วิธีเก็บค่า Sensor ของ Things IoT ลงฐานข้อมูล MongoDB

บทความนี้เป็นการนำค่าต่างๆ ที่ Sensor สามารถจับได้ หรือข้อมูลที่เราต้องการจะเก็บลงฐานข้อมูล MongoDB ตัวอย่างนี้เป็นการทำงานบนระบบปฏิบัติการ Ubuntu 16.04 LTS

สิ่งที่ต้องเตรียม

• ระบบปฏิบัติการ Ubuntu 16.04 LTS
• Service MongoDB (สามารถดูวิธีติดตั้งและการใช้งานเบื้องต้นได้ที่นี่)
• NodeJS เพื่อมาเป็น Server ในการรับข้อมูลและเขียนลง Database
• Express เป็นตัว Run RESTAPI ของเราครับผม
• Board IOT รุ่น NodeMCU ESP8266
• Sensor ที่ต้องการจะใช้ในการส่งค่า ( ในตัวอย่างนี้ใช้ Sensor DHT )
• สาย USB ไว้เชื่อมต่อระหว่างบอร์ดกับ Computer

เมื่อเตรียมอุปกรณ์พร้อมแล้วก็มาดูวิธีทำกันเลยครับ

ขั้นตอนที่ 1 : ทำการติดตั้ง MongoDB

• สามารถทำตามบทความด้านล่างนี้ได้เลย

วิธีติดตั้ง MongoDB และการใช้งานเบื้องต้น บน Ubuntu 16.04 LTS

ขั้นตอนที่ 2 : ทำการติดตั้ง NodeJS, npm

• ตัวอย่างนี้เราจะใช้ NodeJS v.8.9.x นะครับ เพราะเวอร์ชั่นอื่น จะมีปัญหากับการใช้ Express
• ทำการเปิดหน้าต่าง Terminal ใน Ubuntu และพิมพ์คำสั่งด้านล่างนี้

$ sudo apt-get update
$ curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_8.x | sudo -E bash -
$ sudo apt-get install -y nodejs

• ติดตั้ง npm (Node Package Manager) เป็นตัวช่วยติดตั้ง Modules

$ sudo apt-get install npm

• เช็คว่าเราลงสำเร็จหรือไม่ ด้วยการตรวจสอบ Version ของแต่ละตัว

$ node -v
$ npm -v

ขั้นตอนที่ 3 : ติดตั้ง Modules ต่างๆที่จำเป็นในการทำงาน

• ติดตั้ง Express ไว้สำหรับเป็น Web Framework Modules สำหรับการ routes การ request ต่างๆ เช่น GET POST PUT DELETE เป็นต้น

$ sudo npm install express --save

• ต่อไปติดตั้ง Promise Modules

$ sudo npm install promise --save

• ต่อไปเป็น modules > Mongojs ไว้สำหรับเชื่อมต่อ MongoDB กับ NodeJS

$ sudo npm install mongojs --save

• และนี่เป็น modules ตัวสุดท้ายละครับ นั่นก็คือ forever เป็น tool สำหรับสั่งให้ NodeJS ของเรามีการทำงานอยู่ตลอดเวลา เมื่อมี Error เกิดขึ้นจะทำการ Restart ให้เราทันที

$ sudo npm install -g forever

ทีนี้เราก็ติดตั้ง Modules ที่จำเป็นครบแล้วไปต่อกันที่ Code ของเรากันเลยครับ

ขั้นตอนที่ 4 : เริ่มเขียน Code เพื่อทำการ Run Server ของเรา

ให้สามารถรับข้อมูลจาก NodeMCU ได้และเก็บข้อมูลลงฐานข้อมูล MongoDB

• อันดับแรกสร้าง folder งานของเราก่อนด้วยคำสั่ง

$ mkdir iot-mongodb
$ cd iot-mongodb

• จากนั้นทำการสร้าง File ที่มีชื่อว่า app.js เป็นไฟล์การทำงานของเรา
• หรือเข้าไปโหลดได้ใน Github ของผมครับตามลิ้งด้านล่างนี้เลย

flamezaxaou10/IoT-Protocol-MongoDB

• ต่อไปจะมาอธิบาย Code ในแต่ละส่วนนะครับ ส่วนที่สำคัญๆ

const express = require(‘express’)
const app = express()
var port = 4000
var mongojs = require(‘mongojs’)
var Promise = require(‘promise’)
var myiotdb = mongojs(‘test’)
var dhtdb = mongojs(‘test’)

• ส่วนนี้เป็นการเรียก modules ต่างๆ เข้ามาเพื่อมาทำงานและกำหนดตำแหน่งที่เก็บข้อมูลของเรา

app.get(‘/’, function (req, res) {
 res.send(“My IOT Protocol ready !”)
})

• ส่วนนี้เป็นการเขียนการ Route เป็นการ GET ออกมาจะแสดงข้อมูลอะไร เช่นถ้าเราเข้า localhost:4000 ก็จะแสดงข้อความมาว่า “My IOT Protocol ready !”

