Ubidotsを使用した開発

Ubidotsは、システムインテグレーター、IoT起業家、OEMが、Ubidotsのデータ収集、分析、可視化ツールを使用して、IoT（モノのインターネット）アプリケーションや接続サービスを簡単に構築できるプラットフォームです。このキットの計画において、LoRaWAN®を使用しない代替手段としてUbidotsプラットフォームを選択しました。Wio Terminalに搭載されているWiFi機能を使用して、必要なセンサーデータをMQTTプロトコルを介してUbidotsダッシュボードに表示することができます。

この章では、Arduinoプログラミングを使用してセンサーからUbidotsにデータを送信する方法を説明します。

事前準備

接続

SeseCAP - K1100キット内のセンサーはすべて、Groveケーブルを介してWio TerminalのGroveコネクタに接続できます。以下の表は、各センサーが接続されるGroveコネクタの位置を示しています。

センサータイプ	通信プロトコル	接続されるGroveインターフェース
Grove Temp&Humi Sensor (SHT40)	I2C	Wio Terminal 左側のGroveインターフェース
Grove VOC and eCO2 Gas Sensor (SGP30)	I2C	Wio Terminal 左側のGroveインターフェース
Grove Vision AI Module	I2C	Wio Terminal 左側のGroveインターフェース
Grove Soil Moisture Sensor	ADC	Wio Terminal 右側のGroveインターフェース

ソフトウェア準備

ステップ1. Arduinoソフトウェアをインストールします。

ステップ2. Arduinoアプリケーションを起動します。

ステップ3. Arduino IDEにWio Terminalを追加します。

Arduino IDEを開き、File > Preferencesをクリックし、以下のURLを「Additional Boards Manager URLs」にコピーします：

https://files.seeedstudio.com/arduino/package_seeeduino_boards_index.json

Tools > Board > Board Managerをクリックし、Boards ManagerでWio Terminalを検索します。

ステップ4. ボードとポートを選択します。

Tools > Boardメニューで、使用するArduinoに対応するエントリを選択します。Wio Terminalを選択してください。

Tools -> PortメニューからWio Terminalボードのシリアルデバイスを選択します。通常、COM3以上（COM1およびCOM2は通常ハードウェアシリアルポート用に予約されています）になります。確認するには、Wio Terminalボードを切断してメニューを再度開き、消えるエントリがArduinoボードであるはずです。ボードを再接続してそのシリアルポートを選択します。

ヒント

Macユーザーの場合、/dev/cu.usbmodem141401のような名前になります。

スケッチをアップロードできない場合、主にArduino IDEがWio Terminalをブートローダーモードにできなかったことが原因です（MCUが停止しているか、プログラムがUSBを処理している場合）。回避策として、Wio Terminalを手動でブートローダーモードにする必要があります。

ステップ5. 使用するセンサーに必要なライブラリをインストールします。

センサータイプ	リンク1	リンク2
Wio Terminal IMUセンサー	ダウンロード	-
Grove Temp&Humi Sensor (SHT40)	ダウンロード	ダウンロード
Grove VOC and eCO2 Gas Sensor (SGP30)	ダウンロード	-
Grove Vision AI Module	ダウンロード	-

注記

上記の表に記載されていないセンサーは、別途ライブラリをダウンロードする必要がないことを示しています。

ステップ6. Wi-Fiに必要なライブラリを準備します。

Wi-Fi を Wio Terminal で使用するために、以下のライブラリが必要です。Arduino Library Manager の検索ボックスにライブラリ名を入力して検索してください。

• Seeed_Arduino_rpcWiFi - seeed rpcwifi を検索

• Seeed_Arduino_rpcUnified - seeed rpcunified を検索

• Seeed_Arduino_mbedtls - seeed mbedtls を検索

• Seeed_Arduino_FS - seeed fs を検索

• Seeed_Arduino_SFUD - seeed sfud を検索

• PubSubClinet - PubSubClient を検索

操作手順

ステップ 1. Ubidots に登録してログイン

初めて Ubidots を使用する場合は、Ubidots のウェブサイト にアクセスして、自分のアカウントを登録してください。

登録が完了したら、登録したアカウントで Ubidots にログインしてください。

ステップ 2. あなたのユニークな Ubidots TOKEN を取得

Ubidots へのすべてのリクエストには TOKEN が必要です。TOKEN を取得する最も簡単な方法は、ユーザーのドロップダウンから「API Credentials」をクリックすることです。

