IoT Dev.: 2月 2016

2016年2月19日金曜日

Arduino + ThingSpeakでIoT - センサーデータの収集

　今回は、IoTプラットフォームのThingSpeakを使って、Arduinoで計測した温度データを収集、可視化する方法を説明します。
　回路は、「Arduino　温度測定」を使用します。

■ThingSpeakの準備
①アカウントの作成
　ThingSpeakのアカウントを作成します。
②チェンネルの作成
1.[New Channel]をクリックします。

2.[Name]にチャンネルの名前を入力します。

3.[Field1]～[Field8]に送信するデータの名前を入力します。最大8つまで設定できます。今回はField1とField2の2つを使用します。

※他の項目は、必要に応じて入力します。

4.[Save Channel]をクリックし、チェンネルを保存します。

5.作成したチャンネルのID(Channel ID)を確認します。

6.[API Keys]をクリックし、Write API KeyとRead API Keyを確認します。

■プログラムの作成
①Arduino開発環境の構築
1.「ArduinoをJavaScriptで制御する」の手順で開発環境を構築します。
2.コマンドプロンプトから「npm install thingspeakclient」と入力し、node.jsのthingspeakclientモジュールをインストールします

②プログラムの作成
1.次のJavaScriptコードを入力し、「temp_thingspeak.js」と名前を付けて、作業用フォルダに保存します。

	var ThingSpeakClient = require('thingspeakclient');
	var client = new ThingSpeakClient();
	var channelId = '<Channel ID>';
	var writekey = '<your Write API Key>';
	var readkey = '<your Read API Key>';

	var five = require("johnny-five");
	var board = new five.Board();

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

	client.attachChannel(
	channelId,
	{writeKey : writekey, readKey : readkey}
	);

	temperature.on("data", function() {
	console.log(this.celsius + "°C", this.fahrenheit + "°F");
	var fields = {field1 : this.celsius, field2 : this.fahrenheit}
	client.updateChannel(channelId, fields, function(err, resp) {
	if (!err && resp > 0) {
	console.log('update successfully. Entry number was: ' + resp);
	}
	});
	});
	});

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<Channel ID>にチェンネルIDを、<your Write API Key>にWrite API Keyを、<your Read API Key>にRead API Keyを入力します。

③プログラムの実行
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.「node 「temp_thingspeak.js」と入力します。

2016年2月9日火曜日

Raspberry Pi + Dweet.IOでIoT

　Arduinoの場合と大差ありませんが、Raspberry Pi の場合の手順について、簡単に解説します。

○開発環境の構築
1.「Raspberry Pi 2のGPIOをJavaScriptで制御する」の手順で、開発環境を構築します。
2. ターミナルから「npm install node-dweetio」と入力し、node.jsのdweetioモジュールをインストールします。

○デバイスの制御
　Dweet.IOを経由して、Raspberry PiのGPIOに接続されたLEDをオン/オフします。回路は「Raspberry Pi 　LED点灯(Lチカ)」を使います。

①プログラムの作成

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

	var dweetClient = require("node-dweetio");
	var dweetio = new dweetClient();

	var thingName = "raspi-led-onoff"; //thing nameの設定

	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');

	// データ受信(購読)
	dweetio.listen_for(thingName, function(dweet){
	console.log(dweet.content)
	if(dweet.content.action === 'on') {
	led.on()
	} else {
	led.off();
	}
	});
	});

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2.次のHTMLコードを入力し、「led_dweet-pi.html」と名前を付けて、任意の場所(Webサーバー、インターネット接続された他のPCなども可)に保存します。

	<!DOCTYPE HTML>
	<html lang="ja">
	<head>
	<meta charset="UTF-8">
	<title>dweet test</title>
	<script src="http://dweet.io/client/dweet.io.min.js"></script>
	<script src="https://code.jquery.com/jquery-2.1.4.min.js"></script>
	<script>
	$(function(){
	var thingName = "raspi-led-onoff"; //thing nameの設定
	// データの送信
	function publish(action) {
	dweetio.dweet_for(
	thingName,
	{'action' : action},
	function(err, dweet){
	console.log(dweet.content);
	}
	);
	}
	// [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>
	</head>
	<body>
	<button id="on-button">ON</button>
	<button id="off-button">OFF</button>
	</body>
	</html>

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　1、2のコード中のthingNameは一致させます。また、thingNameには、ユニークな名前を指定する必要があります。

②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 led_dweet-pi.js」と入力します。
3.ブラウザで「led_dweet-pi.html」を開き、[ON]ボタンのクリックでLEDが点灯し、[OFF]ボタンのクリックでLEDが消灯することを確認します。

○データの可視化
　Dweet.IOとfreeboardを使って、Raspberry Pi で計測したアナログデータを可視化(グラフか)します。回路は、「Raspberry Pi　アナログデータ計測」を使用します。

①プログラムの作成 1.次のJavaScriptコードを入力し、「analog_dweet-pi.js」と名前を付けて、作業用フォルダに保存します。

	var dweetClient = require("node-dweetio");
	var dweetio = new dweetClient();
	//thing nameの設定
	var thingName = "raspi-analog-data";

