AWS IoTとArduinoロボットをNode.jsとMQTTで連携する方法

今回はAWS IoTとArduinoロボットをNode.jsとMQTTで連携する方法をご紹介したいと思います。

今回の概要図を描いてみました。イメージとしてはこんな感じです。

AWS SNSとAWS IoTの設定

今回はArduinoロボットに取り付けたセンサデータをメールで送信するために、「AWS SNS」と「AWS IoT」を使用します。
以下の記事の方法でAWS SNSとAWS IoTの設定を行います。

AWS IoTでArduinoからのセンサのデータをメールで通知する方法

Node.jsのソースの編集

今回はデバイス側とAWS IoTを連携させるために「Node.js」と「MQTT」を使用します。

以下のときに作成した「app.js」を編集します。

ArduinoとXBeeとNode.jsを使用してWeb画面からラジコンを操作できるようにしてみた！

AWS IoTにデータを送信するために、8行目～20行目のソースを「app.js」に追記します。

var app = require('http').createServer(handler),
	io = require('socket.io').listen(app),
	fs = require('fs'),
	path = require('path'),
	serialport = require('serialport');
	
	
//AWS IoTのほうにも送信するための必要な定義
var awsIot = require('aws-iot-device-sdk');

var thingName = 'Arduino'; // Replace with your own thing name

var device = awsIot.device({
   keyPath: 'private.pem.key',
  certPath: 'certificate.pem.crt',
    caPath: 'rootCA.pem',
  clientId: thingName,
      host: 'a3e7dlqyufcbp9.iot.us-west-2.amazonaws.com'
});
//AWS IoTのほうにも送信するための必要な定義ここまで


io.set('log level', 1);

// Serial Port
var portName = 'COM2'; // WINDOWS環境(Macの場合は異なります)
var sp = new serialport(portName, {
    //baudRate: 57600,
    baudRate: 9600,
    dataBits: 8,
    parity: 'none',
    stopBits: 1,
    flowControl: false,
});

var app = require('http').createServer(handler),

io = require('socket.io').listen(app),

fs = require('fs'),

path = require('path'),

serialport = require('serialport');

//AWS IoTのほうにも送信するための必要な定義

var awsIot = require('aws-iot-device-sdk');

var thingName = 'Arduino'; // Replace with your own thing name

var device = awsIot.device({

keyPath: 'private.pem.key',

certPath: 'certificate.pem.crt',

caPath: 'rootCA.pem',

clientId: thingName,

host: 'a3e7dlqyufcbp9.iot.us-west-2.amazonaws.com'

});

//AWS IoTのほうにも送信するための必要な定義ここまで

io.set('log level', 1);

// Serial Port

var portName = 'COM2'; // WINDOWS環境(Macの場合は異なります)

var sp = new serialport(portName, {

//baudRate: 57600,

baudRate: 9600,

dataBits: 8,

parity: 'none',

stopBits: 1,

flowControl: false,

});

Arduinoからデータを受信したときに、20行目～23行目のソースを追記してAWS IoTのほうにも送信します。

var d = "";
//data from arduino
sp.on('data', function(data) {

	d += data;
	console.log("emit_from_server_d = " + d);
	var len = d.length;
	if(len > 12){
		//console.log("emit_from_server_if_d = " + d);
		try{
			var a = JSON.parse(d).length;
			
			//console.log("emit_from_server_if_try_d = " + d);
			console.log("emit_from_server_if_try_a = " + a);
				
			io.sockets.emit('emit_from_server', a);
			
			d = "";
			
			//AWS IoTのほうにも送信
			  console.log('connect');
			  device.publish('topic/test',  "length = " + a);
			//AWS IoTに送信ここまで
		
		}catch(e){
			console.log('error');
			d = "";
		}
	}
});

var d = "";

//data from arduino

sp.on('data', function(data) {

d += data;

console.log("emit_from_server_d = " + d);

var len = d.length;

if(len > 12){

//console.log("emit_from_server_if_d = " + d);

try{

var a = JSON.parse(d).length;

//console.log("emit_from_server_if_try_d = " + d);

console.log("emit_from_server_if_try_a = " + a);

io.sockets.emit('emit_from_server', a);

d = "";

//AWS IoTのほうにも送信

console.log('connect');

device.publish('topic/test', "length = " + a);

//AWS IoTに送信ここまで

}catch(e){

console.log('error');

d = "";

}

});

証明書・プライベートキー・ルートの用意

app.jsと同じフォルダにダウンロードしてきた「証明書・プライベートキー・ルート」を配置します。Node.jsには「keyPath:～」、「certPath:～」、「caPath:～」の部分に指定します。

「aws-iot-device-sdk」のインストール

Node.jsからAWS IoTを呼び出すために「aws-iot-device-sdk」をインストールします。
コマンドプロンプトから以下のコマンドを実行します。

npm install aws-iot-device-sdk

1	npm install aws-iot-device-sdk

ロボットを操作し、センサデータをAWS IoTへ送信する

上記の手順が完了したら、Node.jsでapp.jsを起動し、ブラウザからのコントロールパネルからロボットを操作してみます。
①コマンドプロンプトを起動し、app.jsがあるフォルダで以下のコマンドを実行します。

node app.js

1	node app.js

②ブラウザを立ち上げてロボットを操作してみます。「F」ボタンが押されるとロボットが前進するとともに、測距モジュールからのデータが送信されてくるので、ブラウザに距離が表示されます。

③ブラウザにデータが表示されたら、設定した自分のメールアドレスにもセンサデータの値が送信されてきていることが確認できます。

以上、今回はAWS IoTとArduinoロボットをNode.jsとMQTTで連携する方法についてご紹介させていただきました！

今後はインターフェースでAWSの人工知能などを使用していけたらいいかなと思います！

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AWS SNSとAWS IoTの設定

Node.jsのソースの編集

証明書・プライベートキー・ルートの用意

「aws-iot-device-sdk」のインストール

ロボットを操作し、センサデータをAWS IoTへ送信する

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