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Arduino または ESP8266 を使用した一括更新
この例では、Wi-Fi® ネットワークに接続された Arduino® MKR1000 ボードまたは ESP8266 ボードを使用して、Wi-Fi 信号強度を継続的に収集し、 ThingSpeak™チャネルを一括更新方法を示します。
Bulk-Write JSON Data API を使用してデータをバッチとして収集し、 ThingSpeakチャネルに送信できます。この方法により、デバイスの電力使用量が節減されます。この例では、Arduino MKR1000 ボードを使用して、15 秒に 1 回データを収集し、2 分に 1チャネルを更新します。Arduino MKR1000 および ESP8266 ボードにはリアルタイム クロックがないため、一括更新メッセージに相対タイムスタンプを使用できます。
設定
新しいチャネルでデータの収集に示すようにチャネルを作成します。
Arduino MKR1000 ボードを使用している場合は、ライブラリ
WiFi101.h
およびSPI.h
を Arduino スケッチに含めます。ESP8266 ボードを使用している場合は、ライブラリEthernetClient.h
およびESP8266WiFi.h
を Arduino スケッチに含めます
コード
1) まず、ハードウェアに適切なライブラリを含めます。
// #include<EthernetClient.h> //Uncomment this library to work with ESP8266 // #include<ESP8266WiFi.h> //Uncomment this library to work with ESP8266 #include<SPI.h> // Comment this to work with ESP8266 board #include<WiFi101.h> // Comment this to work with ESP8266 board
2) JSON データを保持するためにjsonBuffer
を初期化します。
char jsonBuffer[500] = "["; // Initialize the jsonBuffer to hold data
3) Wi-Fi 認証情報を定義して Arduino ボードをネットワークに接続し、Wi-Fi クライアント ライブラリを初期化します。
char ssid[] = "YOUR-NETWORK-SSID"; // Your network SSID (name) char pass[] = "YOUR-NETWORK-PWD"; // Your network password WiFiClient client; // Initialize the Wi-Fi client library
4) ThingSpeakサーバーを定義します。
char server[] = "api.thingspeak.com"; // ThingSpeak Server
5) 最終接続時刻と最終更新時刻を追跡する他のグローバル変数を定義します。また、データを更新する時間間隔を定義し、データをThingSpeakに投稿します。
/* Collect data once every 15 seconds and post data to ThingSpeak channel once every 2 minutes */ unsigned long lastConnectionTime = 0; // Track the last connection time unsigned long lastUpdateTime = 0; // Track the last update time const unsigned long postingInterval = 120L * 1000L; // Post data every 2 minutes const unsigned long updateInterval = 15L * 1000L; // Update once every 15 seconds
6) setup
メソッドを使用してシリアル データ転送を初期化し、Wi-Fi ネットワークに接続します。
void setup() { Serial.begin(9600); // Attempt to connect to Wi-Fi network while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { Serial.print("Attempting to connect to SSID: "); Serial.println(ssid); WiFi.begin(ssid, pass); // Connect to WPA/WPA2 network. Change this line if using open or WEP network delay(10000); // Wait 10 seconds to connect } Serial.println("Connected to Wi-Fi"); printWiFiStatus(); // Print Wi-Fi connection information }
7) loop
メソッドで、 updatesJson
メソッドを呼び出して、 jsonBuffer
を1 秒ごとにデータで更新します。
void loop() { // If update time has reached 1 second, then update the jsonBuffer if (millis() - lastUpdateTime >= updateInterval) { updatesJson(jsonBuffer); } }
8) updatesJson
メソッドを定義して、 jsonBuffer
をデータで継続的に更新します。Arduino MKR1000 にはリアルタイム クロックがないため、 'delta_t'
パラメーターを使用して、連続するメッセージ間の相対タイムスタンプを秒単位で定義します。デバイスにリアルタイム クロックがある場合は、絶対タイムスタンプを使用できます。'delta_t'
パラメーターを'created_at'
パラメーターに置き換えます。Bulk-Write JSON Dataで説明されている形式の JSON としてメッセージをフォーマットします。httpRequest
メソッドを呼び出して、2 分ごとにThingSpeakにデータを送信します。