ユーザーのドロップダウンに移動し、API Credentials をクリックしてください：

Tokens: API リクエストで使用する一時的かつ取り消し可能なキーです。この TOKEN を保存してください。後で使用します。

注記

すべての API 呼び出しは TOKEN のみを受け付けます。API Key を使用しようとしても機能しません！また、ユーザーのドロップダウン内の My Profile 設定の Ubidots API Keys セクションにアクセスして、特定の Ubidots アカウントに関連する API TOKENS のリストを確認することもできます。My Profile → API Credentials を選択してください。

ステップ 3. 必要な情報を準備する

MQTT 接続を確立するために、以下の情報を事前に準備する必要があります。

• WiFi SSID
  • Wio Terminal が接続できる WiFi SSID を入力してください。Wio Terminal は周囲の WiFi を検索し、それに接続しようとします。
• WiFi SSID のパスワード
  • Wio Terminal が接続できる WiFi SSID のパスワードを入力してください。
• Ubidots TOKEN
  • ステップ 2 で生成された TOKEN です。
• Variable label
  • これは、ユーザーが Ubidots に提供するセンサー値の名前です。Ubidots は、ユーザーが提供するこの名前に基づいて異なるデータを一致させます。Variable label が最初のデータ送信前に存在しない場合、Ubidots は自動的に作成します。
• Device label
  • これはデバイスの名前であり、ユーザーが提供するデバイス名は Ubidots によってデバイスを識別するために使用されます。Device label が最初のデータ送信前に存在しない場合、Ubidots は自動的に作成します。
• MQTT クライアント名
  • これは特別なもので、ブローカーによってデバイスが識別される ID であるため、必ずユニークである必要があります。他のデバイスによってすでに使用されている ID で接続しようとすると、接続は拒否されます。すべて英数字で構成された 8～12 文字以上の MQTT クライアント名を作成し、コードに適切に入力してください。 ユニークな MQTT クライアント名の作成に関するヘルプが必要な場合は、この ランダム ASCII ビルダー をチェックするか、デバイスの MAC アドレスを使用してください。すべての MAC アドレスはグローバルにユニークです。

以下のプログラムの冒頭で、これらの要件をコードの上部で定義します。適切に自分の情報を入力してください。

//例
#define WIFISSID "<YOUR-WIFISSD>" // ここにあなたの WiFiSSID を入力してください
#define PASSWORD "<YOUR-WIFI-PASSWORD" // ここにあなたの WiFi パスワードを入力してください
#define TOKEN "<YOUR-UBIDOTS-TOKEN>" // ここにあなたの Ubidots TOKEN を入力してください
#define VARIABLE_LABEL "light" // Variable label を割り当てます
#define DEVICE_LABEL "wio-terminal" // Device label を割り当てます
#define MQTT_CLIENT_NAME "r6y1ax7mq8" // MQTT クライアント名

内蔵センサーのデータを Ubidots に送信する

Wio Terminal の内蔵センサーから検出データを Ubidots に送信したい場合は、以下の完全なコードを Arduino に貼り付けて Wio Terminal にアップロードしてください。

#include <PubSubClient.h>
#include <rpcWiFi.h>
#include <TFT_eSPI.h>
#include"LIS3DHTR.h"

LIS3DHTR<TwoWire> lis;

//必要な情報
#define WIFISSID "<YOUR-WIFISSD>" // ここにあなたの WiFiSSID を入力してください
#define PASSWORD "<YOUR-WIFI-PASSWORD" // ここにあなたの WiFi パスワードを入力してください
#define TOKEN "<YOUR-UBIDOTS-TOKEN>" // ここにあなたの Ubidots TOKEN を入力してください
#define VARIABLE_LABEL1 "light" // Variable label を割り当てます
#define VARIABLE_LABEL2 "IMUx"
#define VARIABLE_LABEL3 "IMUy"
#define VARIABLE_LABEL4 "IMUz"
#define VARIABLE_LABEL5 "sound"
#define DEVICE_LABEL "wio-terminal" // Device label を割り当てます
#define MQTT_CLIENT_NAME "r6y1ax7mq8" // MQTT クライアント名

const long interval = 100;
unsigned long previousMillis = 0;

