はじめに
ESP-WROOM-02というWiFi付センサーハブは激安だ。通販や秋葉原の店頭で500円位で手に入る。使いやすいブレークアウトボードに搭載されたものでも1000円以内で手に入る。
以下の写真は、ブレークアウトボードに搭載されているタイプで、秋月電子で650円で売っている。安い！
このセンサーハブを使えば、激安センサーシステムを作成することが可能なはず。安く手軽にIoTが出来るとなればこれはブレーク間違いない。
そこで、WROOM-02をIBM Bluemixにつなげてセンサーデータの送信とコマンドの受信（PublishとSubscribe）をしてみようと思った。
センサーデータの送信（Publish）は、Check! IoT ができるようになるまで ～ ESP-WROOM-02 を IoT Foundation で Bluemix につなぐ！を参考にトラブルに見舞われながらも数時間で何とかなったが、コマンドの受信（Subscribe）ははまって成功まで数日かかった。
本投稿ではコマンドの受信（Subscribe）をできるまでのポイントを解説します。
前提
本投稿ではすでにWROOM-02がシリアル通信できるようになっており、ArduinoIDEでWROOM-02にプログラムを焼け、Bluemixに接続しPublishができている事を想定している。なので、以下（または各種サイト）を参考にしてその前提を整えてください。
- Check! IoT ができるようになるまで ～ まずはシリアル通信を使えるようになる
- Check! IoT ができるようになるまで ～ ESP-WROOM-02 にプログラムを焼く
- Check! IoT ができるようになるまで ～ ESP-WROOM-02 を IoT Foundation で Bluemix につなぐ！
いきなり完成品
まずは完成したものを出してしまおう。どこがポイントかというのはそのあとで。
コード
サンプルのコードは以下の感じ。Bluemixからコマンドを受信（Subscribe）するとシリアルモニタに「callback invoked」と表示する。
/**
* This source code refer to the recipe of IBM developerWorks, https://developer.ibm.com/recipes/tutorials/connect-an-esp8266-with-the-arduino-sdk-to-the-ibm-iot-foundation/ .
*/
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
//-------- Customise these values -----------
const char* ssid = "<SSID>";
const char* password = "<暗号化キー>";
#define ORG "<組織ID>" // 組織ID
#define DEVICE_TYPE "<デバイス・タイプ>" // デバイス・タイプ
#define DEVICE_ID "<デバイスID>" // デバイスID
#define TOKEN "<認証トークン>" // 認証トークン
//-------- Customise the above values --------
char server[] = ORG ".messaging.internetofthings.ibmcloud.com";
char topic[] = "iot-2/evt/status/fmt/json";
char authMethod[] = "use-token-auth";
char token[] = TOKEN;
char clientId[] = "d:" ORG ":" DEVICE_TYPE ":" DEVICE_ID;
WiFiClient wifiClient;
PubSubClient client(wifiClient);
void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
Serial.println("callback invoked");
}
void setup() {
Serial.begin(115200);
Serial.println();
Serial.print("Connecting to ");
Serial.print(ssid);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");
Serial.print("WiFi connected, IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
client.setServer(server, 1883);
client.setCallback(callback);
}
int counter = 0;
void loop() {
if (!!!client.connected()) {
Serial.print("Reconnecting client to ");
Serial.println(server);
while (!!!client.connect(clientId, authMethod, token)) {
Serial.print(".");
delay(500);
}
if (client.subscribe("iot-2/cmd/cid/fmt/json")) {
Serial.println("Subscribe ok");
} else {
Serial.println("Subscribe failed");
}
Serial.println();
}
String payload = "{\"d\":{\"myName\":\"";
payload += DEVICE_TYPE;
payload += ".";
payload += DEVICE_ID;
payload += "\",\"count\":";
payload += counter;
payload += "}}";
Serial.print("Sending payload: ");
Serial.println(payload);
if (client.publish(topic, (char*) payload.c_str())) {
Serial.println("Publish ok");
} else {
Serial.println("Publish failed");
}
client.loop();
if (1000 < counter) {
counter = 0;
}
else {
++counter;
}
delay(10000);
}
Bluemix側の設定
Bluemix側のNode-REDのフローはこんな感じ。
Functionの「test command」の中身の例。
「IBM IoT App Out」の中身の例。
ポイントの解説
コード側
client.loop()の実行を忘れてはならない。
loop関数の中で、client.loop();を実行するようにする。
私はこれがわからなくて２日間悩んだ。なので一番のポイントとして挙げておこう。
client.loop();は、Bluemixからの受信を処理する命令らしい。
void loop() {
<...略...>
client.loop();
<...略...>
}
受信時に実行される関数の用意
Subscribeを受信したときの処理を関数として書いておく。
void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
Serial.println("callback invoked");
}
受信時に実行される関数の登録
Subscribeを受信したときに実行する関数の名前をclient.setCallback(callback);のように設定する。
void setup() {
<...略...>
client.setServer(server, 1883);
client.setCallback(callback);
}
Subscribe開始の命令の実行
接続処理の直後で、client.subscribe("iot-2/cmd/cid/fmt/json")のようにsubscribeを行う。
Bluemixから受信する場合、iot-2/cmd/<任意の文字列>/fmt/jsonという形式のトピックを指定する。
任意の文字列は、Node-REDの「IBM IoT App Out」の中身の Command Typeと合わせる必要がある。
<...略...>
while (!!!client.connect(clientId, authMethod, token)) {
Serial.print(".");
delay(500);
}
//接続成功後
if (client.subscribe("iot-2/cmd/cid/fmt/json")) {
Serial.println("Subscribe ok");
} else {
Serial.println("Subscribe failed");
}
Serial.println();
}
Bluemix側
DeviceTypeの名前に気を付ける
Node-REDの「IBM IoT App Out」の中身のDevice Typeと、登録機器の「デバイス・タイプ」を合わせる。Bluemix側のポイントはこれだけ。
実行例
正しくできていれば、シリアルモニターに「callback invoked」と表示されるはず。
他に参考にした投稿
以下も参考にするとよいと思う。Bluemix側の設定はここを参考にした。