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# Raspberry Pi と湿度センサーのセットアップ
microSD カードを Raspberry Pi に挿入し、モニター、キーボード、マウスを接続し、Wi-Fi を使用していない場合はイーサネットケーブルも接続します。電源ケーブルはまだ接続しないでください。
JST ジャンパーケーブルを湿度センサーに接続します。ジャンパーの反対側には次の 4 本のワイヤがあります。
+ 緑: I2C SCL
+ 白: I2C SDA
+ 赤: 電源 (3.5 V)
+ 黒: アース
右側にあるイーサネットジャックで Raspberry Pi を保持します。この向きでは、上部に 2 列の GPIO ピンがあります。次の順序で、湿度センサーのワイヤをピンの下の列に接続します。左端のピンから、赤 (電源)、白 (SDA)、緑 (SCL) を接続します。1 つのピンをスキップし、黒い (アース) ワイヤを接続します。詳細については、「[Python Computer Wiring](https://learn.adafruit.com/adafruit-stemma-soil-sensor-i2c-capacitive-moisture-sensor/python-circuitpython-test)」を参照してください。
電源ケーブルを Raspberry Pi に接続し、もう一方の端をコンセントに接続して電源を入れます。
**Raspberry Pi を設定します。**
1. [**Welcome to Raspberry Pi**] で、[**Next**] を選択します。
1. 国、言語、タイムゾーン、キーボードレイアウトを選択します。[**Next**] を選択します。
1. Raspberry Pi のパスワードを入力し、[**Next**] を選択します。
1. Wi-Fi ネットワークを選択し、[**Next**] を選択します。Wi-Fi ネットワークを使用していない場合は、[**Skip**] を選択します。
1. [**Next**] を選択して、ソフトウェアの更新を確認します。更新が完了したら、[**Restart**] を選択して Raspberry Pi を再起動します。
Raspberry Pi が起動したら、I2C インターフェイスを有効にします。
1. Raspbian デスクトップの左上隅にある Raspberry アイコンをクリックし、[**Preferences**]、[**Raspberry Pi Configuration**] の順に選択します。
1. [**Interfaces**] タブの [**I2C**] で、[**Enable**] を選択します。
1. [**OK**] を選択します。
Adafruit STEMMA 湿度センサーのライブラリは、CircuitPython 向けに記述されています。それらのライブラリを Raspberry Pi で実行するには、最新バージョンの Python 3 をインストールする必要があります。
1. コマンドプロンプトから次のコマンドを実行して、Raspberry Pi ソフトウェアを更新します。
`sudo apt-get update`
`sudo apt-get upgrade`
1. 次のコマンドを実行して、Python 3 のインストールを更新します。
`sudo pip3 install --upgrade setuptools`
1. 次のコマンドを実行して、Raspberry Pi GPIO ライブラリをインストールします。
`pip3 install RPI.GPIO`
1. 次のコマンドを実行して、Adafruit Blinka ライブラリをインストールします。
`pip3 install adafruit-blinka`
詳細については、「[Installing CircuitPython Libraries on Raspberry Pi](https://learn.adafruit.com/circuitpython-on-raspberrypi-linux/installing-circuitpython-on-raspberry-pi)」を参照してください。
1. 次のコマンドを実行して、Adafruit Seesaw ライブラリをインストールします。
`sudo pip3 install adafruit-circuitpython-seesaw`
1. 次のコマンドを実行して、 AWS IoT Device SDK for Python をインストールします。
`pip3 install AWSIoTPythonSDK`
これで、必要なすべてのライブラリが Raspberry Pi にインストールされました。**moistureSensor.py** という名前のファイルを作成し、次の Python コードをファイルにコピーします。
```
from adafruit_seesaw.seesaw import Seesaw
from AWSIoTPythonSDK.MQTTLib import AWSIoTMQTTShadowClient
from board import SCL, SDA
import logging
import time
import json
import argparse
import busio
# Shadow JSON schema:
#
# {
# "state": {
# "desired":{
# "moisture":,
# "temp":
# }
# }
# }
# Function called when a shadow is updated
def customShadowCallback_Update(payload, responseStatus, token):
# Display status and data from update request
if responseStatus == "timeout":
print("Update request " + token + " time out!")
if responseStatus == "accepted":
payloadDict = json.loads(payload)
print("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~")
print("Update request with token: " + token + " accepted!")
print("moisture: " + str(payloadDict["state"]["reported"]["moisture"]))
print("temperature: " + str(payloadDict["state"]["reported"]["temp"]))
print("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n\n")
if responseStatus == "rejected":
print("Update request " + token + " rejected!")
# Function called when a shadow is deleted
def customShadowCallback_Delete(payload, responseStatus, token):
# Display status and data from delete request
if responseStatus == "timeout":
print("Delete request " + token + " time out!")
if responseStatus == "accepted":
print("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~")
print("Delete request with token: " + token + " accepted!")
print("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n\n")
if responseStatus == "rejected":
print("Delete request " + token + " rejected!")
