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@HirofumiOtori

消費電力を計測してGoogleスプレッドシートに書き出すIoT機器を作ってみた

Posted at

名称未設定.png

mbed Advent Calendar 2015の11日目の記事です。
7日目のじぇーけーそふとさんと同じSimple IoT board使った記事です。

Simple IoT boardと電力計測モジュール(INA226PRC)を使って、電力のログをGoogleスプレッドシートに書き出すものを作りました。

サンプリングは0.1秒刻みで、10秒間（100回計測）したら電圧、電流、電力それぞれについて平均、最大値、最小値を計算してサーバに送る仕様になっています。

※電池がどのくらい持つのか調べるのに使えそう

材料

種類 商品名 URL
メインボード Simple IoT board http://www.runele.com/ca1/41/
ライター mbed LPC1114FN28 https://www.switch-science.com/catalog/1714/
電力計測モジュール INA226PRC https://strawberry-linux.com/catalog/items?code=12226
ケーブル GROVE - 4ピン-ジャンパメスケーブル 20cm (5本セット) https://www.switch-science.com/catalog/1048/

ハードウェア注意点

INA226PRC

IMG_20151211_184437.jpg

I2Cのアドレス設定

INA226はI2Cのアドレスを結線で変えられるようになっているので、上の写真の様にGのA1、A0を半田づけしておきます。

Groveの接続

GROVEのジャンパーメスケーブルを上の写真のように配線してください。

  • 黒：GND
  • 白：SDA
  • 黄：SCL
  • 赤：3.3V

通信概要

Simple IoT Board --(http)-> IFTTTのMakerチャネル --(https)-> Googleスプレッドシート

https通信するプログラムをのせるにはSimple IoT Boardのリソースでは足らないので、IFTTTのMakerチャネルで中継してhttpsに変換して送ってます。
スプレッドシート側のサーバはGoogle Apps Script（以後GAS）を使って実装してます。

実装

Googleスプレッドシート側の準備

スプレッドシートを新規作成してスクリプトエディタを開く

WattLogger_-_Google_スプレッドシート.png

プロジェクト名の変更とソースコードの貼り付け

無題のプロジェクト.png

サーバのソースコード

/**
 * スプレッドシートのIDをプロパティに保存する
 * @return {number}
 */
function setup(){
  var id = SpreadsheetApp.getActiveSpreadsheet().getId();
  Logger.log(id);
  PropertiesService.getScriptProperties().setProperty('SPREADSHEET_ID', id);
  return id;
}

/**
 * スプレッドシートを返す
 * @return {SpreadsheetApp.Spreadsheet}
 */
function getSpreadsheet(){
  var SPREADSHEET_ID = PropertiesService.getScriptProperties().getProperty('SPREADSHEET_ID');
  
  if(!SPREADSHEET_ID){
    Logger.log("Not found SPREADSHEET_ID.\nPlease call setup().");
    return;
  }
  
  Logger.log(SPREADSHEET_ID);
  return SpreadsheetApp.openById(SPREADSHEET_ID);
}

/**
 * httpsのGETのリクエストを受けた時に呼び出される
 */
function doGet(e){
  if(e){
    // クエリーストリングのvalue1に入っているデータをシートに追記
    appendLog(e.parameter.value1);
  }
  
  // ”OK"という文字列を返す
  var content = {mime:ContentService.MimeType.TEXT,  content: "OK"};
  return ContentService.createTextOutput(content.content).setMimeType(content.mime);
}

/**
 * スプレッドシートにログを追記する
 * @params csv CSV形式の文字列
 **/
function appendLog(csv) {
  var spreadSheet = getSpreadsheet();
  var sheet = spreadSheet.getSheetByName("シート1");

  // カンマ区切りを配列に変換  
  var values = csv.split(",");
  
  // シートの末尾にデータを追記
  var range = sheet.getRange(sheet.getLastRow()+1, 1, 1, values.length);
  range.setValues([values]);
}

setupの実行

WattLogger.png
認証のダイアログが２回ぐらい出るので全部許可してください。

これを実行するとソースコードに書いてあるsetup関数が実行されます。setupを実行するとスプレッドシートのIDがプロパティに保存されます。
これ忘れるとサーバのデータ受信時にエラーが出るので忘れずに。

