Начало работы с Azure IoT Central с использованием NodeMCU ESP8266

В этой статье мы узнаем, как отправлять данные датчика DHT11 из NodeMCU ESP8266 в Microsoft Azure IoT Central. Интернет вещей (IoT) — это сеть физических устройств, которые подключаются и обмениваются данными с другими устройствами и службами через Интернет или другую сеть. Все, что может быть встроено с необходимыми датчиками и программным обеспечением, может быть подключено через Интернет благодаря этой технологии.

Azure IoT Central — это платформа приложений IoT (aPaaS), которая упрощает создание решений IoT. Azure IoT Central предоставляет готовую к использованию поверхность UX и API, созданную для подключения, управления и эксплуатации устройств, использующих технологии Интернета вещей.

Это руководство поможет вам научиться устанавливать связь между NodeMCU ESP8266 и Azure IoT Central. Мы рассмотрим настройку учетной записи Azure IoT, а также создание приложений IoT Central, добавление устройства, создание шаблона, публикацию устройства в шаблоне и визуализацию данных.

Также на нашем сайте мы рассматривали работу и с другими платформами интернета вещей:

Необходимые компоненты

Модуль NodeMCU ESP8266 (купить на AliExpress).
Датчик температуры и влажности DHT11 (купить на AliExpress).

Реклама: ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН: 7703380158

Схема проекта

Схема подключения датчика температуры и влажности DHT11 к модулю NodeMCU ESP8266, необходимых для нашего проекта, представлена на следующем рисунке.

Подключите датчик DHT11 к плате NodeMCU ESP8266 согласно приведенной схемы. Подключите VCC, GND и выходной контакт DHT11 к контактам NodeMCU ESP8266 3.3V, GND и D4 соответственно.

Для подключения можно использовать макетную плату или просто использовать соединительный провод типа «папа-мама».

Начало работы с Azure IoT Central

Самый первый шаг — убедиться, что ваш ПК настроен для связи с платой NodeMCU ESP8266. Затем нам нужно выполнить ряд шагов следующим образом:

Шаг 1: Создание учетной записи Microsoft Azure

Чтобы создать учетную запись Microsoft Azure, вам необходимо иметь учетную запись Microsoft Outlook или Hotmail .

Теперь посетите azure.microsoft.com . Здесь заполните данные и зарегистрируйтесь, используя учетную запись Microsoft. При создании учетной записи вам будет предложено ввести данные дебетовой/кредитной карты. Плата не включена в течение одного месяца.

Наконец вы будете перенаправлены на Azure Portal . Таким образом, ваша учетная запись создана сейчас.

Шаг 2: Настройка приложений IoT Central

В строке поиска найдите «IoT Central Applications». Затем нажмите на IoT Central Application. Вы перейдете на следующую страницу.

В части подписки выберите свою подписку. В разделе Resource group (группа ресурсов) создайте новую группу и дайте ей любое имя. В части сведений об экземпляре дайте любое имя ресурсу и URL приложения.

В разделе шаблонов выберите пользовательский шаблон и регион в соответствии с вашим ближайшим географическим местоположением. Также выберите тарифный план. Затем, наконец, нажмите Review + Create («Обзор + Создать»).

Сейчас появится страница обзора.

Когда вы получите сообщение Validation Passed, нажмите Create. Процесс развертывания займет некоторое время.

После завершения развертывания на экране появится следующее сообщение.

Теперь нажмите Go to resource («Перейти к ресурсу»).

Теперь вы успешно создали приложения IoT Central.

Шаг 3: Создание шаблонов устройств

Нам нужно создать шаблон для нашего устройства, шаблон будет структурирован в соответствии с типом данных, которые мы ожидаем от нашего устройства. Поэтому, то, что нам нужно настроить в первую очередь, это шаблон устройства.

На странице выше вы получите URL центрального приложения IoT. Щелкните по URL, и вы будете перенаправлены на следующую страницу.

В левой части панели инструментов нажмите на Device Template (Шаблон устройства). Затем нажмите на Create a device template (Создать шаблон устройства).

Вы найдете множество готовых шаблонов, созданных многими поставщиками. Но нам нужно создать свой собственный шаблон. Для этого выберите IoT Device. Затем нажмите Next:Customize.

Теперь дайте шаблону устройства любое имя.

Затем нажмите Next (Далее), а затем Create (Создать). Таким образом, шаблон устройства будет успешно создан.

Теперь нам нужно добавить Capability (Возможности) в созданный нами шаблон устройства.

Поскольку мы будем публиковать данные о температуре и влажности, мы добавим две возможности со следующими параметрами.

Теперь нажмите Save («Сохранить»). Затем нажмите Views («Просмотры»).

Выберите General Default Views (Общие представления по умолчанию). Затем нажмите Generate Default Dashboard View(s) (Создать представление(я) панели мониторинга по умолчанию).

