MQTTでクラウド経由でArduinoに繋いだLCDでEnOcean teach-in IDを表示する構成をラズパイ２を中心に組んでみた。 #Arduino

なんのことですか？という人が世界の99%だということは知ってますw

EnOceanというのはセンサーやスイッチの規格で、太陽電池や圧電素子による微小な電力でセンサーの値を無線で飛ばそうというエナジーハーベストが特徴です。ヨーロッパでは公共の施設とかに設置されている事例があるみたいですね。

＜2015.9.21追記：最近XOceanというEnOceanの通信モジュールをXBeeのソケットでArduinoにつなぐ製品の紹介記事 http://deviceplus.jp/hobby/entry-spinoff001/ を読みました。EnOceanの紹介としてもとても良いと感じましたので、ここに記載させていただきます＞

で、EnOceanのセンサーを買ってみたんですが、これ、IDがバーコードとかでセンサーの表面に書いていないんです。室内の温度分布とか測ろうとおもってたくさんセンサー買ってきたけど、どれがどれやら。。。
最近流行りのBLEだと自分でアドバタイズするみたいですが、EnOceanの場合はアドバタイズを手動でできるボタンがついているので、ボタン（画像の基板右下のほうでピンの隣）が押された時にアドバタイズのパケットを捕獲してLCDで表示できればいいな。と。（その操作をteach inっていうらしいです。詳しくはenocean.comへお願いしますm(.)m

長いマクラですみません。

one more tweak via MQTT

しかし実際にはまだひねりがあります。

EnOceanの無線データ（0x00とかを含むバイナリデータ）はUSBドングルのデバイスがシリアルポートに繋いでくれるし、LCDの表示もシリアルポートにつながったArduinoがやってくれるのですが、単純にhexdumpでテキストにするのもつまらないし、元が改行区切りのテキストデータではないので実際にhexdumpをパイプで繋いでも動作しないため、いったんMQTTでクラウド上のワーカープロセスに送って処理してもらうことにしました。そこはFujiを使えばシリアルポートからMQTTにつなぐのは設定ファイル数行編集するだけだし、ワーカープロセスもmqttcliをちょっといじればできてしまうのでした。

Fuji: https://github.com/shiguredo/fuji
mqttcli: https://github.com/shirou/mqttcli

構成

本体はRaspberry Pi2
- Fujiインストール済み
- Ethernet接続
- EnOcean USBドングル接続
- USBケーブルでArduinoとシリアル接続
  - ArduinoからI2Cで「Grove starter kit for Arduino」のLCDに接続
EnOceanのUSB-シリアルのドングルで受信したデータをFujiでpublish
バイナリからhexに変換するMQTTのworkerをかませる
workerの変換結果を別のFujiでsubscribe
シリアルポート経由で変換結果の文字列をArduinoに送ってLCD表示

ArduinoでのLCD表示について

参考にしたところ: https://github.com/Seeed-Studio/Sketchbook_Starter_Kit_for_Arduino/tree/master/Grove_RGB_Backlight_LCD

ArduinoでのLCD表示スクリプト（ほぼサンプルのまんま）

/*
  SerialDisplay.ino
  2013 Copyright (c) Seeed Technology Inc.  All right reserved.

  Author:Loovee
  2013-9-18

  Grove - Serial LCD RGB Backlight demo.

  This library is free software; you can redistribute it and/or
  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  License as published by the Free Software Foundation; either
  version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.

  This library is distributed in the hope that it will be useful,
  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  Lesser General Public License for more details.

  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  License along with this library; if not, write to the Free Software
  Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
*/

#include <Wire.h>
#include "rgb_lcd.h"

rgb_lcd lcd;
char lastchar;

void setup(){
    // set up the LCD's number of columns and rows:
    lcd.begin(16, 2);
    lcd.setRGB(123, 230, 0);
    // initialize the serial communications:
    Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
    // when characters arrive over the serial port...
    if (Serial.available()) 
    {
        // wait a bit for the entire message to arrive
        delay(100);
        // clear the screen
        // read all the available characters
        while (Serial.available() > 0) 
        {
            // display each character to the LCD
            lastchar = Serial.read();
            if (lastchar == 'q') {
              lcd.clear();
            } else {
            lcd.write(lastchar);
            }
        }
    }
}

