Intel Edison、Windows Phone、Microsoft Azure：クラウドベースのコンソールとLED

最新のテクノロジーの機能は、一緒に使用すると最も明確に現れます。 たとえば、Intel Edison、Microsoft Azure、およびWindows Phoneを組み合わせた場合、何ができますか？ 実際、多くのこと。 ここで、オプションの1つを検討します。Arduino回路基板を使用してEdisonデジタル出力の1つに接続されたリモートのオンとオフのLEDです。







Azureモバイルサービスは、EdisonとWindows Phoneプラットフォームで実行されるアプリケーションを再生する「コントロールパネル」を接続します。 Edisonは、モバイルサービスのテーブルから属性値を読み取り、受信したデータに従って特定のアクションを実行します。 スマートフォンアプリケーションはテーブルの値を変更し、ボードに影響を与えることができます。

前提条件

読者はWindows Phoneプラットフォームの基本的なアプリケーション開発スキルを持ち、そのようなアプリケーションをAzureモバイルサービスに関連付けることができると想定しています。 アプリケーションのサーバー側の作成方法がわからない場合は、 この資料をご覧ください。



プロジェクトを実装するには、次のハードウェアとソフトウェアが必要です。

• Arduinoパッチボードを備えたIntel Edisonボード
• LED
• ビジュアルスタジオ
• Arduino IDE
• Azureモバイルサービス

最初に、Azureモバイルサービスを作成します。 これがどのように行われるかは、多くの出版物の主題です。 たとえば、 このガイドを使用して、1つのテーブルを含むモバイルサービスを作成できます。 このテーブルを「 controltable 」と呼びます。 2つの列が必要です。 1つ-「 status 」という名前、2番目-「 name 」。 「 status 」の値は1または0になります。「 name 」には「Edison / Arduino」が入ります。









Azureモバイルサービス



Azure SQLテーブルの「デバイス」属性は重要ではないことに注意してください。 必要に応じて削除できます。

次に、属性値を追加または変更するWindows Phone用のアプリケーションを開発します。

Windows Phoneアプリ

ここでは、Windows Phoneの開発の詳細には触れません。 詳細については、 このリソースに投稿されている資料をご覧ください。



このアプリケーションでは、「 オン 」と「 オフ 」の2つのボタンのみがあります。 これがすべての外観です。









Windows Phoneアプリケーション画面



「 ログアウト 」リンクボタンは無視できます。



では、アプリケーションはどのように機能しますか？ オンとオフのボタンをクリックすると、Azureテーブルのステータス属性が変更され、1または0に設定されます。



しかし、ここで問題に直面しています。 実際、フィールドに1または0を書き込むには、最初にこのフィールドを作成する必要があります。 したがって、アプリケーションは二重の機能を実行します。 初めてクラウドに接続すると、テーブルが作成され、いくつかのデフォルト値が設定され、次回はデータのみが更新されます。



アプリケーションの準備ができたら、ボタンをクリックして「ステータス」フィールドが実際に更新されるかどうかを確認するために、テストする必要があります。 すべてが計画どおりに機能したら、先に進むことができます。

エジソンの開発

Edisonの開発を見てみましょう。 開始する前に、ボードを構成する必要があります 。 Edisonをコンピューターに接続した後、ボードに対応するCOMポート番号を見つけます。 次に、Arduino IDEを実行し、サポートされているデバイスのリストからEdisonを選択します。 リストに必要なボードが見つからない場合は、Boards Managerツールを使用して必要なファイルをダウンロードする必要があります。









Arduino IDEでEdisonのファイルをアップロードする



Arduino IDEを開いた後、サービスにはいくつかの関数があります-これらはvoid setup()



とvoid loop()



です。 EdisonにはWi-Fiアダプターが組み込まれています。 デバイスをインターネットに接続するために使用します。 したがって、プロジェクトに最初にインポートするのは、Wi-Fiをサポートするライブラリです。 これを行うには、コマンドSketch-> include library-> Wi-Fiを実行します。 次のコードをプロジェクトに追加します。これにより、デバイスをWi-Fiネットワークに接続できるようになります。

