で使用するGPIOのポート指定しています。これは、ピンヘッダー1の7ピン(GPIO07)という意味になります。対応表は、ここを参照してください。

3．「sudo node pi-test.js」と入力します。LEDが点滅すれば、成功です。

2015年12月22日火曜日

Arduino+ubidotsでセンサー・データを監視、通知する

　「Arduino+ubidotsでセンサー・データをリアルタイムで可視(グラフ)化する」の続きです。

ubidots.でデータを監視、通知するには、「Event」を作成します。前記事のシステムで、温度が30度より高くなったら、SMSを送信するには、次のように「Event」を作成します。

1.ubidotsにログインし、「Events」をクリックします。
2.「Add Event」をクリックします。

3.「Event」を設定するData Sourceを選択します。

4.監視するVariableを選択します。

5.条件を設定し、[Continue]ボタンをクリックします。

　ここでは、「30度より高くなったら」なので、「greater」を選択し、「30」と入力します。

6.「Send SMS」を選択します。

7.Phone Number(SMSの送信先電話番号)、Message(送信メッセージ）を入力し、[Continue]ボタンをクリックします。

8.Name(名前)、Description（説明)、Tagを確認し、必要に応じて編集、入力し、[Finish]ボタンをクリックします。

以上で、Eventが作成は完了です。

Arduino+ubidotsでセンサー・データをリアルタイムで可視(グラフ)化する

　「ubidots」は、IoTのクラウドサービスです。ubidotsを使うと、センサー・データをリアルタイムで可視(グラフ)化したり、センサー・データを監視することができます。たとえば、温度データをリアルタイムに取得、監視して、30℃を超えたら、メールやSMSなどで通知することができます。

①ubidotsの準備

1．ubidotsに登録し、ログインします。

2．「Source」をクリックし、「Add Data Sources」をクリックします。

3．Data Sources(データソース)の名前を変更します(([Enter]キーで確定))。

4．作成したData Sourcesをクリックします。

5.「Add Variable」をクリックします。

6.データの種類(Type)を選択(ここでは、「Default」を選択)します。

7.Variableの名前を入力します([Enter]キーで確定)。

8．作成されたVariableのパネルの右上の(i)アイコンをクリックし、Variable IDを確認します。

9.右上のユーザー名をクリックし、「My Profile」を選択します。

10.「API Key」をクリックし、API Keyを確認します。

②Arduinoのセットアップと回路の配線

1. 「ArduinoをJavaScriptで制御する」の手順でセットアップします。

2.温度センサー(LM35)を次のように接続します。

③ubidotsライブラリ(Node.jsのモジュール)のインストール

1.コマンドププロンプトを起動し、作業用フォルダに移動します。

2.「npm install ubidots」と入力します。

④プログラムの作成

　次のJavaScriptコードを入力し、「Temperature.js」と名前を付けて作業用のフォルダに保存します。

	var five = require("johnny-five");

	five.Board().on("ready", function() {
	var temperature = new five.Thermometer({
	controller: "LM35",
	pin: "A0",
	freq: 60000 // サンプリング間隔(ms)
	});

	var ubidots = require('ubidots');

	var client = ubidots.createClient('<Your API Key>');

	client.auth(function () {
	this.getDatasources(function (err, data) {
	console.log(data.results);
	});
	// データ保存先のVariableを取得
	var v = this.getVariable('<Variable ID>');

	temperature.on("data", function() {
	v.saveValue(this.celsius); // Variableにデータを保存
	console.log(this.celsius + "°C", this.fahrenheit + "°F");
	});
	});
	});

view raw Temperature.js hosted with ❤ by GitHub

⑤動作の確認

1.コマンドププロンプトを起動し、作業用フォルダに移動します。

2.「node Temperature.js」と入力します。

3.ubidotsの管理画面で「Temperature」Variableを開きます。

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