LAB 2: NodeMCU ESP8266 com Sensor de temperatura e umidade DHT11 - Azure IoT Hub, Stream Analytics e Blob Storage

Objetivo deste Laboratório:

Conectar a placa NodeMCU v3 Esp8266 para efetuar leitura do sensor de temperatura e umidade DHT11 e integrar ao Azure IOT Hub e aos serviços Stream Analytics e Azure Blob Storage.

Componentes utilizados:

• Device: Placa NodeMCU ESP8266
• Sensor de temperatura DHT11

Cenário

Importante:

Para executar este lab é aconselhável que tenha boa familiaridade com a Azure para as configurações abaixo.

Configurações Azure:

1. criar recurso IoT Hub
2. criar novo device
3. criar recurso Stream Analytics
4. criar recurso Blob Storage
5. criar um novo container
6. configurar o Stream analytics (entre IoT Hub e blob storage - container)

Esquema de ligação do sensor DHT11

• pino 1 - saída do sinal (obtém informações do sensor)
• pino 2 - positivo (VCC)
• pino 3 - negativo (GND)

Explicação conexão dos pinos na NodeMCU

• Porta digital "D1" está conectado o pino da saída do sinal do sensor
• Porta GND está ligado o "terra/negativo"
• Porta 3V (3.5 volts) está ligado a entrada do sinal "positivo" conhecido também como VCC (opera entre 3.5 á 5 volts)

Plataforma desenvolvimento - Arduino IDE

• instalar as bibliotecas para comunicação com Azure ioT Hub:
  • AzureIoTHub
  • AzureIoTProtocol_MQTT
  • AzureIoTUtility

Garantir que as bibliotecas acima estejam instaladas.

Antes de executar demais etapas no Arduino é necessário efetuar algumas modificações no ambiente de desenvolvimento (essa etapa evita que tenha erros futuros na execução do projeto): https://github.com/renatotvs/esp8266-azure-iot-hub-stream-analytics/blob/main/leia-me.txt

• Arquivos:

  • dht_temperature_AzureIoTHubLabDemo2.ino - arquivo principal que efetua a conexão com wifi da rede configurada e executa o envio da mensagem ao IoT Hub.
  • dht_temperature_AzureIoTHub_config.h - contém os parâmetros que precisam ser configurados:
    • connection string do "Device" do IoT Hub criado
    • dados de acesso a rede wi-fi
    • pino de comunicação com a placa nodeMCU
    • etc.
  • iotHubClient.ino - contém método que dispara a mensagem para Azure IoT Hub.
  • message.ino - contém método que efetua leitura do componente configurado no pino da placa que nesse caso estamos usando um potenciômetro como exemplo, poderia ser usado algum outro dispositivo: sensor de temperatura, umidade, etc.

Execução do projeto Arduino com a placa NodeMCU

• Selecionar a placa e porta para execução:

Certifique-se que o cabo usb esteja conectado:

• Fazer upload do código para a placa:

• Acompanhamento do processo do upload do código antes de conectar a rede wifi:

• Visualizar a execução pelo "Serial Monitor" e o momento que a placa é conectado a rede wi-fi:

A imagem acima mostra quando o wi-fi foi estabelecido com sucesso e o processo enviou mensagem ao IoT Hub.

Acompanhamento da integração com IoT Hub

IoT Hub

Stream Analytics

No painel abaixo é possível acompanhar em tempo real os eventos processados e integradas ao blob storage.

Container Blob Storage

No container é armazenado um arquivo .json de forma incremental. Sempre que o houver uma nova integração com o IoT Hub, será processado pelo Stream Analytics o envio dos dados ao container do blob storage.

Visualização do arquivo json

Dados coletados do sensor:

• temperatureC - temperatura em Celsius.
• humidity - umidade.

A cada 3 segundos é coletado um novo valor de temperatura e umidade.

Conseiderações

Fique a vontade para mudar o parãmetro de configuração do tempo de 3 segundos ou mesmo incluir novos componentes de medição. Esse laboratório é apenas uma ideia de como integrar a placa NodeMCU com Azure IoT Hub. É possível aplicar a diversos cenários da internet das coisas (iot), coleta de sensores diversos, telemetria, etc...