センサーのデータをMQTTで飛ばしてAmazon DynamoDBで保存

センサーのデータ、例えば夏休みの自由研究で、温度センサーのデータを期間中継続的に収集したいとします。そんな時、パソコンを１月以上立ち上げたままにしておくのも辛いものがあります。ノートパソコンだと、スリープにならないように設定しないとなりません。他に良い手があるかもしれませんが、ここではESP8266を周期的に立ち上げて、データを取得し、MQTTでデータをAmazon DynamoDBに保存することにします。

ESP8266の設定

ローカルのデバイスとしてESP8266を使います。ESP8266はWifiにダイレクトでつなげることができ、またDeep Sleep Modeで超省エネで５分に１度起こす、といったことができます。
　

1. ESP8266はWifi につなぎます。
2. センサーデータをADCで取り込みます。
3. データをMQTTでAWS IoTへ投げます。
4. ESP8266はDeep Sleep Modeを設定します。
5. Deep Sleep の後、リセットがかかり 1. へ戻ります。

ESP8266のArduinoの環境設定はこちらを参照してください。

Wifiの設定

Wifi の接続を何回か試みで、失敗すると抜けるようなプログラムになっています。

wificonnect.ino

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WiFiMulti.h>
#include <ESP8266HTTPClient.h>

ESP8266WiFiMulti WiFiMulti;
#define MAXTRY    100

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    Serial.println ("connecting to wifi");
    WiFiMulti.addAP("SSID", "PASSWORD");    // put your setup code here, to run once:
    int iwait=0;
    while(WiFiMulti.run() != WL_CONNECTED) {    //wait for connection
        delay(100);
        Serial.print (".");
        iwait++;
        if(iwait>=MAXTRY){ 
            Serial.println ("\nconnect error");    //connect NG
            break;
        }
    }
    if(WiFiMulti.run() == WL_CONNECTED)    //connect OK
        Serial.println ("\nconnected");
}

センサーデータをADCで取り込む

こちらの記事を参考にさせていただきました。ADCのチャンネルが１チャンネルしかありませんので複数のアナログデータを取り込むときには工夫が必要ですが、また別途にさせてください。

adc8266.ino

extern "C" {
    #include "user_interface.h"
}

int iadc;

void setup() {
    Serial.begin(9600);
}
void loop() {
    iadc = system_adc_read();
    Serial.println (iadc);
    delay(1000);
}

データをMQTTでAWS IoTへ投げる

ESP8266からAWS IoTへデータを投げるプログラムはこちらとこちら
とこちらの記事を参照させていただきました。

次の４つのライブラリをArduino IDE にインストールします。

• arduino_1.0.0.zip
• aws-mqtt-websockets-master.zip
• aws-sdk-arduino-master.zip
• arduinoWebSockets-master.zip

arduino_1.0.0.zipはこのページからダウンロードすることができます。

長くなりそうなので、プログラムのサンプルは別なページで紹介したいと思います。

Deep Sleep Modeの設定

Deep Sleepを使うためには、GPI6とReset を接続しておきます。30秒間に１回Deep Sleep Modeから起床し、LEDを10回点滅するプログラムをサンプルに示します。

deepsleepblink.ino

void setup() {
    int i;
    pinMode(2, OUTPUT);
    for(i=0; i<10; i++){
        digitalWrite(2, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
        delay(1000);             // wait for a second
        digitalWrite(2, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
        delay(1000);  
    }
    ESP.deepSleep(3e7);          //Going into deep sleep for 30 seconds
}

AWSの設定

AWS側の設定は

1. AWS IoT でモノの設定を行う。
2. AWS IoT を外からデータを受け取れるようにセキュリティを設定する
3. DynamoDBを設定する
4. AWS IoT のアクションを設定し、受け取ったデータをDynamoDBへ保存する

といったステップが必要かと思います。こちらとこちらの記事を参照して設定を行いました。こちらも長くなりそうなので、別なページに書きたいと思います。