 #include <SPI.h> #include <WiFi.h> WiFiClient client; char ssid[] = "networkssid"; //  SSID ()  char pass[] = "password";    //      (    WPA),   (    WEP) int keyIndex = 0;            //    (   WEP) int status = WL_IDLE_STATUS; void setup() { pinMode(13,OUTPUT); digitalWrite(13,HIGH); Serial.begin(115200); while (!Serial) {   ; //     .    Leonardo } //    : if (WiFi.status() == WL_NO_SHIELD) {   Serial.println("WiFi shield not present");   //   :   while(true); } String fv = WiFi.firmwareVersion(); if( fv != "1.1.0" )   Serial.println("Please upgrade the firmware"); //    Wi-Fi-: while (status != WL_CONNECTED) {   Serial.print("Attempting to connect to SSID: ");   Serial.println(ssid);   //    WPA/WPA2.   ,         WEP:      status = WiFi.begin(ssid, pass);  } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

このコードにより、EdisonをWi-Fi経由でインターネットに接続できます。 さらに、 PIN 13を出力モードに設定し、オフ状態にします。 シリアルポートを使用して、Arduino IDEのプロセスを監視します。

それでは、 void loop()



メソッドに入りましょう。 Azureからのデータの取得は、GETメソッドを使用して行われます。

 void loop() { send_request(); wait_response(); read_response(); end_request(); delay(100); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

これらの関数は、クラウドサービステーブルからデータをロードします。 ただし、関数コードを検討する前に、EdisonをAzureに接続するために必要なデータを格納するいくつかのグローバル定数をプロジェクトに追加する必要があります。

 const char* server= "YourAzureService.azure-mobile.net"; const char* table_name= "TableName"; const char* ams_key="YourApplicationKey"; char buffer[64];
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

アプリケーションキー（ ams_key



）は、Azureアカウントのキー管理セクションにあります。 次に、 void loop()



使用されるメソッドのコードを検討します。

 void send_request() { Serial.println("\nconnecting..."); if (client.connect(server, 80)) {   sprintf(buffer, "GET /tables/%s HTTP/1.1", table_name);   client.println(buffer);   //     sprintf(buffer, "Host: %s", server);   client.println(buffer);   //   Azure Mobile Services   sprintf(buffer, "X-ZUMO-APPLICATION: %s", ams_key);   client.println(buffer);   //   – JSON   client.println("Content-Type: application/json");   //     client.print("Content-Length: ");   client.println(strlen(buffer));   //     client.println();   //     client.println(buffer);   } else {   Serial.println("connection failed"); } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

HTTPリクエストを実行してGETを呼び出し、最初にテーブル名、サーバー名、キーコードを指定しました。 これは、クラウドからデータを正常に受信するために必要です。 次に、データを受信する形式（この場合はJSON）を指定しました。 それでは、 wait_response()



関数のコードを見てみましょう。

 void wait_response() { while (!client.available()) {   if (!client.connected())   {     return;   } } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

データを受信した後、それらを読み取る必要があります。 JSON形式を扱っているため、結果の文字列を解析して、必要なものを抽出する必要があります。 このような行は次のようになります。

 {"id":"2492D996-C471-48F0-B3C9-F33E3B37477F","status":"0","name":"arduino"}
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

JSONを解析するための非常に効率的なライブラリ、ArduinoJsonがあります。 彼女は作業の大部分を実行します。 ただし、JSONデータを含む結果の文字列は、括弧「[]」で囲まれています。 ライブラリに文字列を渡す前に、これらの括弧を削除する必要があります。 そのため、最初にコードにライブラリを含め、次のグローバル変数を追加します。

 #include <ArduinoJson.h> #define RESPONSE_JSON_DATA_LINENNO 10 int charIndex=0; StaticJsonBuffer<200> jsonbuffer;
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

