Johnny-fiveとESP-8266をWiFi接続してIoT

概要
1. 「WiFiモジュールESP-WROOM-02内蔵コントローラマイコンESP-8266」(以下，ESP-8266という)をプログラムしNode.js,Johnny-fiveとWiFi連携させてIoTを実現する方法をレポートします。
2. 本レポートを試行するには，Node.js が稼働する環境があり，Johnny-five + Arduino UNO等で「Lチカ」を行った経験があることを前提とします。
3. Ogaki Mini Maker Faire 2016 プレゼン・スライドの23〜27ページにJohnny-fiveとESP-8266のWiFi接続の説明があります。
ESP-8266単独でLチカ
Aruino IDEからスケッチを書き込んで動かします。
1. ハードウェアの準備
  ここではスイッチサイエンスの ESPr Developer を使用します。
  バラの部品（ESP-WROOM-02, USBシリアル変換）で開発ハードウェアを構成することも可能です。
2. Arduino IDE のセットアップ
  “ESP-WROOM-02開発ボードをArduino IDEで開発する方法“を参照してArduino IDEをセットアップします。
3. Lチカ確認
  次のように配線して，下の”Blink”スケッチを書き込みます。LEDが１秒間隔でON-OFFするはずです。
```
// Blink ESP-8266

void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(1000); 
  digitalWrite(13, LOW);
  delay(1000);
}
```
Node.js+Johnny-fiveとESP-8266をシリアル接続してLチカ
1. 実験回路には前述1-3のLチカ動作確認回路をそのまま使います。
2. ESP-8266に”StandardFirmata”スケッチを書き込みます。
3. Johnny-fiveのexsample　”Hello World！”に沿って”Lチカ”を行います。
  次のプログラム(blink.js)を記述し実行します。
```
var five = require("johnny-five");
var board = new five.Board();

board.on("ready", function() {

  // Create a standard `led` component instance
  var led = new five.Led(13);

  // "blink" the led in 500ms
  // on-off phase periods
  led.blink(500);
});
```
  0.5秒間隔でLEDがON-OFFするはずです。
Node.js+Johnny-fiveとESP-8266をWiFi接続してLチカ
1. 実験回路には前述1-3のLチカ動作確認回路をそのまま使います。
2. 次のようなネットワーク構成を想定します。
  1. WiFi
    SSID: xyz
    WPA-Password: 0123456789
  2. ESP-8266に割り当てるIPアドレス等
    IP address: 192.168.10.73
    subnetmask: 255.255.255.0
    gateway: なし
    port: 3030
3. Johnny-fiveとESP-8266のWiFi接続には，
  ESP-8266側ではStandardFirmataWiFiスケッチを使います。
  Johnny-five側ではetherport-clientモジュールを用います。
4. EAP-8266側の準備
  Arduino IDE でStandardFirmataWiFiを呼出します。
  wifiConfig.hにSSID,IPアドレスなどを記述してStandardFirmataWiFiをESP-8266に書き込みます。
  wifiConfig.hの変更箇所は下のとおりです。
```
char ssid[] = "xyz";


#define STATIC_IP_ADDRESS  192,168,10,73
#define SUBNET_MASK        255,255,255,0 
#define GATEWAY_IP_ADDRESS 0,0,0,0      

#define SERVER_PORT 3030

char wpa_passphrase[] = "0123456789";
```
  　事例の wifiConfig.h 全文
5. Node.js環境にetherport-clientモジュールをインストールします。
  $ npm install etherport-client
6. プログラム(blink_wifi.js)を記述し実行します。
```
var EtherPortClient = require("etherport-client").EtherPortClient;
var Firmata = require("firmata");
var five = require("johnny-five");

var board = new five.Board({
  io: new Firmata(new EtherPortClient({
    host: '192.168.10.73',
    port: 3030
  })),
  timeout: 1e5
});

board.on("ready", function() {
  console.log("ready");
  var led = new five.Led(13);
  led.blink(2000);
});
```
  2秒間隔でLEDがON-OFFするはずです。
IoT-Boilerplateの利用
kosamari/IoT-Boilerplate をこのWiFi接続下で利用すればESP-8266での”IoT-Lチカ”を実現できます。
参考：プレゼン資料
Ogaki Mini Maker Faire 2016 で発表したNode.js + Johnny-five と ESP-8266 をWiFi接続し8x16LEDマトリクスをダイナミック点灯制御するTwitter連携メッセージボードのTips。

Ogaki Mini Maker Faire 2016 プレゼン・スライド

upload 2016.12.03 by Kimio Kosaka

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