ESP32 เชื่อมต่อ IoT ผ่าน MQTT ด้วย NETPIE2020

บทนำ

NETPIE2020 เป็นแพลตฟอร์ม IoT ที่ช่วยให้ ESP32-C3 Super Mini บน MicroLearner ของคุณสามารถเชื่อมต่อและส่งข้อมูลผ่านโปรโตคอล MQTT ได้อย่างง่ายดาย บทความนี้จะแนะนำวิธีการใช้งานโค้ดตัวอย่างเพื่อให้ ESP32-C3 Super Mini สามารถเชื่อมต่อกับ WiFi และ NETPIE2020 เพื่อส่งข้อมูล

สิ่งที่ต้องเตรียม

1. ESP32-C3 Super Mini บน MicroLearner
2. Arduino IDE พร้อมติดตั้ง ESP32 Board Manager
3. Library ที่ต้องใช้
   • WiFi.h (มีอยู่แล้วในแพ็คเกจบอร์ด ESP32)
   • PubSubClient (สามารถติดตั้งจาก Arduino Library Manager)
4. https://netpie.io/  บัญชี NETPIE2020 และข้อมูล Client ID, Token, Secret

โค้ดตัวอย่างและคำอธิบาย

	#include <WiFi.h>
	#include <PubSubClient.h>
	// ข้อมูล WiFi
	const char* ssid = "xxx";
	const char* password = "xxx";
	// ข้อมูล NETPIE2020
	const char* mqttServer = "broker.netpie.io";
	const int mqttPort = 1883;
	const char* mqttClientID = "xxx";
	const char* mqttUsername = "xxx";
	const char* mqttPassword = "xxx";
	WiFiClient espClient;
	PubSubClient client(espClient);
	// กำหนดขาของปุ่ม
	const int buttonA = 6;
	const int buttonB = 7;
	const int buttonC = 10;
	// เก็บสถานะปุ่มล่าสุด
	bool lastStateA = LOW;
	bool lastStateB = LOW;
	bool lastStateC = LOW;
	// เวลาสำหรับ debounce
	unsigned long lastDebounceTimeA = 0;
	unsigned long lastDebounceTimeB = 0;
	unsigned long lastDebounceTimeC = 0;
	const unsigned long debounceDelay = 50;
	void setupWiFi() {
	Serial.println("Connecting to WiFi...");
	WiFi.begin(ssid, password);
	while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
	delay(1000);
	Serial.print(".");
	}
	Serial.println("WiFi connected!");
	}
	void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
	Serial.print("Message received: ");
	Serial.write(payload, length);
	Serial.println();
	}
	void connectToMqtt() {
	while (!client.connected()) {
	Serial.print("Connecting to NETPIE2020...");
	if (client.connect(mqttClientID, mqttUsername, mqttPassword)) {
	Serial.println("Connected!");
	client.subscribe("@msg/your_topic");
	} else {
	Serial.print("Failed, rc=");
	Serial.print(client.state());
	Serial.println(" trying again in 5 seconds...");
	delay(5000);
	}
	}
	}
	void setup() {
	Serial.begin(115200);
	pinMode(buttonA, INPUT_PULLDOWN);
	pinMode(buttonB, INPUT_PULLDOWN);
	pinMode(buttonC, INPUT_PULLDOWN);
	setupWiFi();
	client.setServer(mqttServer, mqttPort);
	client.setCallback(callback);
	connectToMqtt();
	}
	void loop() {
	if (!client.connected()) {
	connectToMqtt();
	}
	client.loop();
	unsigned long currentMillis = millis();
	bool stateA = digitalRead(buttonA);
	bool stateB = digitalRead(buttonB);
	bool stateC = digitalRead(buttonC);
	if (stateA != lastStateA && (currentMillis - lastDebounceTimeA) > debounceDelay) {
	lastDebounceTimeA = currentMillis;
	if (stateA == HIGH) {
	updateShadow("A");
	}
	}
	lastStateA = stateA;
	if (stateB != lastStateB && (currentMillis - lastDebounceTimeB) > debounceDelay) {
	lastDebounceTimeB = currentMillis;
	if (stateB == HIGH) {
	updateShadow("B");
	}
	}
	lastStateB = stateB;
	if (stateC != lastStateC && (currentMillis - lastDebounceTimeC) > debounceDelay) {
	lastDebounceTimeC = currentMillis;
	if (stateC == HIGH) {
	updateShadow("C");
	}
	}
	lastStateC = stateC;
	}
	void updateShadow(String button) {
	String shadowData = "{\"data\": {\"button\": \"" + button + "\"}}";
	client.publish("@shadow/data/update", shadowData.c_str());
	Serial.println("Updated Shadow: " + button);
	}

view raw ESP32 เชื่อมต่อ IoT ผ่าน MQTT ด้วย NETPIE2020 hosted with by GitHub

ตรวจสอบการอัพเดท

สังเกตตรง Shadow ว่าข้อมูลมีการเปลี่ยนแปลงตามการกดปุ่มหรือไม่ หากข้อมีการเปลี่ยนแปลงแสดงว่ามีการส่งและอัพเดท Shadow ได้สมบูรณ์แล้ว

การแสดงข้อมูลด้วย Dashboard

คุณสามารถใช้ Dashboard ของ NETPIE2020 หรือเครื่องมืออื่น ๆ เช่น Node-RED, Grafana หรือแอปพลิเคชันที่รองรับ MQTT เพื่อแสดงข้อมูลที่ได้รับจาก ESP32 ในรูปแบบกราฟหรือค่าต่าง ๆ ได้ง่าย ๆ

