Tomás Domínguez Mínguez - Desarrollo de aplicaciones IoT en la nube para Arduino y ESP8266

DESARROLLO DE APLICACIONES IoT EN LA NUBE PARA ARDUINO Y ESP8266

Tomás Domínguez Mínguez

DESARROLLO DE APLICACIONES IoT EN LA NUBE PARA ARDUINO Y ESP8266

Tomás Domínguez Mínguez

Desarrollo de aplicaciones IoT en la nube para Arduino y ESP8266

Primera edición, 2020

© 2020 Tomás Domínguez Mínguez

© 2020 MARCOMBO, S. L.

www.marcombo.com

Diseño de cubierta: ENEDENÚ DISEÑO GRÁFICO

Maquetación: cuantofalta.es

Asesor técnico: Rubén Beiroa

Correctora: Beatriz García

Directora de producción: M. aRosa Castillo

«Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra solo puede ser realizada con la autorización de sus titulares, salvo excepción prevista por la ley. Diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos, www.cedro.org) si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de esta obra».

ISBN: 978-8-4267-2975-0

Producción del ebook: booqlab.com

A todos aquellos que, de forma tan generosa, resuelven en foros nuestras dudas sobre el uso de las tecnologías software

1.INTERNET DE LAS COSAS

1.1 Componentes de IoT

2.COMUNICACIONES WEB

2.1 La familia de protocolos Internet

2.2 Comunicaciones web con ESP-01

2.2.1 Características del ESP-01

2.2.2 Programación del ESP-01 desde el IDE Arduino

2.2.3 Librería ESP8266WiFi

2.2.4 Integración del ESP-01 con Arduino

2.2.5 Prácticas

2.2.5.1 Cliente web

2.2.5.2 Servidor web

2.3 Protocolo HTTP

2.3.1 Peticiones HTTP

2.3.1.1 Tipos de peticiones HTTP

2.3.2 Respuestas HTTP

2.3.3 Prácticas

2.3.3.1 Servidor web avanzado

2.3.3.2 Asignación de valores a los pines del ESP-01 desde un navegador

2.3.3.3 Obtención del estado de los pines del ESP-01 desde un navegador

2.3.3.4 Asignación de valores a los pines PWM de Arduino desde un navegador

2.4 Utilidades del navegador Chrome para el análisis de mensajes HTTP

2.5 Herramienta Postman

2.5.1 Instalación de Postman

2.5.2 Creación de peticiones HTTP

2.5.2.1 Componentes generales de una petición HTTP

2.5.2.2 Realización de peticiones GET

2.5.2.3 Realización de peticiones POST

2.5.3 Obtención de respuestas

3.COMUNICACIONES MQTT

3.1 Protocolo MQTT

3.1.1 Conexión de un cliente a un bróker

3.1.2 Publicación y suscripción de mensajes

3.2 Comunicaciones MQTT con WEMOS D1 R1

3.2.1 Características del WEMOS D1 R1

3.2.2 Librería PubSubClient

3.3 Herramienta MQTTLens

3.3.1 Instalación de MQTTLens

3.3.2 Uso de MQTTLens

3.4 Prácticas

3.4.1 Enchufe domótico

3.4.2 Sensor de temperatura

3.4.2.1 Publicación sin pérdida de mensajes

3.4.2.2 Detección de la desconexión de un dispositivo

3.4.3 Termómetro digital

3.4.4 Alarma con sensor de movimiento

3.4.4.1 Sistema emisor - PIR

3.4.4.2 Sistema receptor – Timbre eléctrico

3.4.4.3 Sistema receptor – Sirena electrónica

3.4.5 Control de la calefacción desde un móvil con IoT MQTT panel

4.FORMATO DE DATOS JSON

5.COMUNICACIONES REST

5.1 Librería HTTP aRest

5.2 Prácticas

5.2.1 Control de la salida de pines digitales

5.2.2 Mando a distancia

5.2.3 Mando a distancia inteligente

5.2.4 Medición de la humedad del suelo

6.SERVICIO UBIDOTS

6.1 Acceso al servicio Ubidots

6.2 Componentes básicos de la plataforma

6.2.1 Dispositivos

6.2.2 Variables

6.2.3 Procesamiento de variables

6.2.4 Cuadro de mandos

6.2.5 Eventos

6.3 Librería MQTT UbidotsESPMQTT

6.4 API HTTP RESTful

6.5 API MQTT

6.6 Prácticas