// Updates the josnBuffer with data void updatesJson(char* jsonBuffer){ /* JSON format for updates parameter in the API * This example uses the relative timestamp as it uses the "delta_t". * You can also provide the absolute timestamp using the "created_at" parameter instead of "delta_t". * "[{\"delta_t\":0,\"field1\":-70},{\"delta_t\":3,\"field1\":-66}]" */ // Format the jsonBuffer as noted above strcat(jsonBuffer,"{\"delta_t\":"); unsigned long deltaT = (millis() - lastUpdateTime)/1000; size_t lengthT = String(deltaT).length(); char temp[4]; String(deltaT).toCharArray(temp,lengthT+1); strcat(jsonBuffer,temp); strcat(jsonBuffer,","); long rssi = WiFi.RSSI(); strcat(jsonBuffer, "\"field1\":"); lengthT = String(rssi).length(); String(rssi).toCharArray(temp,lengthT+1); strcat(jsonBuffer,temp); strcat(jsonBuffer,"},"); // If posting interval time has reached 2 minutes, update the ThingSpeak channel with your data if (millis() - lastConnectionTime >= postingInterval) { size_t len = strlen(jsonBuffer); jsonBuffer[len-1] = ']'; httpRequest(jsonBuffer); } lastUpdateTime = millis(); // Update the last update time }
9) ThingSpeakにデータを送信し、サーバーからの応答コードを出力するhttpRequest
メソッドを定義します。応答コード202
は、サーバーが処理要求を受け入れたことを示します。
// Updates the ThingSpeakchannel with data void httpRequest(char* jsonBuffer) { /* JSON format for data buffer in the API * This example uses the relative timestamp as it uses the "delta_t". * You can also provide the absolute timestamp using the "created_at" parameter instead of "delta_t". * "{\"write_api_key\":\"YOUR-CHANNEL-WRITEAPIKEY\",\"updates\":[{\"delta_t\":0,\"field1\":-60},{\"delta_t\":15,\"field1\":200},{\"delta_t\":15,\"field1\":-66}] */ // Format the data buffer as noted above char data[500] = "{\"write_api_key\":\"YOUR-CHANNEL-WRITEAPIKEY\",\"updates\":"; // Replace YOUR-CHANNEL-WRITEAPIKEY with your ThingSpeak channel write API key strcat(data,jsonBuffer); strcat(data,"}"); // Close any connection before sending a new request client.stop(); String data_length = String(strlen(data)+1); //Compute the data buffer length Serial.println(data); // POST data to ThingSpeak if (client.connect(server, 80)) { client.println("POST /channels/YOUR-CHANNEL-ID/bulk_update.json HTTP/1.1"); // Replace YOUR-CHANNEL-ID with your ThingSpeak channel ID client.println("Host: api.thingspeak.com"); client.println("User-Agent: mw.doc.bulk-update (Arduino ESP8266)"); client.println("Connection: close"); client.println("Content-Type: application/json"); client.println("Content-Length: "+data_length); client.println(); client.println(data); } else { Serial.println("Failure: Failed to connect to ThingSpeak"); } delay(250); //Wait to receive the response client.parseFloat(); String resp = String(client.parseInt()); Serial.println("Response code:"+resp); // Print the response code. 202 indicates that the server has accepted the response jsonBuffer[0] = '['; //Reinitialize the jsonBuffer for next batch of data jsonBuffer[1] = '\0'; lastConnectionTime = millis(); //Update the last conenction time }
10) printWiFiStatus
メソッドを定義して、デバイスの IP アドレスと信号強度を出力します。
void printWiFiStatus() { // Print the SSID of the network you're attached to: Serial.print("SSID: "); Serial.println(WiFi.SSID()); // Print your device IP address: IPAddress ip = WiFi.localIP(); Serial.print("IP Address: "); Serial.println(ip); // Print the received signal strength: long rssi = WiFi.RSSI(); Serial.print("signal strength (RSSI):"); Serial.print(rssi); Serial.println(" dBm"); }