# Conecte o seu dispositivo IoT à nuvem - Wio Terminal Nesta parte da lição, irá conectar o seu Wio Terminal ao IoT Hub para enviar telemetria e receber comandos. ## Conectar o dispositivo ao IoT Hub O próximo passo é conectar o seu dispositivo ao IoT Hub. ### Tarefa - conectar ao IoT Hub 1. Abra o projeto `soil-moisture-sensor` no VS Code. 1. Abra o ficheiro `platformio.ini`. Remova a dependência da biblioteca `knolleary/PubSubClient`. Esta era usada para conectar ao broker MQTT público e não é necessária para conectar ao IoT Hub. 1. Adicione as seguintes dependências de biblioteca: ```ini seeed-studio/Seeed Arduino RTC @ 2.0.0 arduino-libraries/AzureIoTHub @ 1.6.0 azure/AzureIoTUtility @ 1.6.1 azure/AzureIoTProtocol_MQTT @ 1.6.0 azure/AzureIoTProtocol_HTTP @ 1.6.0 azure/AzureIoTSocket_WiFi @ 1.0.2 ``` A biblioteca `Seeed Arduino RTC` fornece código para interagir com um relógio em tempo real no Wio Terminal, usado para acompanhar o tempo. As restantes bibliotecas permitem que o seu dispositivo IoT se conecte ao IoT Hub. 1. Adicione o seguinte ao final do ficheiro `platformio.ini`: ```ini build_flags = -DDONT_USE_UPLOADTOBLOB ``` Isto define uma flag do compilador necessária ao compilar o código do Arduino IoT Hub. 1. Abra o ficheiro de cabeçalho `config.h`. Remova todas as configurações de MQTT e adicione a seguinte constante para a string de conexão do dispositivo: ```cpp // IoT Hub settings const char *CONNECTION_STRING = ""; ``` Substitua `` pela string de conexão do seu dispositivo que copiou anteriormente. 1. A conexão ao IoT Hub utiliza um token baseado no tempo. Isto significa que o dispositivo IoT precisa de saber a hora atual. Diferentemente de sistemas operativos como Windows, macOS ou Linux, os microcontroladores não sincronizam automaticamente a hora atual pela Internet. Por isso, será necessário adicionar código para obter a hora atual de um servidor [NTP](https://wikipedia.org/wiki/Network_Time_Protocol). Depois de obter a hora, esta pode ser armazenada num relógio em tempo real no Wio Terminal, permitindo que a hora correta seja solicitada posteriormente, assumindo que o dispositivo não perde energia. Adicione um novo ficheiro chamado `ntp.h` com o seguinte código: ```cpp #pragma once #include "DateTime.h" #include #include "samd/NTPClientAz.h" #include static void initTime() { WiFiUDP _udp; time_t epochTime = (time_t)-1; NTPClientAz ntpClient; ntpClient.begin(); while (true) { epochTime = ntpClient.getEpochTime("0.pool.ntp.org"); if (epochTime == (time_t)-1) { Serial.println("Fetching NTP epoch time failed! Waiting 2 seconds to retry."); delay(2000); } else { Serial.print("Fetched NTP epoch time is: "); char buff[32]; sprintf(buff, "%.f", difftime(epochTime, (time_t)0)); Serial.println(buff); break; } } ntpClient.end(); struct timeval tv; tv.tv_sec = epochTime; tv.tv_usec = 0; settimeofday(&tv, NULL); } ``` Os detalhes deste código estão fora do âmbito desta lição. Ele define uma função chamada `initTime` que obtém a hora atual de um servidor NTP e usa-a para configurar o relógio no Wio Terminal. 1. Abra o ficheiro `main.cpp` e remova todo o código MQTT, incluindo o ficheiro de cabeçalho `PubSubClient.h`, a declaração da variável `PubSubClient`, os métodos `reconnectMQTTClient` e `createMQTTClient`, e quaisquer chamadas a estas variáveis e métodos. Este ficheiro deve conter apenas código para conectar ao WiFi, obter a humidade do solo e criar um documento JSON com esta informação. 