TFT_eSPI tft;

char mqttBroker[] = "industrial.api.ubidots.com";

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient client(wifiClient);

//センサー値
static int lightValue = 0;
static float imuxValue = 0;
static float imuyValue = 0;
static float imuzValue = 0;
static int soundValue = 0;

//送信する値を格納するスペース
static char str_light[6];
static char str_imux[6];
static char str_imuy[6];
static char str_imuz[6];
static char str_sound[6];
char payload[700];
char topic[150];

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length){
  Serial.print("メッセージが到着しました [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i=0;i<length;i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
}

void reconnect() {
  // 再接続するまでループ
  while (!client.connected()) {
    Serial.println("MQTT 接続を試みています...");

  // 接続を試みる
  if (client.connect(MQTT_CLIENT_NAME, TOKEN,"")) {
    Serial.println("接続成功");
  }
  else {
    Serial.print("失敗しました, rc=");
    Serial.print(client.state());
    Serial.println(" 2秒後に再試行します");
    // 再試行する前に2秒待機
    delay(2000);
    }
  }
}

//内蔵センサー値の読み取り
void read_builtin()
{
  lightValue = analogRead(WIO_LIGHT);
  Serial.print("光 = ");
  Serial.println(lightValue);
  
  imuxValue = lis.getAccelerationX();
  Serial.print("IMU_x = ");
  Serial.println(imuxValue);
  imuyValue = lis.getAccelerationY();
  Serial.print("IMU_y = ");
  Serial.println(imuyValue);
  imuzValue = lis.getAccelerationZ();
  Serial.print("IMU_z = ");
  Serial.println(imuzValue);
  
  soundValue = analogRead(WIO_MIC);
  Serial.print("音 = ");
  Serial.println(soundValue);
}

//データを Ubidots に送信
void send_data()
{
  dtostrf(lightValue, 4, 0, str_light);
  dtostrf(imuxValue, 4, 3, str_imux);
  dtostrf(imuyValue, 4, 3, str_imuy);
  dtostrf(imuzValue, 4, 3, str_imuz);
  dtostrf(soundValue, 4, 0, str_sound);

  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  
  // トピックを構築
  sprintf(topic, "%s", ""); // トピック内容をクリア
  sprintf(topic, "%s%s", "/v2.0/devices/", DEVICE_LABEL);

  //ペイロードを構築
  sprintf(payload, "%s", ""); // ペイロードをクリア
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL1); // Variable label を追加
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_light); // 値を追加
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 辞書括弧を閉じる
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // ペイロードをクリア
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL2); // Variable label を追加
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_imux); // 値を追加
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 辞書括弧を閉じる
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // ペイロードをクリア
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL3); // Variable label を追加
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_imuy); // 値を追加
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 辞書括弧を閉じる
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // ペイロードをクリア
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL4); // Variable label を追加
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_imuz); // 値を追加
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 辞書括弧を閉じる
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // ペイロードをクリア
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL5); // Variable label を追加
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_sound); // 値を追加
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 辞書括弧を閉じる
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  client.loop();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  lis.begin(Wire1);
  pinMode(WIO_MIC, INPUT);
  pinMode(WIO_LIGHT, INPUT);

  tft.begin();
  tft.setRotation(3);
  tft.setTextSize(2);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);

  lis.setOutputDataRate(LIS3DHTR_DATARATE_25HZ); //データ出力レート
  lis.setFullScaleRange(LIS3DHTR_RANGE_2G);
  
//  while(!Serial);

  // WiFi をステーションモードに設定し、以前接続されていた AP から切断
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  
  tft.drawString("WiFi に接続中...",20,120);
  WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  }
  
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  tft.drawString("WiFi に接続しました",20,120);

  delay(1000);
  client.setServer(mqttBroker, 1883);
  client.setCallback(callback);

}

void loop() {
  read_builtin();   //内蔵センサー値の読み取り
  send_data();   //データを Ubidots に送信
  delay(5000);
}

Grove 土壌湿度センサーのデータを Ubidots に送信する

Grove 土壌湿度センサーのデータを Ubidots に送信したい場合は、以下の完全なコードを Arduino に貼り付けて、Wio Terminal にアップロードしてください。

