Help us understand the problem. What is going on with this article?

ESP8266とRaspberryPiで温度監視botを作る

More than 1 year has passed since last update.

この記事はRaspberry Pi Advent Calendar 2017 20日目の記事です。

はじめに

この記事では僕が去年の夏休みぐらいから始めた、お家の温度監視botをちゃんと作り直したことについて、まとめ的なことを書こうと思います。
目標としては定期的に部屋の温度や湿度をつぶやいたり、集計してグラフをつぶやいたりできたらいいなと思っています。
最初はESP8266だけでStewGate Uというサービスを使ってbotを作っていました。
しかしESP8266だけじゃグラフ出せないし、データを常に保存するならSDカード必要だしな…ラズパイ使うか!という感じでラズパイをサーバーにbotを作りました。

用意するもの

  • どこのご家庭にも転がっているラズパイ
    • Python、PHP、Apach導入済みで、IPアドレスが固定されていたほうがいいかも
  • 安価なWiFIモジュールでArduinoとして使えるESP8266
  • 秋月電子で販売している温湿度センサーモジュールSHT31
    • 以前はHDC1000を使っていましたが経年劣化(?)で湿度が高めに表示されていたので変更

全体の構成

raspitoexp.png
ESP8266は温湿度センサーから値を取得してラズパイへ送信
ラズパイはESP8266から受け取った値を成型してcsvファイルへ保存し、定期的にTwitterへつぶやく
という役割になっています。

ESP8266とラズパイの通信

ESP8266はWiFiに接続することができ、HTTP通信のライブラリもあります。
そこでラズパイにPHPで入力フォームを作り、ESP8266でGETリクエストを送信することで値を受け渡しています。
form.png

こんな感じのよく見る入力フォームをラズパイ上で立ち上げます。
そして作った入力フォームに合わせてESP8266からGETリクエストを送ってやります。
送られてきたデータは20121225.csvというふうに日付ごとのファイルに保存しています。

SHT31の温度取得にはAdafruitのライブラリを使用しました。
ESP8266でのHTTP GETの使い方は以下を参考にしました。
ESP8266でHTTP GETするならWiFiClientじゃなくてHTTPClientのほうが良い

String url = "http://myipadress/php/gettest.php";
void loop() {
  //SHT31
  float temp = sht31.readTemperature();
  float hum = sht31.readHumidity();
  //クエリストリングの追加
  url += "&temp=";
  url += String(temp);
  url += "&hum=";
  url += String(hum);
  char buf[100];
  int len = url.length();
  url.toCharArray(buf,len);
  getESP(buf);
}
String getESP(char host[]) {
  HTTPClient http;

  http.begin(host);
  int httpCode = http.GET();

  String result = "";

  if (httpCode < 0) {
    result = http.errorToString(httpCode);
  } else if (http.getSize() < 0) {
    result =  "size is invalid";
  } else {
    result = http.getString();
  }

  http.end();
  return result;
}

全部書くと長くなるので重要なところだけ
GETリクエストはHTTPClientがやってくれるので、我々はセンサの値をクエリストリングにしてしまえば簡単にGETリクエストで値を送信することができます。

データを処理してつぶやく

ラズパイは受け取った値をcsvファイルに一度保存し、保存されたデータをもとにPythonでTwitterにつぶやいています。
なぜそのようになっているかというと、ESP8266はタイマーで5分おきにデータを送信してくるのに対し、Twitterにつぶやくのは20分毎にしたかったからです。また、グラフを作成するのにPythonを使いたかったというのも理由の一つです。

TwitterAPIを使うためにtwitterモジュールを、csvファイルの読み込みにはpandasを使いました。

# -*- coding: utf-8 -*-

import numpy as np
import pandas as pd
from datetime import datetime
from twitter import *

CONSUMER_KEY        = 'YOUR_CONSUMER_KEY'
CONSUMER_SECRET_KEY = 'YOUR_CONSUMER_SECRET_KEY'
ACCESS_TOKEN        = 'YOUR_ACCESS_TOKEN'
ACCESS_TOKEN_SECRET = 'YOUR_ACCESS_TOKEN_SECRET'

PATH = 'hogehoge'

t = Twitter(auth = OAuth(ACCESS_TOKEN, ACCESS_TOKEN_SECRET, CONSUMER_KEY,CONSUMER_SECRET_KEY))

now = datetime.now()
filename = '{0}{1}{2}'.format(now.year, now.month, now.day)

data = pd.read_csv(PATH + filename + '.csv')
sum = len(data) # 行数を読む

latest_temp = data.loc[sum-1, 'Temp']
latest_hum = data.loc[sum-1, 'Hum']
mes = 'Temperature : {0}℃\nHumidity : {1}%'.format(latest_temp, latest_hum)

t.statuses.update(status = mes)

csvファイルが日付ごとに保存されているためdatetimeを使ってファイル名を生成し、pandasで読み込んでいます。csvファイルの一番下の行が最新の値になるのでlocを使って読み込んでいます。

完成!

Pythonでデータを読み込みTwitterへつぶやく部分が書けたらcronで決まった時間に自動的にPythonスクリプトを実行するように設定すれば、botの完成です。

終わりに

PHPとかPythonとかあんまり触ったことなくてやってみたいけど、ただ勉強するのもモチベーション上がらないな~ということでbotを作ってみましたが思ったより大変でした。
始めたの去年の夏休みなのに投稿が今年の冬でしかも、期限に間に合わせられなくて申し訳ない。
まだ必要最低限の部分しかできてなくて、ESP8266止まったらどうするの?とか、csvじゃなくてデータベース使えばいいじゃん、とかグラフはまだ??とかありますが今後の課題にしていきたいと思います。

ringo156
音ゲーマー、FPGA,PSoC
Why not register and get more from Qiita?
  1. We will deliver articles that match you
    By following users and tags, you can catch up information on technical fields that you are interested in as a whole
  2. you can read useful information later efficiently
    By "stocking" the articles you like, you can search right away
Comments
No comments
Sign up for free and join this conversation.
If you already have a Qiita account
Why do not you register as a user and use Qiita more conveniently?
You need to log in to use this function. Qiita can be used more conveniently after logging in.
You seem to be reading articles frequently this month. Qiita can be used more conveniently after logging in.
  1. We will deliver articles that match you
    By following users and tags, you can catch up information on technical fields that you are interested in as a whole
  2. you can read useful information later efficiently
    By "stocking" the articles you like, you can search right away
ユーザーは見つかりませんでした