ข้อดีของ Shadow Data

Shadow Data ดีกว่าการ publish ข้อมูลไปที่หัวข้อทั่วไป (@msg/your_topic) ตรงที่มี ฐานข้อมูลชั่วคราว (Persistent Storage) ที่สามารถเก็บค่าล่าสุดของอุปกรณ์ไว้บนเซิร์ฟเวอร์ได้ ซึ่งมีข้อดีหลายอย่าง เช่น:

1. เก็บค่าล่าสุดไว้ได้ – เมื่ออุปกรณ์เชื่อมต่อใหม่ หรือ Client อื่นเรียกดูข้อมูล ก็ยังสามารถเข้าถึงค่าล่าสุดได้ โดยไม่ต้องรอให้มีการส่งข้อมูลใหม่
2. ลดภาระการส่งข้อมูลซ้ำ – ไม่ต้อง publish ข้อมูลเดิมซ้ำ ๆ หากค่าของอุปกรณ์ยังไม่เปลี่ยนแปลง
3. รองรับการ Sync ข้อมูล – ถ้ามีหลายอุปกรณ์ที่ต้องใช้ข้อมูลเดียวกัน (เช่น Dashboard, อุปกรณ์ IoT อื่น ๆ) ก็สามารถดึงค่าล่าสุดจาก Shadow Data มาใช้ได้ทันที
4. สะดวกต่อการติดตามสถานะอุปกรณ์ – เช่น ใช้เช็คว่าอุปกรณ์ยังออนไลน์หรือออฟไลน์อยู่

ในขณะที่การ publish ไปที่หัวข้อทั่วไป เป็นการส่งข้อมูลแบบทันทีและไม่ถูกเก็บไว้ หากไม่มี Client ที่ subscribe อยู่ตอนนั้น ข้อมูลก็อาจสูญหายไป ดังนั้น Shadow Data เป็นตัวเลือกที่ดีกว่า หากต้องการเก็บค่าล่าสุดของอุปกรณ์

สรุป

โค้ดตัวอย่างนี้ช่วยให้ ESP32-C3 Super Mini บน MicroLearner สามารถเชื่อมต่อกับ NETPIE2020 และรับ-ส่งข้อมูลผ่าน MQTT ได้ง่าย ๆ หากต้องการเปลี่ยน Topic หรือส่งข้อมูลรูปแบบอื่น สามารถปรับแต่งได้ตามต้องการ

หากคุณต้องการให้ ESP32-C3 Super Mini โต้ตอบกับอุปกรณ์อื่น ๆ หรือสร้างระบบ IoT ที่ซับซ้อนขึ้น ลองศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับ MQTT และ Shadow Data ของ NETPIE2020!

หวังว่าบทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจและใช้งาน ESP32-C3 Super Mini กับ NETPIE2020 ได้ง่ายขึ้น! 

นี่เป็นเพียงตัวอย่างที่ช่วยให้คุณเริ่มต้นใช้งานได้รวดเร็วขึ้น
ศึกษา NETPIE2020 เพิ่มเติมได้ที่: https://netpie.io

@imiconsystem MicroLearner ESP32 ส่งข้อมูลขึ้น NETPIE2020 : Update shadow [MQTT] and API reader #netpie2020 #iot #mqtt #api #microlearner #esp32 #imicon ♬ FUTURE HOUSE – Sergey Wednesday

ศึกษาเพิ่มเติม: การเรียกใช้ข้อมูลจาก Shadow ด้วย API

NETPIE2020 มี API ที่ช่วยให้คุณสามารถดึงค่าล่าสุดจาก Shadow Data ได้ผ่าน HTTP Request ซึ่งสามารถนำไปใช้ในแอปพลิเคชันอื่น ๆ ได้ เช่น เว็บแอปพลิเคชัน หรือ Mobile App

ในตัวอย่างสามารถใช้โค้ด HTML นี้อ่าน Shadow Data ได้เลย (เปลี่ยนแค่ deviceToken)

	<!DOCTYPE html>
	<html lang="en">
	<head>
	<meta charset="UTF-8">
	<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
	<title>NETPIE Shadow Data Reader</title>
	</head>
	<body>
	<h1>NETPIE Shadow Data Reader</h1>
	<button id="get-shadow-data">Get Shadow Data</button>
	<pre id="shadow-data-output">Shadow Data will appear here...</pre>
	<script>
	document.getElementById("get-shadow-data").addEventListener("click", function() {
	const endpoint = "https://api.netpie.io/v2/device/shadow/data";
	const alias = ""; // เปลี่ยนเป็น alias ของอุปกรณ์ที่คุณต้องการ
	const deviceToken = "367702f2-f45e-4e7e-b5e1-1b2c91dc999f:BpeIMIWbxEeLAG9hByyRFcAV3NKm9Fqn"; // ใส่ Token ของคุณ
	fetch(`${endpoint}?alias=${alias}`, {
	method: "GET",
	headers: {
	"Authorization": `Device ${deviceToken}`
	}
	})
	.then(response => response.json())
	.then(data => {
	document.getElementById("shadow-data-output").textContent = JSON.stringify(data, null, 2);
	})
	.catch(error => {
	document.getElementById("shadow-data-output").textContent = `Error: ${error}`;
	});
	});
	</script>
	</body>
	</html>

view raw API - NETPIE Shadow Data Reader hosted with by GitHub

ทดสอบบน W3Schools Tryit Editor

ดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ NETPIE2020 API Documentation

MicroLearner | ESP32-C3 Super Mini