В разделе представлений вам будет представлено, как будут представлены ваши данные. Я посоветую вам изменить температуру и влажность на “Last Known Value” («Последнее известное значение»). После этого нажмите «Сохранить», и вы сможете продолжить публикацию своего шаблона.

Шаг 4: Настройка устройства

После создания шаблона нашего устройства нашей следующей задачей является настройка устройства.

Нажмите Devices («Устройства»), а затем нажмите Add a Device («Добавить устройство»).

Введите Device Name (Имя устройства) и ID устройства, как вам угодно. В разделе Device Template (Шаблон устройства) выберите шаблон устройства, который мы создали выше. Затем нажмите Создать .

В конечном итоге устройство будет создано.

Нажмите на имя устройства, и вы увидите множество вкладок, таких как about, overview, raw data и Mapped Alies. Визуализация данных происходит на вкладке Overview.

В левом верхнем углу вы увидите опцию Connect (Подключиться). Поэтому нажмите Подключиться.

Здесь вам будет предоставлена информация, необходимая для подключения NodeMCU ESP8266 к Azure IoT Central, такая как DeviceID, имя, первичный ключ и вторичный ключ.

Исходный код программы

Оригинальный код для этого проекта написан Сэмюэлем Адесола. Код написан в Arduino IDE. Поэтому вам необходимо иметь предустановленные платы ESP8266 на вашем Arduino IDE.

Загрузите полную папку проекта по ссылке Github.

После завершения загрузки извлеките папку, и там вы найдете все исходные файлы и папки библиотек. Откройте Arduino Sketch из той же папки.

Скетч Arduino нуждается в некоторой модификации. Сначала измените SSID и пароль WiFi для подключения к сети WiFi.

#define WIFI_SSID "***************"
#define WIFI_PASSWORD "***************"

1 2	#define WIFI_SSID "*************" #define WIFI_PASSWORD "*************"

Затем вам нужно изменить ID Scope, Device ID и Primary Device Key. Скопируйте эти параметры сверху, которые вы получили при настройке устройства.

const char* SCOPE_ID = "*********************";
const char* DEVICE_ID = "*********************";
const char* DEVICE_KEY = "*********************";

const char* SCOPE_ID = "*********************";

const char* DEVICE_ID = "*********************";

const char* DEVICE_KEY = "*********************";

Вот окончательный код. Вы можете скопировать этот код и загрузить его на плату NodeMCU ESP8266. Таким образом, связь между Azure IoT Central и ESP8266 может быть установлена с помощью сети WiFi.

// Copyright (c) Microsoft. All rights reserved.
// Licensed under the MIT license. See LICENSE file in the project root for full
// license information.
 
#include <ESP8266WiFi.h>
#include "src/iotc/common/string_buffer.h"
#include "src/iotc/iotc.h"
#include "DHT.h"
 
#define DHTPIN 2
 
#define DHTTYPE DHT11   // DHT 11
 
 
#define WIFI_SSID "****************"
#define WIFI_PASSWORD "****************"
 
const char* SCOPE_ID = "****************";
const char* DEVICE_ID = "****************";
const char* DEVICE_KEY = "****************";
 
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
 
void on_event(IOTContext ctx, IOTCallbackInfo* callbackInfo);
#include "src/connection.h"
 
void on_event(IOTContext ctx, IOTCallbackInfo* callbackInfo) {
  // ConnectionStatus
  if (strcmp(callbackInfo->eventName, "ConnectionStatus") == 0) {
    LOG_VERBOSE("Is connected ? %s (%d)",
                callbackInfo->statusCode == IOTC_CONNECTION_OK ? "YES" : "NO",
                callbackInfo->statusCode);
    isConnected = callbackInfo->statusCode == IOTC_CONNECTION_OK;
    return;
  }
 
  // payload buffer doesn't have a null ending.
  // add null ending in another buffer before print
  AzureIOT::StringBuffer buffer;
  if (callbackInfo->payloadLength > 0) {
    buffer.initialize(callbackInfo->payload, callbackInfo->payloadLength);
  }
 
  LOG_VERBOSE("- [%s] event was received. Payload => %s\n",
              callbackInfo->eventName, buffer.getLength() ? *buffer : "EMPTY");
 
  if (strcmp(callbackInfo->eventName, "Command") == 0) {
    LOG_VERBOSE("- Command name was => %s\r\n", callbackInfo->tag);
  }
}
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
 
  connect_wifi(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
  connect_client(SCOPE_ID, DEVICE_ID, DEVICE_KEY);
 
  if (context != NULL) {
    lastTick = 0;  // set timer in the past to enable first telemetry a.s.a.p
  }
   dht.begin();
}
 
void loop() {
 
float h = dht.readHumidity();
float t = dht.readTemperature();
 
  
  if (isConnected) {
 
    unsigned long ms = millis();
    if (ms - lastTick > 10000) {  // send telemetry every 10 seconds
      char msg[64] = {0};
      int pos = 0, errorCode = 0;
 
      lastTick = ms;
      if (loopId++ % 2 == 0) {  // send telemetry
        pos = snprintf(msg, sizeof(msg) - 1, "{\"Temperature\": %f}",
                       t);
        errorCode = iotc_send_telemetry(context, msg, pos);
        
        pos = snprintf(msg, sizeof(msg) - 1, "{\"Humidity\":%f}",
                       h);
        errorCode = iotc_send_telemetry(context, msg, pos);
          
