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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。この戦略により、デバイスの電力使用量が削減されます。この例では、Arduino MKR1000 ボードを使用して、15 秒ごとにデータを収集し、2 分ごとにチャネルを更新します。Arduino MKR1000 と 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は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を収集する 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と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、ArduinoスケッチにライブラリEthernetClient.hとESP8266WiFi.hを含めます。
コード
1) まず、ハードウェアに適したライブラリを組み込みます。
// #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) Arduino ボードをネットワークに接続するための Wi-Fi 資格情報を定義し、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) 最後の接続時間と最後の更新時間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 メソッドでは、updatesJson メソッドを呼び出して、1 秒ごとに jsonBuffer を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) jsonBuffer をデータで継続的に更新するための updatesJson メソッドを定義します。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 クロックが搭載されている場合は、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。メッセージを Bulk-Write JSON Data に記載されている形式で JSON として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印刷するための httpRequest メソッドを定義します。応答コード 202 は、サーバーが処理の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) デバイスの IP アドレスと信号強度を印刷するための printWiFiStatus メソッドを定義します。
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");
}
