Posted By on 5 月 3, 2015 in Arduino, 單元, 教學文, 開放硬體, 開發主板, 開發套件, 開發平台 | 24 comments

作者：章國俊

上週末(4/25)參加了MakerPRO舉辦的「用 Arduino Yún 自造智慧家電」工作坊，終於有機會實際用到它。Arduino Yún 本身所擁有的網路功能使得它可以直上「雲端」！但如何讓它接上網際網路這朵大雲呢？如何運用現有的資源製作出一個有用的東西呢？

那麼來試試，用 Arduino Yún 加上一個攝影機來實現家庭防盜系統 — 「當家門打開時，在手機上會出現通知，並且能夠看到是誰打開門的」。

透過 Temboo 這個服務，再結合 Dropbox 以及IFTTT，運用 Arduino Yún 做到這些功能其實並不難！

先看一下！可以發現 Temboo 直接支援 Arduino Yún，只要按照網頁上面指引的程序，一步一步進行，最後就會幫我們產生程式，我們只需要依照實際的需要修改就可以了。

開始動手做吧！

大致的運作流程如下：

1. 在 Arduino Yún 裝上 USB 攝影機，並且使用一個微動開關。當門打開時，微動開關會被觸發，並啟動攝影機拍一張照片。
2. 透過 Temboo，將照片傳到 Dropbox。
3. 透過 IFTTT，當 Dropbox 有新的照片時，會在手機上出現通知，而且可以看到照片。
4. 透過 Temboo，在 Google Drive 的 spreadsheets 上面增加一筆紀錄。

第一步：設定 Arduino Yún

Arduino Yún 簡介和基本的操作及設定，可以參考 Cave 教育團隊的教學文件。
設定部份請參考：http://www.slideshare.net/NissinAllelujahnissin/141125-42552501

當用瀏覽器看到這個畫面時，就可以進行下一個步驟了。

第二步：在 Arduino Yún 安裝 USB Camera 以及所需的軟體

先用 ssh 連上 Yún 的 Linux 部份（root 密碼就登入上面那頁時所用的密碼）

執行以下的指令，以安裝攝影機所需的軟體。

opkg update
opkg install kmod-video-uvc
opkg install python-openssl
opkg install fswebcam

完成之後將攝影機接上

並且插上 MicroSD 卡

執行
cd /mnt/sda1
fswebcam -r960x720 test001.jpg
ls -l test001.jpg

確認一下照片是否成功地存在記憶卡上面，如果成功了就繼續下一步。

第三步：設定 Temboo 帳號

可以參考 http://www.slideshare.net/NissinAllelujahnissin/141125-42552501
從第 15 頁開始有註冊的方式和基本的設定。

第四步：建立將照片傳到 Dropbox 的程式

其實這個程式是由 Temboo 幫我們產生的，自己只需要做一些修改。

在 Temboo 註冊並且建立了一個 Application 之後，到：
https://www.temboo.com/library/Library/Dropbox/FilesAndMetadata/UploadFile/

在右上角的 IoT Mode 設為 off，點選藍色字的 Get OAuth Tokens，按照網頁上的指示一步一步作。雖然要花一點時間，但這個操作的過程的介面非常友善，很容易成功的！

建立 Dropbox APP 與認証的步驟都完成之後，會進入下面這個畫面。然後自己在 FileContents 這個欄位裡填上「SGVsbG8=」；FileName 欄位填入 test.txt。

註：
如下圖

1. FileContents 欄位填入的值 “SGVsbG8=” 是 “Hello” 這個字經過 base64 編碼後的結果。這是因為實際上傳檔是透過 Web Service 進行的，像圖片這類的二進位格式的檔案都必須先經過編碼成文字再傳送。
上面那些被自動填進去，沒有規則字元的組合都是不可以洩漏的，圖片裏面的都是我自己亂敲的。

2. 按下RUN 如果成功的話，去看看Dropbox裏面是不是已經收到檔案了，如果檔案的內容是Hello結果就是正確了。

第五步：試著在 Arduino Yún 上面執行上傳檔案的程式

首先確認在這個網頁的右上角的 IoT mode 是 Off 的，然後往下在 Code 的部份選擇 Python。
接著要做兩件事情：

從右邊的 Get Python SDK 下載，解壓縮後將 temboo 這個資料夾，放進 MicroSD 卡。
複製產生的 Python 程式碼，稍做修改後另存新檔 upload.py，一樣也是放進 MicroSD 卡。