      } else {  // send property
        
      } 
  
      msg[pos] = 0;
 
      if (errorCode != 0) {
        LOG_ERROR("Sending message has failed with error code %d", errorCode);
      }
    }
 
    iotc_do_work(context);  // do background work for iotc
  } else {
    iotc_free_context(context);
    context = NULL;
    connect_client(SCOPE_ID, DEVICE_ID, DEVICE_KEY);
  }
 
}

100

101

102

103

104

105

// Licensed under the MIT license. See LICENSE file in the project root for full

// license information.

#include <ESP8266WiFi.h>

#include "src/iotc/common/string_buffer.h"

#include "src/iotc/iotc.h"

#include "DHT.h"

#define DHTPIN 2

#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11

#define WIFI_SSID "****************"

#define WIFI_PASSWORD "****************"

const char* SCOPE_ID = "****************";

const char* DEVICE_ID = "****************";

const char* DEVICE_KEY = "****************";

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void on_event(IOTContext ctx, IOTCallbackInfo* callbackInfo);

#include "src/connection.h"

void on_event(IOTContext ctx, IOTCallbackInfo* callbackInfo) {

// ConnectionStatus

if (strcmp(callbackInfo->eventName, "ConnectionStatus") == 0) {

LOG_VERBOSE("Is connected ? %s (%d)",

callbackInfo->statusCode == IOTC_CONNECTION_OK ? "YES" : "NO",

callbackInfo->statusCode);

isConnected = callbackInfo->statusCode == IOTC_CONNECTION_OK;

return;

}

// payload buffer doesn't have a null ending.

// add null ending in another buffer before print

AzureIOT::StringBuffer buffer;

if (callbackInfo->payloadLength > 0) {

buffer.initialize(callbackInfo->payload, callbackInfo->payloadLength);

}

LOG_VERBOSE("- [%s] event was received. Payload => %s\n",

callbackInfo->eventName, buffer.getLength() ? *buffer : "EMPTY");

if (strcmp(callbackInfo->eventName, "Command") == 0) {

LOG_VERBOSE("- Command name was => %s\r\n", callbackInfo->tag);

}

void setup() {

Serial.begin(9600);

connect_wifi(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);

connect_client(SCOPE_ID, DEVICE_ID, DEVICE_KEY);

if (context != NULL) {

lastTick = 0; // set timer in the past to enable first telemetry a.s.a.p

}

dht.begin();

}

void loop() {

float h = dht.readHumidity();

float t = dht.readTemperature();

if (isConnected) {

unsigned long ms = millis();

if (ms - lastTick > 10000) { // send telemetry every 10 seconds

char msg[64] = {0};

int pos = 0, errorCode = 0;

lastTick = ms;

if (loopId++ % 2 == 0) { // send telemetry

pos = snprintf(msg, sizeof(msg) - 1, "{\"Temperature\": %f}",

t);

errorCode = iotc_send_telemetry(context, msg, pos);

pos = snprintf(msg, sizeof(msg) - 1, "{\"Humidity\":%f}",

h);

errorCode = iotc_send_telemetry(context, msg, pos);

} else { // send property

}

msg[pos] = 0;

if (errorCode != 0) {

LOG_ERROR("Sending message has failed with error code %d", errorCode);

}

iotc_do_work(context); // do background work for iotc

} else {

iotc_free_context(context);

context = NULL;

connect_client(SCOPE_ID, DEVICE_ID, DEVICE_KEY);

}

Примечание: если при загрузке кода вы получаете сообщение об ошибке компиляции, понизьте версию ESP8266 до 2.7.4 в Board Manager.

Визуализация и тестирование данных

После загрузки кода ESP8266 может установить соединение с Azure IoT Central с помощью сети WiFi. Теперь откройте Serial Monitor (окно монитора последовательной связи), и вы увидите последовательность шагов для подключения к WiFi и Azure Server.

После подключения к серверу Azure ESP8266 начнет загружать данные о влажности и температуре DHT11 в Azure IoT Central.

Теперь перейдите на вкладку обзора устройства, и там вы сможете визуализировать данные датчика от ESP8266.

На вкладке необработанных данных записи температуры и влажности хранятся в форме телеметрии. Примерами телеметрии, полученной от устройства, могут быть данные датчиков, такие как скорость или температура, сообщение об ошибке, такое как пропущенное событие, или информационное сообщение, указывающее на то, что устройство находится в хорошем состоянии.

Видео, демонстрирующее работу проекта

Ссылка на видео на YouTube

(Проголосуй первым!)

Загрузка...

25 просмотров