MQTTの設定

Fujiの設定ファイルlcd.iniを以下のように設定してRaspberry pi上で起動

./fuji -c lcd.ini

lcd.ini

[gateway]

    name = enoceanlcd

[broker "sango/1"]

    host = std1.mqtt.shiguredo.jp
    port = 1883

    username = kgbu@github
    password = password 

    retry_interval = 10
    topic_prefix = kgbu@github


[device "arduino/serial"]

    broker = sango
    qos = 0

    serial = /dev/ttyACM0 
    baud = 9600
    type = lcd

    subscribe = true

[device "enocean/serial"]

    broker = sango
    qos = 0

    serial = /dev/ttyUSB0 
    baud = 57600
    type = EnOcean

worker

mqttcliにpublish時にhexdump変換させる変更を施してmqttlcdとした

$ ./mqttlcd sub -t "kgbu@github/raspi2/enocean/EnOcean" | ./mqttlcd pu-t "kgbu@github/raspi2/arduino" -s

github.com/shirou/mqttcliとの主な差分

$ git diff 8f6172c
diff --git a/publish.go b/publish.go
index 94b2514..ce88104 100644
--- a/publish.go
+++ b/publish.go
@@ -2,6 +2,7 @@ package main

 import (
        "bufio"
+       "encoding/hex"
        "os"

        log "github.com/Sirupsen/logrus"
@@ -38,7 +39,12 @@ func publish(c *cli.Context) {
                // Read from Stdin
                scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)
                for scanner.Scan() {
-                       err = client.Publish(topic, []byte(scanner.Text()), qos, retain, true)
+                        err = client.Publish(topic, []byte(" q"), qos, retain,false)
+                        if err != nil {
+                                log.Error(err)
+                        }
+
+                        err = client.Publish(topic, []byte(hex.EncodeToString(scanner.Bytes())), qos, retain, false)
                        if err != nil {
                                log.Error(err)
                        }

ENOCEAN からのデータをMQTT経由でpublishしたログ

85 0 10 2 10 155 34 4 0 87 200 0 0 69 8 224 1 41 202というバイナリのデータが送信されています。

DEBU[1041] read partial data: [85 0 10 2 10 155 34 4 0 87 200 0 0 69 8 224 1 41 202 55 144 0 0 0 0 0 0　（省略）0] to sumBuf: [85 0 10 2 10 155 34 4 0 87 200 0 0 69 8 224 1 41 202] 
DEBU[1041] read data to send: [85 0 10 2 10 155 34 4 0 87 200 0 0 69 8 224 1 41 202] 
DEBU[1041] sumBuf cleared: []                           
DEBU[1041] msgBuf to send: [85 0 10 2 10 155 34 4 0 87 200 0 0 69 8 224 1 41 202] 
DEBU[1041] message got: {kgbu@github/enoceantest/beacon/EnOcean} 
DEBU[1041] message published: {kgbu@github/enoceantest/beacon/EnOcean}

SUBSCRIBER側で受信したデータのログ

途中で改行コードと間違ってデータを分割して送っちゃってるみたいですが、画面クリアのためのqの文字に続いてhexに変換された文字列が送られています。

DEBU[0831] topic:kgbu@github/enoceanlcd/lcd / msg: q    
INFO[0831] msg topic:, kgbu@github/enoceanlcd/lcd / lcd 
INFO[0831] msg reached to device, message.Message{Sender:"sango", Type:"subscribed", Body:[]uint8{0x20, 0x71}, QoS:0x0, Retained:false, BrokerName:"", Topic:"kgbu@github/enoceanlcd/lcd"} 
INFO[0831] written length: 2                            
DEBU[0831] topic:kgbu@github/enoceanlcd/lcd / msg:55000c02 
INFO[0831] msg topic:, kgbu@github/enoceanlcd/lcd / lcd 
INFO[0831] msg reached to device, message.Message{Sender:"sango", Type:"subscribed", Body:[]uint8{0x35, 0x35, 0x30, 0x30, 0x30, 0x63, 0x30, 0x32}, QoS:0x0, Retained:false, BrokerName:"", Topic:"kgbu@github/enoceanlcd/lcd"} 
INFO[0831] written length: 8                            
DEBU[0831] topic:kgbu@github/enoceanlcd/lcd / msg: q    
INFO[0831] msg topic:, kgbu@github/enoceanlcd/lcd / lcd 
INFO[0831] msg reached to device, message.Message{Sender:"sango", Type:"subscribed", Body:[]uint8{0x20, 0x71}, QoS:0x0, Retained:false, BrokerName:"", Topic:"kgbu@github/enoceanlcd/lcd"} 
INFO[0831] written length: 2                            
DEBU[0831] topic:kgbu@github/enoceanlcd/lcd / msg:e6620000040057c808280b8083013790 
INFO[0831] msg topic:, kgbu@github/enoceanlcd/lcd / lcd 
INFO[0831] msg reached to device, message.Message{Sender:"sango", Type:"subscribed", Body:[]uint8{0x65, 0x36, 0x36, 0x32, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x34, 0x30, 0x30, 0x35, 0x37, 0x63, 0x38, 0x30, 0x38, 0x32, 0x38, 0x30, 0x62, 0x38, 0x30, 0x38, 0x33, 0x30, 0x31, 0x33, 0x37, 0x39, 0x30}, QoS:0x0, Retained:false, BrokerName:"", Topic:"kgbu@github/enoceanlcd/lcd"} 
INFO[0831] written length: 32