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レッスン49: IFTTTを使用した振動アラートシステム

このプロジェクトでは、Arduinoボード（Uno R4またはR3）とESP8266モジュール、振動センサー（SW-420）を使用して振動検知システムを構築します。振動が検出されると、システムはIFTTTサーバーにHTTPリクエストを送信し、通知やメールの送信などのさまざまなアクションをトリガーします。

短時間での過剰なアラートを避けるため、システムは最小限2分（120000ミリ秒）間隔でHTTPリクエストを送信するようにプログラムされています。この間隔はユーザーのニーズに応じて調整可能です。

必要なコンポーネント

このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。

一式キットを購入するのが便利です。こちらのリンクをご覧ください:

Name	ITEMS IN THIS KIT	LINK
Universal Maker Sensor Kit	94	Universal Maker Sensor Kit

以下のリンクから別々に購入することもできます。

Component Introduction	Purchase Link
Arduino UNO R3 or R4	購入
ブレッドボード	購入
ESP8266モジュール	-
振動センサーモジュール (SW-420)	-

配線

IFTTTの設定

IFTTT は、2011年に設立された民間企業で、オンラインデジタルオートメーションプラットフォームを提供しています。これらのプラットフォームは、クロスプラットフォームのifステートメントを視覚的に作成するインターフェースを提供し、2020年現在、1,800万人のユーザーが利用しています。

IFTTTは「If This Then That」の略です。基本的に、特定の条件が満たされると、別の何かが起こります。「if this」部分はトリガーと呼ばれ、「then that」部分はアクションと呼ばれます。スマートホームデバイス、ソーシャルメディア、配達アプリなどを連携させ、自動化タスクを実行できます。

1) IFTTTのサインアップ

ブラウザに「https://ifttt.com」と入力し、ページ中央にある「Get started」ボタンをクリックします。情報を入力してアカウントを作成します。

「Back」をクリックしてクイックスタートを終了し、IFTTTのホームページに戻り、ページをリフレッシュして再度ログインします。

2) アプレットの作成

「Create」をクリックしてアプレットの作成を開始します。

If This trigger

「If This」の横にある「Add」をクリックしてトリガーを追加します。

「webhook」を検索し、「Webhooks」をクリックします。

次の画像に示されているページで「Receive a web request」をクリックします。

「Event Name」を「vibration_detected」に設定します。

Then That action

「Then That」の横にある「Add」をクリックしてアクションを追加します。

「email」を検索し、「Email」をクリックします。

次の画像に示されているページで「Send me a email」をクリックします。

振動が検出されたときに送信されるメールの件名と内容を設定します。

参考として、件名は「[ESP-01] Detected vibration!!!」、内容は「Detected vibration, please confirm the situation promptly! {{OccurredAt}}」に設定します。メールを送信する際に、 {{OccurredAt}} はイベントが発生した時間に自動的に置き換えられます。

次のステップに従って、アプレットの作成を完了します。

コード

1. universal-maker-sensor-kit\arduino_uno\Lesson_49_Vibration_alert_system``のパスにある ``Lesson_49_Vibration_alert_system.ino ファイルを開くか、このコードを **Arduino IDE**にコピーします。

2. 使用するWiFiの mySSID と myPWD を入力する必要があります。

     String mySSID = "your_ssid";     // WiFi SSID
   String myPWD = "your_password";  // WiFi Password
   

3. イベント名とAPIキーを含めた URL を修正する必要があります。

   String URL = "/trigger/vibration_detected/with/key/xxxxxxxxxxxxxxxxxx";
   

   

   ここには あなたのユニークなAPIキーが表示され、これは秘密にしておく必要があります。イベント名を vibration_detected として入力します。最終的なURLはウェブページの下部に表示されます。このURLをコピーしてください。

   

4. 正しいボードとポートを選択した後、 アップロード ボタンをクリックします。

5. シリアルモニタを開き（ボーレートを 9600 に設定）、接続成功などのプロンプトが表示されるのを待ちます。

   