ภาพการแสดงผล

/* For DHT write */
app.get(‘/writedht/:t/:h’, function (req, res) {
 var strParseWriteReq = JSON.stringify(req.params)
 var strWriteReq = JSON.parse(strParseWriteReq)
 t = strWriteReq.t
 h = strWriteReq.h
 writeDHT(t, h, res)
})
/* For DHT data read */
app.get(‘/readdht/:datasize’, function (req, res) {
 var strParseReadReq = JSON.stringify(req.params)
 var strReadReq = JSON.parse(strParseReadReq)
 datasize = strReadReq.datasize
 readDHT(datasize, res)
})

• ส่วนนี้เป็นการ route ให้มีการเขียนข้อมูลลงไปยัง Database ของเรา และการอ่านค่าข้อมูลจาก MongoDB

ตัวอย่างการอ่านข้อมูล

ตัวอย่างการเขียนข้อมูลลง DB

ขั้นตอนที่ 5 : เป็นการ Coding ลง NodeMCU ของเราครับ

• Code ตัวนี้ก็มีอยู่ใน Github ของผมเหมือนกับ อยู่ใน testProject > testProject.ino

flamezaxaou10/IoT-Protocol-MongoDB

#include "ESP8266WiFi.h"
#include "DHT.h"
const char *ssid = "SSID WIFI";
const char *passw = "PASSWORD WIFI";
#define host "IP-Address Sever"
#define port 4000
#define DHTPIN 4
#define DHTTYPE DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
String response;
float value;
String _str, _res, _t, _h;
float t, h;
void setup() {
Serial.begin(115200);
  WiFi.begin(ssid, passw);
Serial.print("WiFi connecting..");
while ((WiFi.status() != WL_CONNECTED)) {
    delay(200);
    Serial.print(".");
  }
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    Serial.println("Connected !");
    sayHi();
  } else {
    Serial.println("Disconnected !");
  }
}
void loop() {
  t = dht.readTemperature();
  h = dht.readHumidity();
  if (isnan(t) || isnan(h)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
    return;
  }
  Serial.println("Temperature is " + String(t) + " celcuis");
  Serial.println("Humidity is " + String(h) + " %RH");
  Serial.println("----------------------------------------");
  WriteDHT(t, h);
  delay(5000);
}
String sayHi() {
  WiFiClient client;
  if (client.connect(host, port)) {
    _str = "GET /";
    _str += " HTTP/1.1\r\n";
    _str += "Host: ";
    _str += host;
    _str += ":";
    _str += port;
    _str += "\r\n";
    _str += "Connection: keep-alive\r\n\r\n";
client.print(_str);
delay(3000);
while (client.available()) {
      _res = client.readStringUntil('\r');
    }
return _res;
} else {
    //..
  }
}
String WriteDHT (float t, float h) {
_t = String(t);
  _h = String(h);
WiFiClient client;
  if (client.connect(host, port)) {
_str = "GET /writedht/";
    _str += _t;
    _str += "/";
    _str += _h;
    _str += " HTTP/1.1\r\n";
    _str += "Host: ";
    _str += host;
    _str += ":";
    _str += port;
    _str += "\r\n";
    _str += "Connection: keep-alive\r\n\r\n";
client.print(_str);
delay(3000);
    Serial.println("Add Data to MongoDB Success");
    while (client.available()) {
      _res = client.readStringUntil('\r');
    }
return _res;
  } else {
    //Nothing..
  }
}

• ทำการ Upload Code นี้ลงไปใน NodeMCU ของเราได้เลยครับ

จากนั้นทำการ Run NodeMCU แล้ว Board ของเราก็จะทำงานและ Sensor ก็จะทำการ Detect ข้อมูลมาและนำข้อมูลส่งไปเขียนที่ฐานข้อมูล MongoDB ของเรา ถ้าเขียนข้อมูลลงใน MongoDB สำเร็จถือเป็นอันว่าโปรเจคของเราเสร็จสิ้นแล้วครับ

• วิธีเช็คข้อมูลว่าเข้า MongoDB มั้ย ให้ไปที่เครื่องที่ Run Service ของ MongoDB ของเราแล้วทำการรันคำสั่ง ดังนี้

$ mongo

• จากนั้นทำการเข้าไปใน DB ที่กำหนด

> use test
> db.dht.find()

• ถ้ามีข้อมูลอยู่ในนี้เป็นอันสำเร็จครับผม

ผมขอจบการเขียนบทความนี้เพียงเท่านี้ครับ อาจจะเป็นประโยชน์ไม่มากก็น้อยครับขอบคุณครับ

Reference

• https://github.com/flamezaxaou10/IoT-Protocol-MongoDB
• http://code.isaranu.com/node/2017/nodejs-iot-simple-protocol-dashboard.php
• http://medium.com/@flame.zaxaou/วิธีติดตั้ง-mongodb-และการใช้งานเบื้องต้น-บน-ubuntu-16–04-lts-dab357bbc5a1
• https://netpie.gitbooks.io/nodemcu-esp8266-on-netpie/content/chapter1.html