Arduino、Yaler、IFTTTでWeb対応IoTゲージを構築する

必要な部品と材料

Arduino Yun	×	1
サーボ (Tower Pro MG996R)	×	1
M3ナット＆ボルト	×	3
4mm合板	×	1

必要な工具と機械

レーザーカッター

ホットグルーガン

AndroidまたはiOSスマートフォン

アプリとオンラインサービス

IFTTT Makerサービス

このプロジェクトについて

(出典: Instructables)

REST APIを備えたWeb対応のArduinoベースIoTゲージを構築し、Yaler.netリレーサービス*を介してIFTTT.comマッシュアッププラットフォームと接続する方法を解説します。

何がエキサイティングなのか？ Maker Channelにより、IFTTTがカスタムWebhookをサポートし、DIY IoTプロジェクトの統合が可能になりました。これは2011年以来待ち望まれていた機能です**。

DIY IoTの古典であるWhereDialにインスパイアされたIoTゲージは、所有者の現在地を表示します。まるでハリー・ポッターのウィーズリー家の時計のようです。

IoTゲージの設計とコードは汎用的で、天気表示などにも応用可能です。ロジックはクラウド側にあり、ゲージは単なるAPIを持つサーボに過ぎません。

乾杯、@tamberg

ダウンロード (Uno用)

Yaler Arduinoライブラリ: YalerEthernetServer.zip
Arduino Unoコード: IoTGaugeWebService.ino

* 筆者はYalerの創業者です。

** Zapierという別のマッシュアッププラットフォームは、以前からカスタムWebhookをサポートしていました。

ステップ1: IoTゲージのレーザーカットと組み立て

部品の制作

IoTゲージの設計ファイルをダウンロード
4mm合板からレーザーカットで切り出し
場所名などを彫刻、またはペンで書き込み

IoTゲージの組み立て

EthernetシールドをArduinoに装着 (Unoの場合)
Arduinoをベースプレートにネジ止め (向きに注意)
大きなフェイスプレートをサーボに、次に小さなフェイスプレートを取り付け
ベースプレートを両フェイスプレートにはめ込み、すべてが整列するよう調整
インジケーターをフェイスプレートに接着、向きを確認
ジャンパーワイヤーでサーボをArduino (またはシールド) のピン9、5V、GNDに接続
時計の針を取り付け (後でキャリブレーション)

ステップ2: IoTゲージWebサービスのArduinoコードをアップロード

シンプルなWebサービス

IoTゲージの制御はシンプルです。着信リクエストを待ち受けるWebサービス (REST API) がサーボ位置を設定します。IoTゲージは単なる「ダムな」サーボであり、ロジックをクラウド側に置くことで、後から「脳」を入れ替えて天気表示などにも対応できます。

Arduinoへのリモートアクセス

IFTTTクラウドサービスがIoTゲージにアクセスできるよう、ArduinoのREST APIをWebからアクセス可能かつアドレス可能にする必要があります。専門家ならファイアウォールやルーターに例外を追加できますが、手間がかかるためリレーサービス*を利用します。

Arduino Unoのセットアップ (Yunの場合は後述)

Yalerの手順に従ってYalerEthernetServer.zipライブラリをインストール
IoTGaugeWebService.inoをダウンロード
一意のMACアドレスを使用
RELAY_DOMAINを自身のリレードメインに置き換え (Yaler.netで無料トライアルアカウントを取得)
コードをArduino Unoにアップロード

Arduino Yunのセットアップ (Unoの場合は上記参照)

Yalerの手順に従ってYalerTunnelをインストールしWebアクセスを有効化
IoTGaugeMailboxApi.inoをダウンロード
コードをArduino Yunにアップロード

なぜYunのコードはUnoと違うのか？

Yunには組み込みのREST API「メールボックス」があります。これをWebからアクセス可能にするため、YalerTunnel Linuxデーモンを使用します (Unoとは異なりSSL暗号化もサポート)。既存の仕組みを活用することでコードを簡素化できます。

両方のプログラムを比較検討してください。YunのメールボックスAPIは完璧ではありません (GETで値を変更できるなど厳密なRESTfulではない) が、YunのLinux側で動作するスクリプトベースのため、Arduino側の貴重なメモリを節約できます。

* リレーサービスを使いたくない場合は削除し、(Unoの場合) ローカルサーバーのコメントを外してください。

ステップ3: curlでArduino Webサービスをテスト

curlコマンドラインツールのインストール

curl.haxx.seからダウンロードしてインストール
シェルを開き、$ curl -v https://google.com/でテスト

Arduino Yun APIの有効化 (Unoの場合はスキップ)

Yunに通電し、少し待ってからhttps://arduino.local/にアクセス
ログインしてConfigureをクリック
下部のREST APIアクセスをOpenに設定
Configure & Restartをクリック

curlでIoTゲージをテスト

Arduinoが通電済みでインターネット接続されていることを確認
サーボ位置を3 (または1〜5の任意の位置) に設定*：$ curl -vX POST https://RELAY_DOMAIN.try.yaler.io/mailbox/pos/3 (RELAY_DOMAINは前項で使用したリレードメインに置き換え)
サーボが目的の位置に動いたか確認 (必要なら針を調整)
レスポンスに< HTTP/1.1 200 OKのような応答があるか確認
< HTTP/1.1 504の場合、Arduinoがオフラインかタイポの可能性

なぜcurlでAPIをテストすべきか？

curlは標準的なHTTPクライアントです。ブラウザはGETリクエストのテストに適し、PUT/POSTをテストするオンラインツールもあります。しかしブラウザはリダイレクト追従など「魔法」をかけることがあります。IFTTTから送信されるような基本的なクライアントやサードパーティWebhook呼び出しがWebサービスAPIにアクセスできるか確実にテストするには、curlが最適です。

* Unoの場合、POST /mailbox/pos/3もPUT /servo?pos=3も動作します。リクエスト解析コードが寛容なためです。