1. Adicione as seguintes diretivas `#include` ao topo do ficheiro `main.cpp` para incluir os ficheiros de cabeçalho das bibliotecas do IoT Hub e para configurar a hora: ```cpp #include #include #include #include "ntp.h" ``` 1. Adicione a seguinte chamada ao final da função `setup` para configurar a hora atual: ```cpp initTime(); ``` 1. Adicione a seguinte declaração de variável ao topo do ficheiro, logo abaixo das diretivas de inclusão: ```cpp IOTHUB_DEVICE_CLIENT_LL_HANDLE _device_ll_handle; ``` Isto declara um `IOTHUB_DEVICE_CLIENT_LL_HANDLE`, um identificador para uma conexão ao IoT Hub. 1. Abaixo disso, adicione o seguinte código: ```cpp static void connectionStatusCallback(IOTHUB_CLIENT_CONNECTION_STATUS result, IOTHUB_CLIENT_CONNECTION_STATUS_REASON reason, void *user_context) { if (result == IOTHUB_CLIENT_CONNECTION_AUTHENTICATED) { Serial.println("The device client is connected to iothub"); } else { Serial.println("The device client has been disconnected"); } } ``` Isto declara uma função de callback que será chamada quando a conexão ao IoT Hub mudar de estado, como conectar ou desconectar. O estado é enviado para a porta serial. 1. Abaixo disso, adicione uma função para conectar ao IoT Hub: ```cpp void connectIoTHub() { IoTHub_Init(); _device_ll_handle = IoTHubDeviceClient_LL_CreateFromConnectionString(CONNECTION_STRING, MQTT_Protocol); if (_device_ll_handle == NULL) { Serial.println("Failure creating Iothub device. Hint: Check your connection string."); return; } IoTHubDeviceClient_LL_SetConnectionStatusCallback(_device_ll_handle, connectionStatusCallback, NULL); } ``` Este código inicializa o código da biblioteca do IoT Hub e cria uma conexão usando a string de conexão no ficheiro de cabeçalho `config.h`. Esta conexão é baseada em MQTT. Se a conexão falhar, isso será enviado para a porta serial - se vir isto na saída, verifique a string de conexão. Finalmente, o callback de estado da conexão é configurado. 1. Chame esta função na função `setup` abaixo da chamada para `initTime`: ```cpp connectIoTHub(); ``` 1. Tal como com o cliente MQTT, este código funciona numa única thread, por isso precisa de tempo para processar mensagens enviadas pelo hub e para o hub. Adicione o seguinte ao topo da função `loop` para fazer isto: ```cpp IoTHubDeviceClient_LL_DoWork(_device_ll_handle); ``` 1. Compile e carregue este código. Verá a conexão no monitor serial: ```output Connecting to WiFi.. Connected! Fetched NTP epoch time is: 1619983687 Sending telemetry {"soil_moisture":391} The device client is connected to iothub ``` Na saída, pode ver a hora NTP a ser obtida, seguida pela conexão do cliente do dispositivo. Pode demorar alguns segundos para conectar, por isso pode ver a humidade do solo na saída enquanto o dispositivo está a conectar. > 💁 Pode converter o tempo UNIX do NTP para uma versão mais legível usando um site como [unixtimestamp.com](https://www.unixtimestamp.com) ## Enviar telemetria Agora que o seu dispositivo está conectado, pode enviar telemetria para o IoT Hub em vez do broker MQTT. ### Tarefa - enviar telemetria 1. Adicione a seguinte função acima da função `setup`: ```cpp void sendTelemetry(const char *telemetry) { IOTHUB_MESSAGE_HANDLE message_handle = IoTHubMessage_CreateFromString(telemetry); IoTHubDeviceClient_LL_SendEventAsync(_device_ll_handle, message_handle, NULL, NULL); IoTHubMessage_Destroy(message_handle); } ``` Este código cria uma mensagem do IoT Hub a partir de uma string passada como parâmetro, envia-a para o hub e, em seguida, limpa o objeto da mensagem. 