PROIoT - Introdução à Comunicação via HTTP

Entendendo o Código

Primeiramente incluimos as bibliotecas ESP8266WiFi.h e DHT.h, instaladas anteriormente, ao código para que possamos utilizar os seus respectivos comandos. Em seguida, declaramos cliente como um objeto da classe WiFiClient. Depois, declaramos a variável PINO_DHT, que armazena o pino que está conectado ao sensor e que é utilizado para declarar o objeto dht. Esse objeto é uma instância da classe DHT, em função do pino selecionado e do modelo do sensor (DHT11 ou DHT22). E para finalizar a primeira seção do código, declaramos as variáveis temperatura e umidade, que serão responsáveis por armazenar as leituras do sensor, juntamente com a declaração das strings constantes que armazenam o endereço do servidor e a porta de conexão do servidor, assim como a string que será responsável por receber a resposta do servidor de acordo com a mensagem enviada.

Ainda nesta seção temos as strings e variáveis constantes que são utilizadas para o envio da leitura do sensor para a plataforma. As duas últimas variáveis, ESPERA e ATRASO, são responsáveis pelo tempo de espera entre o envio de dados, ou seja, entre uma variável e outra, e pelo tempo de espera para o envio de novas atualizações, respectivamente. As strings declaradas acima são dados pessoais de seu projeto, e devem ser alterados de acordo com os seus nomes para que o código seja executado corretamente. As strings REDE e SENHA representam o nome e a senha, respectivamente, de sua rede Wi-Fi. As strings TOKEN, ROTULO, ALIAS e ALIAS2 representam os dados que configuramos anteriormente neste tutorial.

Na configuração do código, iniciamos abrindo o monitor serial com a velocidade de 115200 bps (recomendada para o NodeMCU), juntamente com a inicialização do objeto dht.

Logo após, definimos o modo de trabalho da placa para "estação", e iniciamos a conexão Wi-Fi de acordo com o nome e senha de sua rede Wi-Fi.

Essa conexão com sua rede Wi-Fi é verificada através da condição while(WiFi.status() != WL_CONNECTED), que imprime, repetidamente, um "." enquanto a placa não estiver conectada à rede declarada.

Por fim, na configuração do código, o endereço de IP da placa é impresso no monitor serial através do comando Serial.println(WiFi.localIP());.

No looping do código, estabelecemos conexão com o servidor em sua respectiva porta, e verificamos o sucesso desta conexão. Caso não a placa não tenha se conectado corretamente ao servidor, é impressa uma mensagem de erro. Entretanto, caso a conexão com o servidor tenha sido estabelecida, o código lê as variáveis desejadas do sensor para o envio das mensagens através da função sendData(), que será explicada posteriormente.

Uma vez com a conexão estabelecida, lemos a temperatura e a umidade ambiente através do sensor DHT, por meio dos comandos temperatura = dht.readTemperature() e umidade = dht.readHumidity(), respectivamente. Em seguida, temos uma condição para verificar se a leitura dos valores do sensor (temperatura ou umidade) foi executada corretamente, através da condição if (isnan(umidade) || isnan(temperatura)). Caso o sensor não esteja funcionando corretamente, é impresso no monitor serial que houve um erro na leitura do sensor. Caso contrário, prosseguimos para o envio dos dados.

Por fim, ainda no looping do código, nós encerramos a comunicação com o servidor através do comando cliente.stop(), e aguardamos, durante 20 minutos, para reestabelecer conexão com o servidor e enviar novas leituras do sensor.

Após o looping do código, temos a função readResponse(), que é utilizada na função sendData() e é responsável por aguardar a resposta do servidor para imprimi-la no monitor serial. O momento em que a função é chamada é armazenado (unsigned long timeIn = millis()) e comparado com o tempo atual de execução do código (while (timeIn + timeout > millis())), e, enquanto esse valor armazenado, somado ao valor definido em seu parâmetro (unsigned int timeout), for maior que a cronometragem de tempo de execução do código, a função entra em uma segunda condição. A condição if (cliente.available()) verifica se o cliente está disponível, durante esse intervalo de tempo. Caso o cliente esteja disponível, sua resposta é lida e armazenada na string resposta, que é impressa no monitor serial logo em seguida.

A função sendData(), a última de nosso código, é a principal, e responsável por enviar os valores de temperatura e umidade ambiente para o servidor. As respectivas variáveis são convertidas para strings para serem adicionadas às mensagens HTTP.

Após o tratamento do sensor DHT, temos a conversão da variável ESPERA para a escala adequada (milissegundos), assim como sua conversão de uma variável inteira para uma string. A conversão de escala da variável é utilizada para a duração de execução da função readResponse(). Já a conversão da variável inteira para string é usada para determinar o tempo em que a conexão com o servidor é mantida para o envio da segunda mensagem.

Finalmente, temos os comandos que são responsáveis pelo envio do cabeçalho do protocolo HTTP, para enviar as variáveis lidas pelo sensor para a plataforma PROIoT. Para isso, usamos o comando cliente.println(), juntamente com uma string (dados), para enviar para o servidor, através do cliente da conexão, um cabeçalho completo com o token API, os Alias e as variáveis lidas corretamente.

Com o conjunto de comandos acima, o NodeMCU envia as mensagens segundo os formatos abaixo.

Para enviar os dados para o servidor da PROIoT, temos que enviar uma mensagem do tipo POST, juntamente com o seu endereço completo, que se assemelha muito à um diretório de seu computador. Nesta primeira linha, podemos observar a presença do rótulo e do Alias que configuramos anteriormente neste tutorial. Já o último diretório, que seria praticamente o arquivo de seu computador, é a variável lida pelo sensor DHT, ou seja, a temperatura, ou umidade, ambiente. Esse diretório nos é fornecido pela própria plataforma PROIoT, através do seguinte link de exemplo.

Caso o conceito de "Rótulo" e "Alias" não tenha ficado claro, basta considerar que eles são os nomes únicos usados internamente pela plataforma, e os demais nomes, como Temperatura, são apenas informações para você se organizar pelos painéis.

Para finalizar a primeira linha de mensagem do cabeçalho, nós informamos ao servidor a versão do protocolo HTTP com a qual estamos nos comunicando, neste caso a versão "1.1", através do comando HTTP/1.1. A segunda linha do cabeçalho (Host: things.proiot.network), é responsável por direcionar a mensagem ao servidor correto, ou seja, direcionar o envio da mensagem para o site da PROIoT.

A terceira linha da mensagem é onde utilizamos o Token API, anteriormente criado, para que o envio da mensagem seja seguro, e para isso utilizamos o comando Authorization: TokenAPI. A criação do Token API, juntamente com o envio dessa linha, garante que o seu projeto receba apenas as mensagens que tenham em seu corpo a autorização com a senha correta, ou seja, o token criado e atrelado ao seu projeto.

Para encerrar a primeira mensagem, utilizamos o comando Connection: Keep-Alive, que mantém o servidor aberto por um determinado intervalo de tempo e para o recebimento de um número específico de mensagens. Para configurar o tempo e o número máximo de mensagens para qual o servidor será mantido aberto, usamos a configuração Keep-Alive: timeout=5, max=5, que mantém a conexão aberta durante 5 segundos para o envio de até 5 mensagens. Já para encerrar a segunda mensagem, nós encerramos a conexão com o servidor através do comando Connection: Close.