Google Android Things ハードウェアを IoT Platform に接続する方法 - IoT Platform

このドキュメントでは、室内空気質監視プロジェクトを例として、Google Android Things ハードウェアデバイスを Alibaba Cloud の IoT Platform に接続する方法について説明します。

ハードウェア

プロジェクトのデバイスリスト

このプロジェクトでは、以下のハードウェアデバイスが必要です。

デバイス	画像	備考
NXP Pico i.MX7D 開発ボード		Android Things 1.0 ベースです。詳細については、NXP Pico i.MX7D I/O の「デベロッパーガイド」をご参照ください。説明代わりに Raspberry Pi を使用することもできます。詳細については、「Raspberry Pi サーバーのリモート制御」をご参照ください。
DHT12 温湿度センサー		データ通信には I2C プロトコルを使用します。
ZE08-CH2O ホルムアルデヒド検出センサー		データ通信には UART プロトコルを使用します。

配線図
- DHT12 センサーの SCL (クロック信号) ピンと SDA (データ) ピンを、開発ボードの I2C バスの対応する SCL ピンと SDA ピンに接続します。
- ZE08-CH2O センサーの TXD (送信データ) ピンを開発ボードの RXD (受信データ) ピンに接続し、センサーの RXD ピンをボードの TXD ピンに接続します。

プロダクトとデバイスの作成

IoT Platform コンソールにログインします。
プロダクトを作成します。
1. [インスタンス概要] ページで、対象のインスタンスを見つけてインスタンス名をクリックし、[インスタンス詳細] ページに移動します。
  重要
  Enterprise Edition インスタンスは、日本 (東京) リージョンでのみ利用可能です。インスタンスが別のリージョンにある場合は、この手順をスキップしてください。
  IoT Platform コンソールにログインします。ナビゲーションペインで [インスタンス概要] をクリックすると、現在のリージョン内の Enterprise Edition インスタンスとそのステータスが表示されます。
  [インスタンス概要] ページでは、現在のリージョンにおける Enterprise Edition インスタンスの実行ステータス (インスタンスタイプ (Standard)、環境 (本番環境/テスト環境)、オンラインデバイス数、メッセージのアップリンクおよびダウンリンクの TPS クォータ情報など) を確認できます。
2. ナビゲーションペインで、[デバイス管理] > [プロダクト] を選択します。
3. [プロダクト] ページで、[プロダクトの作成] をクリックします。詳細については、「プロダクトの作成」をご参照ください。

TSL モデルを定義します。

プロダクトが作成されたら、[TSL モデルの定義] をクリックします。
[プロダクト詳細] ページの [機能の定義] タブで、[下書きを編集] > [カスタム機能の追加] をクリックします。

次のプロパティを追加します。

プロパティ	識別子	タイプ	値	説明
温度	temperature	float	-50～100	DHT12 温湿度センサーによって収集された温度データ。
湿度	humidity	float	0～100	DHT12 温湿度センサーによって収集された湿度データ。
ホルムアルデヒド濃度	ch2o	double	0～3	ZE08-CH2O センサーによって収集されたホルムアルデヒド濃度。

[公開] をクリックして TSL モデルを公開します。

デバイスを作成します。
[デバイス] ページで [デバイスの追加] をクリックして、プロダクトにデバイスを作成します。詳細については、「単一デバイスの作成」をご参照ください。

Android Things デバイスの開発

Android Studio を使用して Android Things プロジェクトを作成し、マニフェストファイルにインターネットのパーミッションを追加します。
```
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
```
Gradle ファイルに eclipse.paho.mqtt の依存関係を追加します。
```
implementation 'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.client.mqttv3:1.2.0'
```

I2C 経由で DHT12 温湿度センサーからデータを読み取るようにデバイスを設定します。

private void readDataFromI2C() {
        try {
            byte[] data = new byte[5];
            i2cDevice.readRegBuffer(0x00, data, data.length);
            // データのチェック
            if ((data[0] + data[1] + data[2] + data[3]) % 256 != data[4]) {
                humidity = temperature = 0;
                return;
            }
            // 湿度データ
            humidity = Double.valueOf(String.valueOf(data[0]) + "." + String.valueOf(data[1]));
            Log.d(TAG, "humidity: " + humidity);
            // 温度データ
            if (data[3] < 128) {
                temperature = Double.valueOf(String.valueOf(data[2]) + "." + String.valueOf(data[3]));
            } else {
                temperature = Double.valueOf("-" + String.valueOf(data[2]) + "." + String.valueOf(data[3] - 128));
            }
            Log.d(TAG, "temperature: " + temperature);
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "readDataFromI2C error " + e.getMessage(), e);
        }
    }

UART 経由で ZE08-CH2O ホルムアルデヒド検出センサーからデータを読み取るようにデバイスを設定します。

try {
                // データバッファ
                byte[] buffer = new byte[9];
                while (uartDevice.read(buffer, buffer.length) > 0) {
                    if (checkSum(buffer)) {
                        ppbCh2o = buffer[4] * 256 + buffer[5];
                        ch2o = ppbCh2o / 66.64 * 0.08;
                    } else {
                        ch2o = ppbCh2o = 0;
                    }
                    Log.d(TAG, "ch2o: " + ch2o);
                }
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "ZE08CH2O read data error " + e.getMessage(), e);
            }

デバイスを IoT Platform に接続してデータを報告します。

/*
ペイロード形式
{
  "id": 123243,
  "params": {
    "temperature": 25.6,
    "humidity": 60.3,
    "ch2o": 0.048
  },
  "method": "thing.event.property.post"
}
*/
MqttMessage message = new MqttMessage(payload.getBytes("utf-8"));
message.setQos(1);
String pubTopic = "/sys/${YourProductKey}/${YourDeviceName}/thing/event/property/post";
mqttClient.publish(pubTopic, message);

完全なサンプルコードについては、GitHub にある「Alibaba Cloud IoT」プロジェクトをダウンロードしてください。

リアルタイムデータの表示

デバイスが起動したら、IoT Platform コンソールにログインします。 [デバイス詳細] ページに移動します。 [ステータス] タブで、デバイスのリアルタイムのプロパティデータを確認できます。