程式略做修改

import base64
import sys
from temboo.Library.Dropbox.FilesAndMetadata import UploadFile
from temboo.core.session import TembooSession

file_name = str(sys.argv[1])
with open(file_name, “rb”) as image_file:
encoded_string = base64.b64encode(image_file.read())

# Create a session with your Temboo account details
session = TembooSession(“your account”, “your app name”, “your app ID”)

# Instantiate the Choreo
uploadFileChoreo = UploadFile(session)

# Get an InputSet object for the Choreo
uploadFileInputs = uploadFileChoreo.new_input_set()

# Set the Choreo inputs
uploadFileInputs.set_AppSecret(“xxxxxxxxxxxx”)
uploadFileInputs.set_AccessToken(“xxxxxxxxxxx”)
uploadFileInputs.set_FileName(file_name)
uploadFileInputs.set_AccessTokenSecret(“xxxxxxxxx”)
uploadFileInputs.set_AppKey(“xxxxxxxxxxx”)
uploadFileInputs.set_FileContents(encoded_string)

# Execute the Choreo
uploadFileResults = uploadFileChoreo.execute_with_results(uploadFileInputs)

# Print the Choreo outputs
print(“Response: ” + uploadFileResults.get_Response())

ssh 到 Console 來執行看看，如圖：

經過了這個測試，如果前個步驟用來測試攝影機安裝的那張照片可以傳到 Dropbox，這表示離成功又近一步了！

第六步：將開關接到 Arduino Yún

我的微動開關因為是要裝在門上，所以關門時是保持被壓下的，而開門時則釋放開來。所以在接線的時候，要讓開關在釋放時接通。

線路的接法可以參考這篇 Arduino 練習：以開關切換 LED 明滅狀態

自己寫段 Sketch：當開關釋放時，通知攝影機拍下照片，然後執行上一個步驟的用來上傳照片的 Python 程式。

#include
#include

Process process;
boolean hasPictured = false;
int MILIS_TO_WAIT_DOOR_OPEN = 2000;
int switchPin = 2;
String path = “/mnt/sda1/”;

void setup() {
pinMode(switchPin, INPUT);
Bridge.begin();
}

void loop() {
if (digitalRead(switchPin) == HIGH) {
if (!hasPictured) {
delay(MILIS_TO_WAIT_DOOR_OPEN);
String fileName = takePicture();
hasPictured = true;
uploadPicture(fileName);
logToGoogleDrive(fileName);
}
} else {
hasPictured = false;
}
}

String takePicture() {
String filename = getCurrentTimeString() + “.jpg”;
String filePathName = path + filename;
process.runShellCommand(“fswebcam ” + filePathName + ” -r 800×600″);
while (process.running());
hasPictured = true;
return filePathName;
}

void uploadPicture(String filePathName) {
process.runShellCommand(“python ” + path + “upload.py ” + filePathName);
while (process.running());
}

String getCurrentTimeString() {
String currentTimeStr;
process.runShellCommand(“date +%Y-%m-%d-%H-%M-%S”);
while (process.running());

while (process.available() > 0) {
char c = process.read();
currentTimeStr += c;
}
currentTimeStr.trim();
return currentTimeStr;
}

void logToGoogleDrive(String filePathName) {
}

目前 logToGoogleDrive() 這個函式先保持空的，先整合開關和攝影機以及上傳的程式。

將程式 upload 之後，試著按下開關再放鬆，照片會不會自動傳到 Dropbox。
當我放開開關後，10 秒內就可以在 Dropbox 看到照片了。

第七步：運用 IFTTT 透過手機來通知

首先需要將 IFTTT 的 APP 下載到手機，完成註冊之後可以直接在手機或是 IFTTT 的網頁上進行設定。

以網頁為例：按右上角的 Create a Recipt，接著：

This 選擇 Dropbox
Trigger 選擇 New phote in your folder
That 選擇 Android Notification

設定完成之後可以看到如下圖這樣。

這時只要再次讓按下開關然後放開，幾分鐘後在手機就會出現通知。

第八步：在 Google Drive 上面建立 Log

首先在自己的 Google Drive 上面建立一個新的 Google Sheets，我的檔名是 GateMonitorLog，記得一定要在第 1 列放上標題！

然後又要借助 Temboo 了。

先到 https://www.temboo.com/library/Library/Google/OAuth/ 處理 OAuth 相關的設定。
還是按照上面指引的步驟，一步一步進行。其中在 InitializeOAuth 的步驟中，Scope 請填 “https://spreadsheets.google.com/feeds”