#include <PubSubClient.h>
#include <rpcWiFi.h>
#include <TFT_eSPI.h>

// 必要な情報
#define WIFISSID "<YOUR-WIFISSD>" // ここにWiFiのSSIDを入力してください
#define PASSWORD "<YOUR-WIFI-PASSWORD>" // ここにWiFiのパスワードを入力してください
#define TOKEN "<YOUR-UBIDOTS-TOKEN>" // ここにUbidotsのトークンを入力してください
#define VARIABLE_LABEL "light" // 変数ラベルを指定
#define DEVICE_LABEL "wio-terminal" // デバイスラベルを指定
#define MQTT_CLIENT_NAME "r6y1ax7mq8" // MQTTクライアント名

const long interval = 100;
unsigned long previousMillis = 0;

TFT_eSPI tft;

char mqttBroker[] = "industrial.api.ubidots.com";

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient client(wifiClient);

// 土壌湿度センサーのピンと値
int sensorPin = A0;
static int soilValue = 0;

// 送信する値を格納するスペース
char str_soil[6];
char payload[700];
char topic[150];

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length){
  Serial.print("メッセージが届きました [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i=0;i<length;i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
}

void reconnect() {
  // 再接続するまでループ
  while (!client.connected()) {
    Serial.println("MQTT接続を試みています...");

    // 接続を試みる
    if (client.connect(MQTT_CLIENT_NAME, TOKEN,"")) {
      Serial.println("接続成功");
    }
    else {
      Serial.print("接続失敗, rc=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" 2秒後に再試行します");
      // 再試行まで2秒待機
      delay(2000);
    }
  }
}

// 土壌湿度センサーの値を読み取る
void read_soil()
{
  soilValue = analogRead(sensorPin);
  Serial.print("湿度 = ");
  Serial.println(soilValue);
}

// Ubidots にデータを送信する
void send_data()
{
  dtostrf(soilValue, 4, 0, str_soil);

  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  
  // トピックを構築
  sprintf(topic, "%s", ""); // トピック内容をクリア
  sprintf(topic, "%s%s", "/v2.0/devices/", DEVICE_LABEL);

  // ペイロードを構築
  sprintf(payload, "%s", ""); // ペイロードをクリア
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL); // 変数ラベルを追加
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_soil); // 値を追加
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 辞書の括弧を閉じる

  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  client.loop();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  tft.begin();
  tft.setRotation(3);
  tft.setTextSize(2);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);

  // WiFiをステーションモードに設定し、以前接続されていたAPから切断
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  
  tft.drawString("WiFiに接続中...",20,120);
  WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  }
  
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  tft.drawString("WiFiに接続しました",20,120);

  delay(1000);
  client.setServer(mqttBroker, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

void loop() {
  read_soil();   // 土壌湿度センサーの値を読み取る
  send_data();   // Ubidots にデータを送信する
  delay(5000);
}

Grove VOC および eCO2 ガスセンサーのデータを Ubidots に送信する

Grove VOC および eCO2 ガスセンサーのデータを Ubidots に送信したい場合は、以下の完全なコードを Arduino に貼り付けて、Wio Terminal にアップロードしてください。

#include <PubSubClient.h>
#include <rpcWiFi.h>
#include <TFT_eSPI.h>
#include "sensirion_common.h"
#include "sgp30.h"

#define WIFISSID "<YOUR-WIFISSD>" // ここにWiFiのSSIDを入力してください
#define PASSWORD "<YOUR-WIFI-PASSWORD>" // ここにWiFiのパスワードを入力してください
#define TOKEN "<YOUR-UBIDOTS-TOKEN>" // ここにUbidotsのトークンを入力してください
#define VARIABLE_LABEL1 "voc" // 変数ラベルを指定
#define VARIABLE_LABEL2 "co2"
#define DEVICE_LABEL "wio-terminal" // デバイスラベルを指定
#define MQTT_CLIENT_NAME "r6y1ax7mq8" // MQTTクライアント名

const long interval = 100;
unsigned long previousMillis = 0;

char mqttBroker[] = "industrial.api.ubidots.com";

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient client(wifiClient);

TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();

static unsigned short int VOC = 0;
static unsigned short int CO2 = 0;

// 送信する値を格納するスペース
char str_voc[6];
char str_co2[6];
char payload[700];
char topic[150];