1. Chame este código na função `loop`, logo após a linha onde a telemetria é enviada para a porta serial: ```cpp sendTelemetry(telemetry.c_str()); ``` ## Processar comandos O seu dispositivo precisa de processar um comando do código do servidor para controlar o relé. Este é enviado como uma solicitação de método direto. ### Tarefa - processar uma solicitação de método direto 1. Adicione o seguinte código antes da função `connectIoTHub`: ```cpp int directMethodCallback(const char *method_name, const unsigned char *payload, size_t size, unsigned char **response, size_t *response_size, void *userContextCallback) { Serial.printf("Direct method received %s\r\n", method_name); if (strcmp(method_name, "relay_on") == 0) { digitalWrite(PIN_WIRE_SCL, HIGH); } else if (strcmp(method_name, "relay_off") == 0) { digitalWrite(PIN_WIRE_SCL, LOW); } } ``` Este código define uma função de callback que a biblioteca do IoT Hub pode chamar quando recebe uma solicitação de método direto. O método solicitado é enviado no parâmetro `method_name`. Esta função imprime o método chamado na porta serial e, em seguida, liga ou desliga o relé dependendo do nome do método. > 💁 Isto também poderia ser implementado num único pedido de método direto, passando o estado desejado do relé num payload que pode ser enviado com o pedido de método e disponível no parâmetro `payload`. 1. Adicione o seguinte código ao final da função `directMethodCallback`: ```cpp char resultBuff[16]; sprintf(resultBuff, "{\"Result\":\"\"}"); *response_size = strlen(resultBuff); *response = (unsigned char *)malloc(*response_size); memcpy(*response, resultBuff, *response_size); return IOTHUB_CLIENT_OK; ``` As solicitações de método direto precisam de uma resposta, e a resposta é composta por duas partes - uma resposta em texto e um código de retorno. Este código criará um resultado como o seguinte documento JSON: ```JSON { "Result": "" } ``` Este é então copiado para o parâmetro `response`, e o tamanho desta resposta é definido no parâmetro `response_size`. Este código retorna `IOTHUB_CLIENT_OK` para indicar que o método foi processado corretamente. 1. Configure o callback adicionando o seguinte ao final da função `connectIoTHub`: ```cpp IoTHubClient_LL_SetDeviceMethodCallback(_device_ll_handle, directMethodCallback, NULL); ``` 1. A função `loop` chamará a função `IoTHubDeviceClient_LL_DoWork` para processar eventos enviados pelo IoT Hub. Isto é chamado apenas a cada 10 segundos devido ao `delay`, o que significa que os métodos diretos são processados apenas a cada 10 segundos. Para tornar isto mais eficiente, o atraso de 10 segundos pode ser implementado como vários atrasos mais curtos, chamando `IoTHubDeviceClient_LL_DoWork` cada vez. Para fazer isto, adicione o seguinte código acima da função `loop`: ```cpp void work_delay(int delay_time) { int current = 0; do { IoTHubDeviceClient_LL_DoWork(_device_ll_handle); delay(100); current += 100; } while (current < delay_time); } ``` Este código irá fazer um loop repetidamente, chamando `IoTHubDeviceClient_LL_DoWork` e atrasando por 100ms cada vez. Fará isto tantas vezes quanto necessário para atrasar pelo tempo dado no parâmetro `delay_time`. Isto significa que o dispositivo está a esperar no máximo 100ms para processar solicitações de método direto. 1. Na função `loop`, remova a chamada para `IoTHubDeviceClient_LL_DoWork` e substitua a chamada `delay(10000)` pelo seguinte para chamar esta nova função: ```cpp work_delay(10000); ``` > 💁 Pode encontrar este código na pasta [code/wio-terminal](../../../../../2-farm/lessons/4-migrate-your-plant-to-the-cloud/code/wio-terminal). 😀 O programa do sensor de humidade do solo está conectado ao seu IoT Hub! **Aviso Legal**: Este documento foi traduzido utilizando o serviço de tradução por IA [Co-op Translator](https://github.com/Azure/co-op-translator). Embora nos esforcemos para garantir a precisão, é importante notar que traduções automáticas podem conter erros ou imprecisões. O documento original na sua língua nativa deve ser considerado a fonte autoritária. Para informações críticas, recomenda-se a tradução profissional realizada por humanos. Não nos responsabilizamos por quaisquer mal-entendidos ou interpretações incorretas decorrentes do uso desta tradução.