6.6.1 Estación meteorológica con UbidotsESPMQTT

6.6.1.1 Desarrollo del programa WEMOS

6.6.1.2 Creación del cuadro de mandos en Ubidots

6.6.2 Estación meteorológica con HTTP RESTful

6.6.3 Estación meteorológica con MQTT

6.6.4 Sistema de control de riego

6.6.4.1 Desarrollo del programa WEMOS

6.6.4.2 Creación del cuadro de mandos en Ubidots

7.SERVICIO BEEBOTTE

7.1 Acceso al servicio Beebotte

7.2 Componentes básicos de la plataforma

7.3 API HTTP RESTful

7.4 API MQTT

7.5 Prácticas

7.5.1 Sistema de control de fugas de agua con MQTT

7.5.1.1 Creación del canal, el recurso y el panel de control en Beebotte

7.5.1.2 Desarrollo del programa WEMOS

7.5.1.3 Creación del interruptor en Beebotte

7.5.2 Sistema de control de fugas de agua con HTTP RESTful

8.SERVICIO PUSHBULLET

8.1 Acceso al servicio Pushbullet

8.2 API HTTP

8.3 Prácticas

8.3.1 Alarma por apertura de puertas o ventanas con sensor magnético

8.3.2 Botón de emergencia para personas con necesidades especiales

9.SERVICIO IFTTT

9.1 Acceso al servicio IFTTT

9.2 Componentes básicos de la plataforma

9.2.1 Servicios

9.2.2 Applets

9.2.3 Widgets

9.3 Tecnología webhook

9.4 Prácticas

9.4.1 Notificación de fuga de agua con Webhooks y Pushbullet

9.4.1.1 Creación del applet IFTTT

9.4.1.2 Desarrollo del programa WEMOS

9.4.2 Control de presencia con Beebotte, Webhooks y Pushbullet

9.4.2.1 Creación del applet IFTTT

9.4.2.2 Creación del canal y la regla en Beebotte

9.4.2.3 Desarrollo del programa WEMOS

9.4.3 Sistema buscapersonas con Google Assistant, Webhooks y Beebotte

9.4.3.1 Creación del canal y el recurso en Beebotte

9.4.3.2 Creación del applet IFTTT

9.4.3.3 Desarrollo del programa WEMOS

9.4.4 Control de luces con Google Assistant, Webhooks y Beebotte

9.4.4.1 Creación del canal y los recursos en Beebotte

9.4.4.2 Creación del applet IFTTT

9.4.4.3 Desarrollo del programa WEMOS

9.4.5 Apertura de la puerta del garaje con Alexa, Webhooks y Ubidots

9.4.5.1 Creación del applet IFTT

9.4.5.2 Desarrollo del programa WEMOS

9.4.5.3 Instalación y prueba de Alexa en el móvil

9.4.6 Mando a distancia en el móvil con Button Widget, Webhooks y Ubidots

9.4.6.1 Creación del applet IFTT

9.4.6.2 Instalación y prueba de IFTTT en el móvil

Internet de las cosas, también conocido por sus siglas en inglés IoT (Internet of Things) , es un concepto propuesto por Kevin Ashton en 1999 para referirse a la conexión de objetos cotidianos a través de Internet. Su implantación es cada vez mayor y abarca, entre otros, los sectores de la medicina, la industria, el transporte, la energía, la agricultura, las ciudades inteligentes o los hogares, que es en el que nos centraremos. Hoy en día es más y más frecuente encontrar dispositivos en casa capaces de ser utilizados de forma remota a través de Internet, bien sea para su control o para obtener información de los sensores que lleven incorporados.

El éxito de la tecnología IoT se debe, en gran parte, a su capacidad para introducir objetos de uso diario en el mundo digital, al abrir un amplio abanico de nuevas posibilidades que incrementan enormemente su utilidad, ya que permiten el control de los objetos a distancia (p. ej., encender o apagar una luz), que estos informen de datos recogidos por sus sensores (p. ej., humedad o temperatura) o que envíen alertas (p. ej., alarmas, fallos de funcionamiento). Todo ello desde cualquier dispositivo en cualquier parte del mundo.