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length){
  Serial.print("メッセージが届きました [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i=0;i<length;i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
}

void reconnect() {
  // 再接続するまでループ
  while (!client.connected()) {
    Serial.println("MQTT接続を試みています...");

    // 接続を試みる
    if (client.connect(MQTT_CLIENT_NAME, TOKEN,"")) {
      Serial.println("接続成功");
    }
    else {
      Serial.print("接続失敗, rc=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" 2秒後に再試行します");
      // 再試行まで2秒待機
      delay(2000);
    }
  }
}

void read_sgp30()
{
  s16 err = 0;
  sgp_measure_iaq_blocking_read(&VOC, &CO2);
  if (err == STATUS_OK) {
      Serial.print("tVOC 濃度:");
      Serial.print(VOC);
      Serial.println("ppb");

      Serial.print("CO2eq 濃度:");
      Serial.print(CO2);
      Serial.println("ppm");
  } else {
      Serial.println("IAQ値の読み取りエラー\n");
  }
}

void send_data()
{
  dtostrf(VOC, 4, 0, str_voc);
  dtostrf(CO2, 4, 0, str_co2);
  
  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  
  // トピックを構築
  sprintf(topic, "%s", ""); // トピック内容をクリア
  sprintf(topic, "%s%s", "/v2.0/devices/", DEVICE_LABEL);

  // ペイロードを構築
  sprintf(payload, "%s", ""); // ペイロードをクリア
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL1); // 変数ラベルを追加
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_voc); // 値を追加
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 辞書の括弧を閉じる
  client.publish(topic, payload);
  Serial.println(payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // ペイロードをクリア
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL2); // 変数ラベルを追加
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_co2); // 値を追加
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 辞書の括弧を閉じる
  client.publish(topic, payload);
  Serial.println(payload);
  delay(500);

  client.loop();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (sgp_probe() != STATUS_OK) {
      Serial.println("SGPの初期化に失敗しました");
  }
  sgp_set_absolute_humidity(13000);
  sgp_iaq_init();

  tft.begin();
  tft.setRotation(3);
  tft.setTextSize(2);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  
//  while(!Serial);

  // WiFiをステーションモードに設定し、以前接続されていたAPから切断
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  
  tft.drawString("WiFiに接続中...",20,120);
  WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  }
  
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  tft.drawString("WiFiに接続しました",20,120);

  delay(1000);
  client.setServer(mqttBroker, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

void loop() {
  read_sgp30();    // sgp30センサーの値を読み取る
  send_data();     // Ubidots にデータを送信する
  delay(5000);
}

Grove Temp&Humi センサーのデータを Ubidots に送信する

Grove Temp&Humi センサーのデータを Ubidots に送信したい場合は、以下のコードを Arduino に貼り付けて Wio Terminal にアップロードしてください。

#include <PubSubClient.h>
#include <rpcWiFi.h>
#include <TFT_eSPI.h>
#include <SensirionI2CSht4x.h>
#include <Wire.h>

#define WIFISSID "<YOUR-WIFISSD>" // ここにWiFiのSSIDを入力してください
#define PASSWORD "<YOUR-WIFI-PASSWORD" // ここにWiFiのパスワードを入力してください
#define TOKEN "<YOUR-UBIDOTS-TOKEN>" // ここにUbidotsのトークンを入力してください
#define VARIABLE_LABEL1 "temperature" // 変数ラベルを設定
#define VARIABLE_LABEL2 "humidity"
#define DEVICE_LABEL "wio-terminal" // デバイスラベルを設定
#define MQTT_CLIENT_NAME "r6y1ax7mq8" // MQTTクライアント名

const long interval = 100;
unsigned long previousMillis = 0;

char mqttBroker[] = "industrial.api.ubidots.com";

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient client(wifiClient);

TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();
SensirionI2CSht4x sht4x;

static float temp = 0;
static float humi = 0;

// 送信する値を格納するスペース
char str_temp[6];
char str_humi[6];
char payload[700];
char topic[150];

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length){
  Serial.print("メッセージが届きました [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i=0;i<length;i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
}

void reconnect() {
  // 再接続するまでループ
  while (!client.connected()) {
    Serial.println("MQTT接続を試行中...");

