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# 温度を測定する - 仮想IoTハードウェア

このレッスンでは、仮想IoTデバイスに温度センサーを追加します。

## 仮想ハードウェア

仮想IoTデバイスでは、シミュレートされたGrove Digital Humidity and Temperatureセンサーを使用します。これにより、物理的なGrove DHT11センサーを使用する場合と同じようにこのラボを進めることができます。

このセンサーは**温度センサー**と**湿度センサー**を組み合わせたものですが、このラボでは温度センサーのコンポーネントにのみ注目します。物理的なIoTデバイスでは、温度センサーは[サーミスタ](https://wikipedia.org/wiki/Thermistor)であり、温度変化による抵抗の変化を感知して温度を測定します。温度センサーは通常デジタルセンサーであり、内部で測定された抵抗を摂氏（またはケルビン、華氏）の温度に変換します。

### CounterFitにセンサーを追加する

仮想湿度および温度センサーを使用するには、CounterFitアプリに2つのセンサーを追加する必要があります。

#### タスク - CounterFitにセンサーを追加する

CounterFitアプリに湿度センサーと温度センサーを追加します。

1. `temperature-sensor`というフォルダーに新しいPythonアプリを作成し、`app.py`という単一のファイルとPython仮想環境を作成します。そしてCounterFitのpipパッケージを追加します。

    > ⚠️ 必要に応じて[レッスン1でのCounterFit Pythonプロジェクトの作成と設定手順](../../../1-getting-started/lessons/1-introduction-to-iot/virtual-device.md)を参照してください。

1. DHT11センサー用のCounterFitシムをインストールするための追加のPipパッケージをインストールします。この操作は仮想環境が有効化されたターミナルで行ってください。

    ```sh
    pip install counterfit-shims-seeed-python-dht
    ```

1. CounterFitウェブアプリが実行中であることを確認します。

1. 湿度センサーを作成します：

    1. *Sensors*ペインの*Create sensor*ボックスで、*Sensor type*ドロップダウンを開き、*Humidity*を選択します。

    1. *Units*は*Percentage*のままにします。

    1. *Pin*が*5*に設定されていることを確認します。

    1. **Add**ボタンを選択して、Pin 5に湿度センサーを作成します。

    ![湿度センサーの設定](../../../../../translated_images/counterfit-create-humidity-sensor.2750e27b6f30e09cf4e22101defd5252710717620816ab41ba688f91f757c49a.ja.png)

    湿度センサーが作成され、センサーリストに表示されます。

    ![作成された湿度センサー](../../../../../translated_images/counterfit-humidity-sensor.7b12f7f339e430cb26c8211d2dba4ef75261b353a01da0932698b5bebd693f27.ja.png)

1. 温度センサーを作成します：

    1. *Sensors*ペインの*Create sensor*ボックスで、*Sensor type*ドロップダウンを開き、*Temperature*を選択します。

    1. *Units*は*Celsius*のままにします。

    1. *Pin*が*6*に設定されていることを確認します。

    1. **Add**ボタンを選択して、Pin 6に温度センサーを作成します。

    ![温度センサーの設定](../../../../../translated_images/counterfit-create-temperature-sensor.199350ed34f7343d79dccbe95eaf6c11d2121f03d1c35ab9613b330c23f39b29.ja.png)

    温度センサーが作成され、センサーリストに表示されます。

    ![作成された温度センサー](../../../../../translated_images/counterfit-temperature-sensor.f0560236c96a9016bafce7f6f792476fe3367bc6941a1f7d5811d144d4bcbfff.ja.png)

## 温度センサーアプリをプログラムする

CounterFitセンサーを使用して温度センサーアプリをプログラムします。

### タスク - 温度センサーアプリをプログラムする

温度センサーアプリをプログラムします。

1. `temperature-sensor`アプリがVS Codeで開かれていることを確認します。

1. `app.py`ファイルを開きます。

1. CounterFitにアプリを接続するために、以下のコードを`app.py`の先頭に追加します：

    ```python
    from counterfit_connection import CounterFitConnection
    CounterFitConnection.init('127.0.0.1', 5000)
    ```

1. 必要なライブラリをインポートするために、以下のコードを`app.py`ファイルに追加します：

    ```python
    import time
    from counterfit_shims_seeed_python_dht import DHT
    ```

    `from seeed_dht import DHT`ステートメントは、`counterfit_shims_seeed_python_dht`モジュールから`DHT`センサークラスをインポートし、仮想Grove温度センサーとやり取りするためのシムを提供します。

1. 仮想湿度および温度センサーを管理するクラスのインスタンスを作成するために、以下のコードを上記のコードの後に追加します：

    ```python
    sensor = DHT("11", 5)
    ```

    これは仮想**D**igital **H**umidity and **T**emperatureセンサーを管理する`DHT`クラスのインスタンスを宣言します。最初のパラメータは使用しているセンサーが仮想*DHT11*センサーであることをコードに伝えます。2番目のパラメータはセンサーがポート`5`に接続されていることをコードに伝えます。

    > 💁 CounterFitはこの湿度と温度センサーを2つのセンサーに接続することでシミュレートします。湿度センサーが指定されたピンに接続され、温度センサーは次のピンで動作します。湿度センサーがピン5にある場合、シムは温度センサーがピン6にあると仮定します。

1. 温度センサー値をポーリングしてコンソールに出力するために、以下のコードを上記のコードの後に追加します：

    ```python
    while True:
        _, temp = sensor.read()
        print(f'Temperature {temp}°C')
    ```

    `sensor.read()`の呼び出しは湿度と温度のタプルを返します。必要なのは温度値だけなので、湿度は無視されます。その後、温度値がコンソールに出力されます。

1. 温度レベルを継続的にチェックする必要がないため、`loop`の最後に10秒間のスリープを追加します。スリープはデバイスの消費電力を削減します。

    ```python
    time.sleep(10)
    ```

1. VS Codeターミナルで仮想環境が有効化された状態で、以下を実行してPythonアプリを実行します：

    ```sh
    python app.py
    ```

1. CounterFitアプリから、アプリが読み取る温度センサーの値を変更します。以下の2つの方法で変更できます：

    * 温度センサーの*Value*ボックスに数値を入力し、**Set**ボタンを選択します。入力した数値がセンサーから返される値になります。

    * *Random*チェックボックスをオンにし、*Min*と*Max*値を入力して**Set**ボタンを選択します。センサーが値を読み取るたびに、*Min*と*Max*の間のランダムな数値が返されます。

    設定した値がコンソールに表示されるはずです。*Value*や*Random*設定を変更して値の変化を確認してください。

    ```output
    (.venv) ➜  temperature-sensor python app.py
    Temperature 28.25°C
    Temperature 30.71°C
    Temperature 25.17°C
    ```

> 💁 このコードは[code-temperature/virtual-device](../../../../../2-farm/lessons/1-predict-plant-growth/code-temperature/virtual-device)フォルダーにあります。

😀 温度センサーのプログラムが成功しました！

**免責事項**:  
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