コード解析

キットに付属しているESP8266モジュールは、すでにATファームウェアが書き込まれています。したがって、ESP8266モジュールはATコマンドを通じて制御できます。このプロジェクトでは、ソフトウェアシリアルを使用してArduino UnoボードとESP8266モジュール間の通信を可能にします。Arduino Unoボードは、ネットワーク接続とリクエスト送信のためにESP8266モジュールにATコマンドを送信します。詳細は|link_esp8266_at|をご参照ください。

Unoボードはセンサー値を読み取り、ESP8266モジュールにATコマンドを送信します。ESP8266モジュールはネットワークに接続し、IFTTTサーバーにリクエストを送信します。

1. ArduinoとESP8266間のシリアル通信のためにSoftwareSerialライブラリを含める

   #include <SoftwareSerial.h>
   SoftwareSerial espSerial(2, 3);
   

2. WiFiの認証情報とIFTTTサーバーの詳細を設定する

   String mySSID = "your_ssid";
   String myPWD = "your_password";
   String myHOST = "maker.ifttt.com";
   String myPORT = "80";
   String URL = "/trigger/xxx/with/key/xxxx";
   

3. 振動センサーとアラート頻度制御のための変数を定義する

   unsigned long lastAlertTime = 0;
   const unsigned long postingInterval = 120000L;
   const int sensorPin = 7;
   

4. ``setup()``でシリアル通信、ESP8266モジュールの初期化とWiFiへの接続を行う

   void setup() {
     Serial.begin(9600);
     espSerial.begin(115200);
   
     // Initialize the ESP8266 module
     sendATCommand("AT+RST", 1000, DEBUG);   //Reset the ESP8266 module
     sendATCommand("AT+CWMODE=1", 1000, DEBUG);  //Set the ESP mode as station mode
     sendATCommand("AT+CWJAP=\"" + mySSID + "\",\"" + myPWD + "\"", 3000, DEBUG);  //Connect to WiFi network
   
     while (!espSerial.find("OK")) {
       //Wait for connection
     }
   }
   

5. ``loop()``で振動を検知し、時間間隔が経過している場合はアラートを送信する

   void loop() {
   
     if (digitalRead(sensorPin)) {
       if (lastAlertTime == 0 || millis() - lastAlertTime > postingInterval) {
         Serial.println("Detected vibration!!!");
         sendAlert();  //Send an HTTP request to IFTTT server
       } else {
         Serial.print("Detected vibration!!! ");
         Serial.println("Since an email has been sent recently, no warning email will be sent this time to avoid bombarding your inbox.");
       }
     } else {
       if (DEBUG) {
         Serial.println("Detecting...");
       }
     }
     delay(500);
   }
   

6. sendAlert()でHTTPリクエストを構築し、ESP8266経由で送信する

   void sendAlert() {
   
     String sendData = "GET " + URL + " HTTP/1.1" + "\r\n";
     sendData += "Host: maker.ifttt.com\r\n";
   
     sendATCommand("AT+CIPMUX=0",1000,DEBUG);
     sendATCommand("AT+CIPSTART=...",3000,DEBUG);
     sendATCommand("AT+CIPSEND=" + String(sendData.length()),1000,DEBUG);
     espSerial.println(sendData);
   
   }
   

7. ATコマンドの送信を処理するsendATCommand()

   この関数はESP8266にATコマンドを送信し、応答を収集します。

   void sendATCommand(String command, const int timeout, boolean debug) {
     // Print and send command
     Serial.print("AT Command ==> ");
     Serial.print(command);
     Serial.println();
     espSerial.println(command);  // Send the AT command
   
     // Get the response from the ESP8266 module
     String response = "";
     long int time = millis();
     while ((time + timeout) > millis()) {  // Wait for the response until the timeout
       while (espSerial.available()) {
         char c = espSerial.read();
         response += c;
       }
     }
   
     // Print response if debug mode is on
     if (debug) {
       Serial.println(response);
       Serial.println("--------------------------------------");
     }
   

参考

• ESP8266 AT Instruction Set

• IFTTT - ようこそ IFTTT

• IFTTT - Webhooks service FAQ