IoTで水耕栽培第5回目。Googleスプレッドシートに測定データを送信します

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　前回は無事にインターネットへ繋げたましたか？今回は「データの送信」と言う少し実践的なことをやっていきます。

　インターネットを介してデータを保存する方法はいつくかあります。その中で割と簡単な『Googleスプレッドシート』を使った方法を紹介します。Googleスプレッドシートとはネット上で使うエクセルみたいなもので、ここに測定データ送って書き込みを行います。

　今回はスケッチを理解しやすくするために、実際の測定データは使わず仮の数値を入れています。開発ボード以外にGoogleスプレッドシートの設定もありますので、少々難易度が高いです。何とか頑張りましょう。

用意するもの
準備
スケッチ
解説
追記

用意するもの

ESP32-WROOM-32 開発ボード（DOIT社 V1互換機）

準備

Googleスプレッドシートのスクリプトエディタに以下のコードを書き込み、webアプリとして設定する

var id = 'ここにシート固有のIDを記入';

function doGet(e) {

if (e.parameter == undefined) {
result = 'Parameter undefined';
}else {
var sheet = SpreadsheetApp.openById(id).getActiveSheet();
var newRow = sheet.getLastRow() + 1; // 次の行に入力する
var rowData = [];
rowData[0] = new Date(); //タイムスタンプ

for (var param in e.parameter) {
var value = e.parameter[param];
rowData[parseInt(param)] = value;
}

var newRange = sheet.getRange(newRow, 1, 1, rowData.length);
newRange.setValues([rowData]);
var result = 'Ok'// Text des Anworts
}
return ContentService.createTextOutput(result);
}

出典：ラズベリーパン
【arduino_IDE】googlesheetに書き込んでみた

スケッチ

#include <WiFi.h>
#include <WiFiClientSecure.h>

// 接続先のSSIDとパスワード
const char* ssid = "××××××××××××"; //無線ルーターのssidを入力
const char* password = "××××××××××"; //無線ルーターのパスワードを入力

void setup() {
Serial.begin(115200);
}

void loop() {
sendData();
delay(10000);
}

//WiFiに接続
void connectWiFi(){

Serial.print("ssid:");
Serial.print(ssid);
Serial.println(" に接続します。");

WiFi.begin(ssid, password);

Serial.print("WiFiに接続中");
while(WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
Serial.print(".");
delay(500);
}

Serial.println("接続しました。");

//IPアドレスの表示
Serial.print("IPアドレス:");
Serial.println(WiFi.localIP());
}

//測定データの送信
void sendData(){

WiFiClientSecure sslclient;

const char* server = "script.google.com";
String url = "https://script.google.com/macros/s/××××××××××××"; //googlescript web appのurlを入力

//測定値を準備
float sensor_data1= 12.34; //仮の測定値
float sensor_data2= 56.78; //仮の測定値
float sensor_data3= 91.23; //仮の測定値

//wifiに接続
connectWiFi();

//測定値の表示
Serial.println(sensor_data1);
Serial.println(sensor_data2);
Serial.println(sensor_data3);

//urlの末尾に測定値を加筆
url += "?";
url += "&1_cell=";
url += sensor_data1;
url += "&2_cell=";
url += sensor_data2;
url += "&3_cell=";
url += sensor_data3;

// サーバーにアクセス
Serial.println("サーバーに接続中...");

//データの送信
if (!sslclient.connect(server, 443)) {
Serial.println("接続に失敗しました");
Serial.println("");//改行
return;
}

Serial.println("サーバーに接続しました");

sslclient.println("GET " + url);
delay(1000); //私の環境ではここに待ち時間を入れないとデータが送れないことがある
sslclient.stop();

Serial.println("データ送信完了");
Serial.println("");//改行

//WiFiを切断
WiFi.mode(WIFI_OFF);
}

解説

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↓

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↓

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※クリックで拡大

　流れとしては、測定→wifi起動→url送信（スプレッドシートへの書き込み）→wifi切断→待機→測定→…の繰り返しとなります。しばらくの間待っていくと、自動的に測定値が書きこまれていくのが分かるかと思います。

　スプレッドシートへの書き込みは、末尾にデータを結合させたurlで行います。調べたところによるとurl形式の他に、「json形式」でも書き込みができるらしいです。しかし素人に毛が生えただけの私にとって、json形式を理解するには時間がかかりそうです。データ量が多い時はこちらの形式が良いのでしょうが、今回は数値データを数個送るだけだったので簡単にできるurl形式を選びました。

　urlを送信すると、スプレッドシートの一番下の行にそのデータが追加されていきます。同時に書き込み日時も入力されるので、いつの測定結果なのかがすぐに分かります。ただし『データの測定時間』とスプレッドシートへの『書き込み時間』には数秒の差があるので注意が必要です。それでも水耕栽培で取るデータならば秒単位の正確さは必要ないので、これで十分でしょう。

　今回は分かりやすい様に仮のデータ《sensor_data1= 12.34;》を使いました。つまりこの12.34の部分を実際の測定値に置き換えれば、データの保存と蓄積ができるわけです。

　今回を含めた「IoTで水耕栽培」の講座で、

LEDの点灯
温湿度の取得
wifi通信
測定値の記録

ができるようになりました。そこで次回はこれらを組み合わせてみます。温湿度センサーでデータを取り、開発ボードをインターネットに繋ぎ、測定値をGoogleスプレッドシートに書き込むのです。そこそこ複雑なスケッチになりそうなので、気を引き締めて行きましょう！

追記

シリアルモニターの謎表示（2020年2月5日追記）

　データを送信した後に、不定期で「E (××××××) wifi: addba response cb: sta conn deleted」がシリアルモニターに表されることがあります。××××××は6桁の数値で、毎回違う値です。この表示が出てもデータは送られるようですが、なぜ表示されるのか不明です。現在調査中。

不定期な再起動（2020年2月8日追記）

　スケッチ実行中に不定期で再起動することがあります。連続で発生する場合や、反対に全く起きないこともあり。ただしタイミングは同じことが多く、wifiに接続しようとするとESP32が落ちて再起動するみたいです。再現性がなく、同じスケッチや同じ電源ケーブル、はたまた開発ボードを同じ位置にしていても、起きる時と起きない時があります（昨日はダメだったのに、今日は大丈夫など）。

→供給電圧が足りていないのが原因かもしれません。下記の追記（2020年2月9日）を参照。

電源について（2020年2月9日追記）

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　開発ボードに繋ぐ電源について、分かったことがありますのでご報告します。どうもコンセントに差すタイプのUSB充電器から電源を取ると再起動ループに陥り、データ送信が全くできないことが判明しました。見た感じでは最初のwifi接続の時点で落ちるようです。そこで電源の種類を変えて挙動を調べてみました。その結果が以下になります。

パソコンのUSBポートから給電→問題なし
USB充電器（5V1A）→NG（再起動ループ）
USB充電器（5V1.8A）→NG（再起動ループ）
開発ボードのvinに5Vを給電→問題なし
（ブレッドボード用電源モジュール MB102にACアダプター（12V1A）を接続して使用）

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　5VのUSB充電器を使うとwifi接続が全くできませんでした。しかし同じ電圧でもvinから給電すると問題なく接続し、データもしっかりと送れました。もしかしたら開発ボードのUSB端子を通して給電する場合、5Vでは電圧不足になって再起動を繰り返すのかもしれません。ちなみに開発ボードの仕様書を確認したところ、電源は7～12Vを推奨しています。5Vではちょっと足りていないですが、とりあえずは動いているのでこのまま様子を見ます。
　