Arudino_IoTHumidifier

-아두이노(MKR wifi 1010)와 AWS, 안드로이드 스튜디오를 이용하여 제작한 IoT가습기

실행 방법

해당 깃헙의 파일을 다운 받아서 각 링크를 클릭하여 실행함

Arduino

AWS

API

APP

1. Arduino

회로 구성

보드 매니저 및 라이브러리 설치

• 보드 매니저: 툴>보드>보드 매니저>Arduino SAMD Boards
• 라이브러리: 툴>라이브러리 관리
  • WiFiNINA (or WiFi101 for the MKR1000)
  • ArduinoBearSSL
  • ArduinoECCX08
  • ArduinoMqttClient
  • Arduino Cloud Provider Examples

디바이스 인증서 생성

1. ArduinoECCX08-Tools-ECCX08CSR 파일을 보드에 업로드하여 x.509 인증서 획득
2. common Name을 입력하고 나온 인증서 내용을 csr.txt라는 파일을 만들어 저장
3. AWS 디바이스 생성시에 해당 csr.txt를 인증서로 사용

코드 설정 및 실행

1. arduino/IoTHumidifier/IoTHumidifier.ino 오픈
2. arduino_secrets.h 파일의 변수들 수정(wifi, pass, endpoint ..)
3. 파일 실행

2. AWS

1. 디바이스 등록

AWS IoT Core에 접속

사물 이름 : Humidifier

이름 없는 섀도우 (클래식)

모든 것을 허용하는 정책

2. DynamoDB

DynamoDB 테이블 등록

테이블 이름 : HumidLog

파티션 키 : device (문자열)

정렬 키 : time (숫자)

Lambda 함수 등록

1. Eclipse용 AWS Toolkit을 이용하여 자바 람다 프로젝트 생성
2. HumidDynamoDB2.java 파일을 복사하여 사용
3. 람다 함수를 AWS 상에 업로드

규칙 설정

AWS IoT Core > 메시지 라우팅 > 규칙 > 규칙 생성

SQL문 : SELECT *, 'Humidifier' as device FROM '$aws/things/Humidifier/shadow/update/documents'

작업에서 작업 구성에 Lambda(Lambda 함수에 메시지 보내기) 선택, 방금 등록한 Lamda함수 선택

3. 상태조회 API

Lambda 함수

1. Eclipse용 AWS Toolkit을 이용하여 자바 람다 프로젝트 생성
2. pom.xml 파일을 열어 다음과 같은 내용 추가

  <dependencies>
    ...    
    <dependency>
      <groupId>com.amazonaws</groupId>
      <artifactId\>aws-java-sdk-iot</artifactId>
    </dependency>

  </dependencies>  

3. GetDeviceHandler.java 파일을 복사하여 사용
4. 람다 함수를 AWS 상에 업로드

4. 상태 변경 API

Lambda 함수

1. Eclipse용 AWS Toolkit을 이용하여 자바 람다 프로젝트 생성
2. pom.xml 파일을 열어 다음과 같은 내용 추가

  <dependencies>
    ...    
    <dependency>
      <groupId>com.amazonaws</groupId>
      <artifactId\>aws-java-sdk-iot</artifactId>
    </dependency>

  </dependencies>  

3. UpdateDeviceHandler.java 파일을 복사하여 사용
4. 람다 함수를 AWS 상에 업로드

5. 로그 조회 API

Lambda 함수

1. Eclipse용 AWS Toolkit을 이용하여 자바 람다 프로젝트 생성
2. HumidLogHandler.java 파일을 복사하여 사용
3. 람다 함수를 AWS 상에 업로드

3. API

업로드한 Lambda 함수를 이용하여 API 구축

API 구조 설계

1. AWS>API Gateway에서 api 생성>Rest API 선택
2. 작업을 선택하여 사진과 동일한 api 구조를 작성함
3. 메소드는 리소스를 클릭한 후, 작업>메소드 생성> 해당하는 Lambda함수와 연결

API 구조 설계 세부

1. /device/{device}/ GET

GetDeviceHandler.java의 람다함수와 연결

1. GET>통합요청 선택
2. 매핑 템플릿>정의된 템플릿이 없는 경우(권장) 선택
3. 템플릿 내용에 아래 코드 입력 후 저장

  {
    "device": "$input.params('device')"
  } 

2. /device/{device}/ PUT

UpdateDeviceHandler.java의 람다함수와 연결

1. API>모델 선택
2. 모델 생성> 모델 이름: UpdateDeviceInput , 콘텐츠 유형: application/json, 모델 스키마에 아래 코드 입력

{
  "$schema": "http://json-schema.org/draft-04/schema#",
  "title": "UpdateDeviceInput",
  "type" : "object",
  "properties" : {
      "tags" : {
          "type": "array",
          "items": {
              "type": "object",
              "properties" : {
                "tagName" : { "type" : "string"},
                "tagValue" : { "type" : "string"}
              }
          }
      }
  }
}

4. PUT>통합요청 선택
5. 매핑 템플릿>정의된 템플릿이 없는 경우(권장) 선택
6. 템플릿 내용에 아래 코드 입력 후 저장

  #set($inputRoot = $input.path('$'))
{
    "device": "$input.params('device')",
    "tags" : [
    ##TODO: Update this foreach loop to reference array from input json
        #foreach($elem in $inputRoot.tags)
        {
            "tagName" : "$elem.tagName",
            "tagValue" : "$elem.tagValue"
        } 
        #if($foreach.hasNext),#end
        #end
    ]
  }

3. /device/{device}/log GET

HumidLogHandler.java의 람다함수와 연결

1. GET>통합요청 선택
2. 매핑 템플릿>정의된 템플릿이 없는 경우(권장) 선택
3. 템플릿 내용에 아래 코드 입력 후 저장

  {
  "device": "$input.params('device')",
  "from": "$input.params('from')",
  "to":  "$input.params('to')"
  }

4. GET>메소드요청 선택
5. URL 쿼리 문자열 파라미터 선택
6. 쿼리 문자열 추가로 from과 to 각각 추가

API배포

만든 API를 링크 형식으로 사용할 수 있도록 배포

1. 리소스를 선택하고 작업> CORS 활성화 > CORS 활성화 및 기존의 CORS 헤더 대체 선택
2. 1의 내용을 3개의 리소스에 각각 수행
3. 작업>API 배포 선택
4. 배포 스테이지를 [새 스테이지]로 선택하고 api 입력
5. 배포 선택 후 주어진 링크로 테스트

4. APP

안드로이드 스튜디오에서

/Arduino_IoTHumidifier/android_studio_app/IoTHumidifier 실행

앱 실행화면

앱 기능 설명

• 메인화면
  • 조회 시작 버튼: 일정시간마다 디바이스 정보를 조회하여 현재 상태에 출력
  • 조회 종료 버튼: 일정시간마다 디바이스 정보를 조회하는 것을 멈춤
  • 상태 변경 버튼: 디바이스의 상태를 변경하는 다이얼로그를 띄움
  • 로그 조회 버튼: 로그를 조회할 수 있는 페이지를 띄움
• 로그 조회 화면
  • 조회 시작&종료 날짜, 시간 버튼: 날짜와 시간을 선택하는 타임피커를 띄움
  • 로그 조회 시작: 시작, 종료 날짜 사이의 데이터를 리스트 형식으로 반환