ウェブアプリケーションの設定

公開 -> ウェブ アプリケーションとして導入... をクリック
WattLogger 2.png

アプリケーションにアクセスできるユーザーを"全員（匿名ユーザーを含む）"に設定して導入
WattLogger 3.png

URLをメモしておく
WattLogger 4.png

以上でスプレッドシート側の設定は終わりです。

テスト

メモしておいたURLの末尾に?value1=12,321,321,3213こんな感じで付け加えてブラウザのURLの入力欄に入力してアクセスする。

https___script_googleusercontent_com_macros_echo_user_content_key_o4DPtLTDFR-HMYqcicNBToWjP3ZkWWS7wrtNq4CjLK8IlHsern-TknYI7W0ViaPzTQFRk0s5quU_fak_w0Z5vJiiSzBQCPkDm5_BxDlH2jW0nuo2oDemN9CCS2h10ox_1xSncGQajx_ryfhECjZEnJojaDP-0zpH_zYj_8HiE721aq 2.png

スプレッドシートの画面に戻ってデータが入力されていれば成功です。
image

IFTTT側の設定

IFTTTユーザ登録は割愛。

レシピの作成

My RecipesページでCreate Recipesをクリック

ifの設定

  1. ifにMakerを設定
  2. Receive a web requestを選択
  3. Event Nameを設定（ここでは仮にWattLoggerとしておきます）

thenの設定

  1. thenにMakerを設定
  2. Make a web requestを選択
  3. メモしておいたスプレッドシートのURLの末尾に?value1={{Value1}}をつけたものを入力
  4. MethodをGETに設定
    Create_Recipe_-_IFTTT 6.png

※本当はMethodにPostを使いたかったんですが、送信エラーになってしまって何度も同じデータを送ってしまいます。スプレッドシート側のURLがリダイレクトになってるのが影響してるのかもしれないけど、Makerチャネルでは詳しいログが出ないので妥協してGETを使ってます。

Makerチャネルの設定

MakerチャネルにアクセスしてKeyをメモ
Connect_Maker_to_hundreds_of_apps_-_IFTTT_2.png

テスト

ターミナルを立ち上げて下のコマンドを実行

curl -d "value1=1,2,3,4,5" https://maker.ifttt.com/trigger/{event}/with/key/{key}

{event}は上では仮にWattLoggerとしてたやつに置き換え
{key}はMakerチャネルの設定でメモしておいたやつに置き換え

IFTTTだと最大15分ぐらいラグが発生するらしいのでレシピのところでCheck nowを実行すると即時反映されます。
Recipe_30920620_-_IFTTT.png

スプレッドシートに追加されてればOK
WattLogger_-_Google_スプレッドシート 2.png

mbed側

プロジェクトをこちらに公開しました。
https://developer.mbed.org/users/leibun/code/SITB_INA226PRC/

仕様

サンプリングは0.1秒刻みで、10秒間（100回計測）したら電圧、電流、電力それぞれについて平均、最大値、最小値を計算してIFTTTに送る仕様になっています。

IFTTTに投げられるデータは

電圧平均[mV],電圧最大[mV],電圧最小[mV],電流平均[mA],電流最大[mA],電流最小[mA],電力平均[mW],電力最大[mW],電力最小[mW]

の順でcsv形式でvalue1に格納されて送られます。

使い方

プログラムのインポート

プロジェクトサイトを開いてImport this programして使ってください。

ソースコードの編集

Main.cppの14~17行目を各自の環境に書き換え

// Please change your enviroment.
const char WIFI_SSID[] = "ssid";
const char WIFI_PASSWORD[] = "password";
const char IFTTT_EVENT_NAME[] = "event_name";
const char IFTTT_SECRET_KEY[] = "secret_key";

プラットフォームの設定

プラットフォームはmbed LPC1114FN28を選択してコンパイルして焼き込んで差し込んで完成！

ログの見方

Simple IoT BoardをUSBでPCとつないでボーレートを9600で接続するとログが見れます。

参考にしたソースコード

おまけ（ゼロプレッシャーソケット）

Simple IoT BoardにLPC1114FN28を抜き差しするのが面倒くさかったのでゼロプレッシャーソケットを使ってみました。

mbed LPC1114FN28にも別のゼロプレッシャーソケットを使ってます。
こちらの方がごっついけど長く使える。Simple IoT Boardでも使いたかったけどスペースの問題で断念しました。

種類 商品名 URL
Simple IoT board用 ゼロプレッシャーソケット28pin http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05435/
mbed LPC1114FN28用 ゼロプレッシャーソケット28pin http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00025/
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