  // 接続を試行
  if (client.connect(MQTT_CLIENT_NAME, TOKEN,"")) {
    Serial.println("接続成功");
  }
  else {
    Serial.print("接続失敗, rc=");
    Serial.print(client.state());
    Serial.println(" 2秒後に再試行します");
    // 再試行まで2秒待機
    delay(2000);
    }
  }
}

void read_sht40()
{
  uint16_t error;
  char errorMessage[256];
  error = sht4x.measureHighPrecision(temp, humi);
  if (error) {
      Serial.print("measureHighPrecision() 実行中にエラーが発生しました: ");
      errorToString(error, errorMessage, 256);
      Serial.println(errorMessage);
  } else {
      Serial.print("温度:");
      Serial.print(temp);
      Serial.print("\t");
      Serial.print("湿度:");
      Serial.println(humi);
  }
}

void send_data()
{
  dtostrf(temp, 4, 2, str_temp);
  dtostrf(humi, 4, 2, str_humi);
  
  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  
  // トピックを構築
  sprintf(topic, "%s", ""); // トピック内容をクリア
  sprintf(topic, "%s%s", "/v2.0/devices/", DEVICE_LABEL);

  // ペイロードを構築
  sprintf(payload, "%s", ""); // ペイロードをクリア
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL1); // 変数ラベルを追加
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_temp); // 値を追加
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 辞書の括弧を閉じる
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // ペイロードをクリア
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL2); // 変数ラベルを追加
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_humi); // 値を追加
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 辞書の括弧を閉じる
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  client.loop();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin();
  sht4x.begin(Wire);

  tft.begin();
  tft.setRotation(3);
  tft.setTextSize(2);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  
//  while(!Serial);

  // WiFiをステーションモードに設定し、以前接続されていたAPから切断
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  
  tft.drawString("WiFiに接続中...",20,120);
  WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  }
  
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  tft.drawString("WiFiに接続しました",20,120);

  delay(1000);
  client.setServer(mqttBroker, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

void loop() {
  read_sht40();    // sht40センサー値を読み取る
  send_data();     // データをUbidotsに送信
  delay(5000);
}

Grove Vision Ai モジュールのデータを Ubidots に送信する

Grove Vision Ai モジュールのデータを Ubidots に送信したい場合は、以下のコードを Arduino に貼り付けて Wio Terminal にアップロードしてください。

#include <PubSubClient.h>
#include <rpcWiFi.h>
#include <TFT_eSPI.h>
#include"LIS3DHTR.h"
#include "Seeed_Arduino_GroveAI.h"

// 必要な情報
#define WIFISSID "<YOUR-WIFISSD>" // ここにWiFiのSSIDを入力してください
#define PASSWORD "<YOUR-WIFI-PASSWORD" // ここにWiFiのパスワードを入力してください
#define TOKEN "<YOUR-UBIDOTS-TOKEN>" // ここにUbidotsのトークンを入力してください
#define VARIABLE_LABEL1 "num" // 変数ラベルを設定
#define VARIABLE_LABEL2 "confidence"
#define DEVICE_LABEL "wio-terminal" // デバイスラベルを設定
#define MQTT_CLIENT_NAME "r6y1ax7mq8" // MQTTクライアント名

const long interval = 100;
unsigned long previousMillis = 0;

char mqttBroker[] = "industrial.api.ubidots.com";

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient client(wifiClient);

GroveAI ai(Wire);
uint8_t state = 0;
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();

static int num = 0;
static int conf = 0;

// 送信する値を格納するスペース
char str_num[6];
char str_conf[6];
char payload[700];
char topic[150];

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length){
  Serial.print("メッセージが届きました [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i=0;i<length;i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
}

void reconnect() {
  // 再接続するまでループ
  while (!client.connected()) {
    Serial.println("MQTT接続を試行中...");

  // 接続を試行
  if (client.connect(MQTT_CLIENT_NAME, TOKEN,"")) {
    Serial.println("接続成功");
  }
  else {
    Serial.print("接続失敗, rc=");
    Serial.print(client.state());
    Serial.println(" 2秒後に再試行します");
    // 再試行まで2秒待機
    delay(2000);
    }
  }
}

// Vision AI 初期化
void VisionAI_Init()
{
  Serial.println("開始");
  if (ai.begin(ALGO_OBJECT_DETECTION, MODEL_EXT_INDEX_1)) // オブジェクト検出と事前学習モデル1
  {
    state = 1;
  }
  else
  {
    Serial.println("アルゴリズムの開始に失敗しました。");
  }
}