	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,
	freq:10000
	});

	a.on("data", function() {
	console.log(this.value);
	dweetio.dweet_for(
	thingName,
	{'data' : this.value},
	function(err, dweet){
	console.log(dweet);
	}
	);
	});
	});

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②freeboardの準備　「Arduino+dweet.io+freeboardでIoT - データの可視化」の「freeboardの準備」の手順で、スパークラインのウィジェットを作成します。

2016年2月5日金曜日

Arduino+dweet.io+freeboardでIoT - データの可視化

　freeboardは、IoTのデータを可視化するクラウドサービスです。dweet.ioやPubNubと連携することがきます。

今回は、dweet.ioとfreeboardを使って、Arduinoで計測した温度データをグラフ化する方法を説明します。回路は、「Arduino　温度測定」を使用します。

○Arduinoの準備
①Arduino開発環境の構築
1.「ArduinoをJavaScriptで制御する」の手順で開発環境を構築します。
2.コマンドプロンプトから「npm install node-dweetio」と入力し、node.jsのdweetioモジュールをインストールします。

②プログラムの作成
1.次のJavaScriptコードを入力し、「temp_dweet.js」と名前を付けて、作業用フォルダに保存します。

	var dweetClient = require("node-dweetio");
	var dweetio = new dweetClient();
	//thing nameの設定
	var thingName = "arduino-temperature";

	var five = require("johnny-five");
	var board = new five.Board();

	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() {
	console.log(this.celsius + "°C");
	dweetio.dweet_for(
	thingName,
	{'temperature' : this.celsius},
	function(err, dweet){
	console.log(dweet);
	}
	);
	});
	});

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dweet.ioでは、「thing-name」を使ってデータ(メッセージ)の送受信を行います。「thing-name」には、ユニークな名前を指定します。
データは、{ Key : Value}の形式で、Keyにはデータ名、Valueに値を設定します。

○freeboardの準備
①アカウントの作成
　freeboardのアカウントを作成します。

②データソースの作成
1.右上の入力ボックスに新しいfreeboardの名前を入力し、[Create Now]をクリックします。

2.[ADD]をクリックします。

3.「TYPE」から「Dweet.io」を選択し、「NAME」にデータソースの名前(任意)を、「THING-NAME」に「thing-name」を入力し、[SAVE]をクリックします。

　データソースを作成したら、②で作成したプログラムを実行します。データが正しく取得されると、作成したデータソースのLast Updatedが日付に代わります。

③パネルの作成
1.[ADD PANEL]をクリックします。

2.作成されたパネルのレンチアイコンをクリックします。

3.「TITLE」と「COLUMNS」を入力し、[SAVE]をクリックします。「COLUMNS」はパネルの横幅の設定です。

4.パネルの[＋]アイコンをクリックします。

5.「TYPE」から「Sparkline」を選択し、「TITLE」を入力して、[DATASOURCE]をクリックします。

6.データソース名(②-3)で指定した名前を選択します。

7.データ名(プログラム中のKeyに指定したデータ名)を選択します。

8.[SAVE]をクリックします。

2016年2月4日木曜日

Arduino+dweet.ioでIoT - デバイスの制御

　dweet.ioは、アカウントを登録することなく利用できるIoTプラットフォーム(クラウドサービス)です。ユニークな「thing-name」（モノの名前、PubNuBのチャンネル名と同等）を使って、データの送受信を行うことができます。有料で「thing-name」を固定(Locked)し、データを監視・通知する「Alerts」機能を利用することもできます。

　今回は、dweet.ioを使用して、ArduinoのGPIOに接続されたLEDをオン/オフしてみます。回路は、「Arduino LED点灯(Ｌチカ)」を使用します。

①Arduino開発環境の構築
1.「ArduinoをJavaScriptで制御する」の手順で開発環境を構築します。
2.コマンドプロンプトから「npm install node-dweetio」と入力し、node.jsのdweetioモジュールをインストールします。

②プログラムの作成
1.次のJavaScriptコードを入力し、「led_dweet.js」と名前を付けて、作業用フォルダに保存します。

	var dweetClient = require("node-dweetio");
	var dweetio = new dweetClient();

	var thingName = "arduino-led-onoff"; //thing nameの設定

	var five = require("johnny-five");
	var board = new five.Board();
	board.on("ready", function() {

	var led = new five.Led(5);

	// データ受信(購読)
	dweetio.listen_for(thingName, function(dweet){
	console.log(dweet.content)
	if(dweet.content.action === 'on') {
	led.on()
	} else {
	led.off();
	}
	});
	});

view raw led_dweet.js hosted with ❤ by GitHub

2.次のHTMLコードを入力し、「led_dweet.html」と名前を付けて、任意の場所(Webサーバー、インターネット接続された他のPCなども可)に保存します。

	<!DOCTYPE HTML>
	<html lang="ja">
	<head>
	<meta charset="UTF-8">
	<title>dweet test</title>
	<script src="http://dweet.io/client/dweet.io.min.js"></script>
	<script src="https://code.jquery.com/jquery-2.1.4.min.js"></script>
	<script>
	$(function(){

	var thingName = "arduino-led-onoff"; //thing nameの設定

	// データの送信
	function publish(action) {
	dweetio.dweet_for(
	thingName,
	{'action' : action},
	function(err, dweet){
	console.log(dweet.content);
	}
	);
	}

	// [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>