在完成 FinalizeOAuth 這個步驟之後記下 RefreshToken 的值。

來到 https://www.temboo.com/library/Library/Google/Spreadsheets/AppendRow/
填好相關欄位之後，一樣試 RUN 看看會不會成功。

如果成功了，將右上角的 IoT Mode 打開，就可以看到下載 Arduino 程式的聯結。
下載完成之後解壓縮，有兩個檔案：

TembooAccount.h 複製到剛才我們自己寫的那個 Sketch 的資料夾裏面。
appendrow_sketch.ino 則提取部份的程式，加到自己寫的那個 Sketch 的 logToGoogleDrive() 裏面。

程式再修改一下，這是最後版本了。(最後面與自己的 Google Account 和 OAuth 相關的部份要改成實際的值)。

#include
#include
#include
#include “TembooAccount.h” // contains Temboo account information, as described below

Process process;
boolean hasPictured = false;
int MILIS_TO_WAIT_DOOR_OPEN = 2000;
int switchPin = 2;
String path = “/mnt/sda1/”;

void setup() {
pinMode(switchPin, INPUT);
Bridge.begin();
}

void loop() {
if (digitalRead(switchPin) == HIGH) {
if (!hasPictured) {
delay(MILIS_TO_WAIT_DOOR_OPEN);
String fileName = takePicture();
uploadPicture(path + fileName);
logToGoogleDrive(fileName);
}
} else {
hasPictured = false;
}
}

String takePicture() {
String filename = getCurrentTimeString(“+%Y-%m-%d-%H-%M-%S”) + “.jpg”;
String filePathName = path + filename;
process.runShellCommand(“fswebcam ” + filePathName + ” -r 800×600″);
while (process.running());
hasPictured = true;
return filename;
}

void uploadPicture(String filePathName) {
process.runShellCommand(“python ” + path + “upload.py ” + filePathName);
while (process.running());
}

String getCurrentTimeString(String format) {
String currentTimeStr;
process.runShellCommand(“date ” + format);
while (process.running());

while (process.available() > 0) {
char c = process.read();
currentTimeStr += c;
}
currentTimeStr.trim();
return currentTimeStr;
}

void logToGoogleDrive(String fileName) {
TembooChoreo AppendRowChoreo;
// Invoke the Temboo client
AppendRowChoreo.begin();

// Set Temboo account credentials
AppendRowChoreo.setAccountName(TEMBOO_ACCOUNT);
AppendRowChoreo.setAppKeyName(TEMBOO_APP_KEY_NAME);
AppendRowChoreo.setAppKey(TEMBOO_APP_KEY);

// Set Choreo inputs
String dateString = getCurrentTimeString(“”);
String rowString = dateString +”,” + fileName;
Serial.println(rowString);
AppendRowChoreo.addInput(“ClientSecret”, “xxxxxxxxxx”);
AppendRowChoreo.addInput(“RefreshToken”, “xxxxxxxx”);
AppendRowChoreo.addInput(“RowData”, rowString);
AppendRowChoreo.addInput(“SpreadsheetTitle”, “GateMonitorLog”);
AppendRowChoreo.addInput(“ClientID”, “xxxxxxxxxx”);

// Identify the Choreo to run
AppendRowChoreo.setChoreo(“/Library/Google/Spreadsheets/AppendRow”);
// Run the Choreo; when results are available, print them to serial
AppendRowChoreo.run();

while(AppendRowChoreo.available()) {
char c = AppendRowChoreo.read();
Serial.print(c);
}
AppendRowChoreo.close();
}

upload 之後，再次按下開關然後放開，就可以看到剛剛建立的試算表出現資料了。

好，完成了！

只要準備好材料，這可以當作是一個週末的專案，自己動手完成！無論是好玩，還是作一個雛型的實驗，用 Arduino Yún 加上 Temboo 都是個不錯的方案。