// VisionAIの値を読み取る: 認識されたキャラクター数、各人物の信頼度
void read_VisionAI()  
{
  if (state == 1)
  {
    uint32_t tick = millis();
    if (ai.invoke()) // 呼び出し開始
    {
      while (1) // 呼び出し完了を待機
      {
        CMD_STATE_T ret = ai.state(); 
        if (ret == CMD_STATE_IDLE)
        {
          break;
        }
        delay(20);
      }
      uint8_t len = ai.get_result_len(); // 検出された人数を取得
      if(len)
      {
         Serial.print("人数: ");

         num = len;
         Serial.println(num);

         object_detection_t data;       // データを取得
         for (int i = 0; i < len; i++)
         {
            ai.get_result(i, (uint8_t*)&data, sizeof(object_detection_t)); // 結果を取得
            Serial.print("信頼度:");
            
            conf = data.confidence;
            Serial.println(conf);
          }
      }
     else
     {
       Serial.println("識別なし");
       num = 0;
       conf = 0;
     }
   }
    else
    {
      Serial.println("呼び出し失敗。");
      num = 0;
      conf = 0;
      delay(1000);
    }
  }
}

void send_data()
{
  dtostrf(num, 4, 0, str_num);
  dtostrf(conf, 4, 0, str_conf);
  
  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  
  // トピックを構築
  sprintf(topic, "%s", ""); // トピック内容をクリア
  sprintf(topic, "%s%s", "/v2.0/devices/", DEVICE_LABEL);

  // ペイロードを構築
  sprintf(payload, "%s", ""); // ペイロードをクリア
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL1); // 変数ラベルを追加
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_num); // 値を追加
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 辞書の括弧を閉じる
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // ペイロードをクリア
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL2); // 変数ラベルを追加
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_conf); // 値を追加
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 辞書の括弧を閉じる
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  client.loop();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin();

  tft.begin();
  tft.setRotation(3);
  tft.setTextSize(2);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  VisionAI_Init();

  // WiFiをステーションモードに設定し、以前接続されていたAPから切断
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  
  tft.drawString("WiFiに接続中...",20,120);
  WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  }
  
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  tft.drawString("WiFiに接続しました",20,120);

  delay(1000);
  client.setServer(mqttBroker, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

void loop() {
  read_VisionAI(); // VisionAIセンサー値を読み取る
  send_data();     // データをUbidotsに送信
  delay(5000);
}

Ubidots パネル

コードをアップロードしたら、データがどのようにアップロードされたかを確認するためのダッシュボードを設定する準備をします。

Ubidots は非常にシンプルなインターフェースを持っており、デバイスに関する情報を確認したい場合は、ダッシュボードの上部にある Devices を選択できます。

ここでデバイス名をクリックすると、すべての履歴タブを確認できます。これはコード内の VARIABLE_LABEL によって決定されます。

注記

Ubidots の無料版では、1つのトークンと10個のラベルのみ作成可能です。10個を超えるラベルを作成すると、アップロードしたラベルやデータは破棄されます。

デバイスのデータ情報を確認したい場合は、Data を選択できます。

また、メインページの左上隅で異なるダッシュボード画面を選択することもできます。初期設定では、Ubidots は自動的に Demo Dashboard という名前のダッシュボードを作成します。Wio Terminal がネットワークに接続されてデータを送信すると、wio terminal dashboard という名前のダッシュボードが表示されます。これはコード内の DEVICE_LABEL によって定義されています。

現在のダッシュボードの下に異なるパネルを追加することができます。そのためには、右上隅の + 記号をクリックする必要があります。

以下は、Ubidots がサポートするパネルの一覧です。

IMU センサー値の折れ線グラフを作成する例を見てみましょう。IMU センサー値の折れ線グラフを描画したい場合、3つのラベルを作成し、ラベル名がコード内の VARIABLE_LABEL と一致する必要があります。その後はすべて Ubidots に任せるだけで、自動的に生成されます。

Ubidots には非常に強力なカスタマイズ機能もあり、値を表示するかどうか、Y軸の名前、表示するデータ量などを自由に設定できます。

リソース

このチュートリアルで使用されたすべてのコードについては、以下のアイコンをクリックしてアクセスしてください。

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