次に、 read_response()



メソッドで、次のように記述します。

 void read_response() { boolean bodyStarted; int jsonStringLength; int jsonBufferCntr=0; int numline=RESPONSE_JSON_DATA_LINENNO; //        while (client.available()) {   //Serial.println("Reading:");   char c = client.read();    if (c == '\n')   {     numline -=1;   }   else   {     if (numline == 0 && (c!='[')&& (c!=']') )     {       buffer[jsonBufferCntr++] = c;       buffer[jsonBufferCntr] = '\0';     }   } } Serial.println("Received:"); Serial.println(buffer); Serial.println(""); parse(); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

上記のコードは応答を読み取ります。 parse



メソッドは、文字列の解析を担当します。 このメソッドのコードは次のとおりです。 ここでは、受信したデータに応じて、ボードに出力されるPIN 13のステータスを変更します。

 void parse() { StaticJsonBuffer<150> jsonbuffer; JsonObject& root = jsonbuffer.parseObject(buffer); if(!root.success()) {   Serial.println("PARSING FAILED!!!");   return; } int f= root["status"]; Serial.println("Decoded: "); Serial.println(f); if(f==0)   digitalWrite(13,LOW); else   digitalWrite(13,HIGH); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

このコードでは、変数f



にステータス属性の値が格納されています。 この値を確認し、0または1が変数であるかどうかに応じて、ボードの出力をHIGHまたはLOW状態に設定します。 1つのメソッドend_request()



コードのみをend_request()



ます。 彼がいる。

 void end_request() { client.stop(); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

このプログラムをコンパイルした後、予期しないエラーが発生する可能性があります。 彼らは対処する必要があります。 エラーの原因はここで説明されます 。 実際には、 WString.hファイルに必要なコードがいくつか欠落しています。 ここで、正しいファイルと誤ったファイルの違いを評価できます。 作業ファイルは次のように配置する必要があります。

 C:\Users\Username\AppData\Roaming\Arduino15\packages\Intel\hardware\i686\1.6.2+1.0\cores\arduino\WString.h
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

その後、エラーが消え、コードの正しいコンパイルを達成し、Edisonでそれをフラッシュすることが可能になります。 次に、長い脚（ここでは233オームの抵抗を追加することもできます）をPIN 13に、短い脚をGNDに接続して、LEDをボードに接続します。 これで、Intel Edisonマザーボード、Microsoft Azureクラウドサービス、Windows Phoneで構成されるシステムのテストの準備が整いました。



リコール：Windows Phoneのデバイスを使用して、プロジェクトの接続リンクであるAzureクラウドサービスを使用して、Edisonに接続されたLEDを制御します。 Edisonのデバッグウィンドウをご覧ください。 作業の最初の段階は、Wi-Fiネットワークへの接続の試行です。









EdisonはWi-Fiネットワークに接続します



次のステップは、Azureモバイルサービスに接続することです。 接続後、EdisonはデータをJSON形式でロードし、適切なライブラリを使用して解析され、関心のあるインジケーターがデータから抽出されます。 PIN 13に接続されたLEDは、このインジケータの値に応じてオンまたはオフになります。









Intel Edisonはクラウドに接続し、データを受信しました

まとめ

この記事では、Microsoft Azureモバイルサービスを使用してIntel Edisonボードを管理する方法を学びました。 私たちの場合、モバイルサービスは接続リンクです。 Windows Phoneで実行されているアプリケーションがIntel Edisonボードと通信できるようにします。 これは、スマートフォンで実行されているアプリケーションがテーブルにデータを書き込み、Edisonがこのデータを読み取り、それに応じて応答するという事実により行われます。



このプロジェクトでは、すべてが非常に簡単に配置されています。画面上のボタンを押すと、 LEDが点灯または消灯します。 しかし、同じモデルで、インターネットに接続されたインテリジェントな「モノ」とそれらを管理するモジュールの相互作用のためのはるかに複雑なスキームを実装できることに気付くのは簡単です。