# Read in command-line parameters
def parseArgs():
parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument("-e", "--endpoint", action="store", required=True, dest="host", help="Your device data endpoint")
parser.add_argument("-r", "--rootCA", action="store", required=True, dest="rootCAPath", help="Root CA file path")
parser.add_argument("-c", "--cert", action="store", dest="certificatePath", help="Certificate file path")
parser.add_argument("-k", "--key", action="store", dest="privateKeyPath", help="Private key file path")
parser.add_argument("-p", "--port", action="store", dest="port", type=int, help="Port number override")
parser.add_argument("-n", "--thingName", action="store", dest="thingName", default="Bot", help="Targeted thing name")
parser.add_argument("-id", "--clientId", action="store", dest="clientId", default="basicShadowUpdater", help="Targeted client id")
args = parser.parse_args()
return args
# Configure logging
# AWSIoTMQTTShadowClient writes data to the log
def configureLogging():
logger = logging.getLogger("AWSIoTPythonSDK.core")
logger.setLevel(logging.DEBUG)
streamHandler = logging.StreamHandler()
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')
streamHandler.setFormatter(formatter)
logger.addHandler(streamHandler)
# Parse command line arguments
args = parseArgs()
if not args.certificatePath or not args.privateKeyPath:
parser.error("Missing credentials for authentication.")
exit(2)
# If no --port argument is passed, default to 8883
if not args.port:
args.port = 8883
# Init AWSIoTMQTTShadowClient
myAWSIoTMQTTShadowClient = None
myAWSIoTMQTTShadowClient = AWSIoTMQTTShadowClient(args.clientId)
myAWSIoTMQTTShadowClient.configureEndpoint(args.host, args.port)
myAWSIoTMQTTShadowClient.configureCredentials(args.rootCAPath, args.privateKeyPath, args.certificatePath)
# AWSIoTMQTTShadowClient connection configuration
myAWSIoTMQTTShadowClient.configureAutoReconnectBackoffTime(1, 32, 20)
myAWSIoTMQTTShadowClient.configureConnectDisconnectTimeout(10) # 10 sec
myAWSIoTMQTTShadowClient.configureMQTTOperationTimeout(5) # 5 sec
# Initialize Raspberry Pi's I2C interface
i2c_bus = busio.I2C(SCL, SDA)
# Intialize SeeSaw, Adafruit's Circuit Python library
ss = Seesaw(i2c_bus, addr=0x36)
# Connect to AWS IoT
myAWSIoTMQTTShadowClient.connect()
# Create a device shadow handler, use this to update and delete shadow document
deviceShadowHandler = myAWSIoTMQTTShadowClient.createShadowHandlerWithName(args.thingName, True)
# Delete current shadow JSON doc
deviceShadowHandler.shadowDelete(customShadowCallback_Delete, 5)
# Read data from moisture sensor and update shadow
while True:
# read moisture level through capacitive touch pad
moistureLevel = ss.moisture_read()
# read temperature from the temperature sensor
temp = ss.get_temp()
# Display moisture and temp readings
print("Moisture Level: {}".format(moistureLevel))
print("Temperature: {}".format(temp))
# Create message payload
payload = {"state":{"reported":{"moisture":str(moistureLevel),"temp":str(temp)}}}
# Update shadow
deviceShadowHandler.shadowUpdate(json.dumps(payload), customShadowCallback_Update, 5)
time.sleep(1)
```
このファイルを、見つけられる場所に保存します。以下のパラメータを使用して、コマンドラインから `moistureSensor.py` を実行します。
エンドポイント
カスタム AWS IoT エンドポイント。詳細については、「[Device Shadow の REST API](device-shadow-rest-api.md)」を参照してください。
rootCA
AWS IoT ルート CA 証明書へのフルパス。
cert
AWS IoT デバイス証明書へのフルパス。
key
AWS IoT デバイス証明書のプライベートキーへのフルパス。
thingName
モノの名前 (この場合は `RaspberryPi`)。
clientId
MQTT クライアント ID。`RaspberryPi` を使用します。
コマンドラインは次のようになります。
`python3 moistureSensor.py --endpoint {{your-endpoint}} --rootCA ~/certs/AmazonRootCA1.pem --cert ~/certs/raspberrypi-certificate.pem.crt --key ~/certs/raspberrypi-private.pem.key --thingName RaspberryPi --clientId RaspberryPi`
センサーに触れたり、プランター内に置いたり、コップの水に入れたりして、センサーがさまざまなレベルの湿気にどのように反応するかを確認します。必要に応じて、`MoistureSensorRule` でしきい値を変更できます。湿度センサーの読み取り値がルールの SQL クエリステートメントで指定された値を下回ると、 は Amazon SNS トピックにメッセージ AWS IoT を発行します。湿度と温度データが含まれた E メールメッセージが届きます。
Amazon SNS からの E メールメッセージの受信を確認したら、**Ctrl\+C** を押して Python プログラムを停止します。Python プログラムが、料金がかかる量のメッセージを送信することはほとんどありませんが、終了したらプログラムを停止することをお勧めします。