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» 2016年06月09日 07時00分 公開

MQTTで始めるIoTデバイスづくり(3):MQTTで始めるIoTデバイスの作り方 第3回:ESP8266でMQTT (2/4)

[今岡通博,MONOist]

システム構成

 下図がWi-FiモジュールとMQTTブローカー(Mosquitto)間で、MQTTメッセージのやりとりを行うシステム構成です。MQTTブローカーやパケット解析ツールをインストールしたPC側は前回と全く同じです。

 今回は下図で緑の円で囲まれたMQTTのクライアント側を構築していきます。まずはUSBシリアル変換モジュールとESP-WROOM-02をブレッドボード上で配線します(Wi-Fiモジュール「ESP8266」で始めるIoT DIY(2):ESP8266を宅内Wi-Fiにぶら下げるATコマンド実例も参考にしてください)。

Wi-FiモジュールとMQTTブローカー(Mosquitto)間で、MQTTメッセージのやりとりを行うシステム構成 Wi-FiモジュールとMQTTブローカー(Mosquitto)間で、MQTTメッセージのやりとりを行うシステム構成

 以下の図がブレッドボードに実装する、モジュール間の配線図と実装例です。

モジュール間配線図 モジュール間配線図
実装例 実装例。ESP-WROOM-02をブレッドボードに挿せるよう、専用のブレークアウトボードを用いましたが、このブレークアウトボードがブレッドボードの幅の大半を覆ってしまい、配線の一部が隠れてしまいました
左写真では隠れていた配線 左写真では隠れていた配線

 ブレッドボードのフットプリントを有効に使いたい場合は、「Wi-Fiモジュール ESP-WROOM-02 DIP化キット」(秋月電子通商)のようなESP8266付きブレークアウトボードがお勧めです。

 ESP8266は工場出荷時のファームだと、シリアル通信ポート(UART)のみが使えます。ですので、USBシリアル変換モジュールを使ってPCに接続してやることで、PCから仮想シリアルポートとしてアクセスすることが可能となります。

 PCからESP8266のUARTへの通信にはターミナルエミュレーター(今回は「Tera Term」)を用います。Mosquittoブローカーが動作しているPCのターミナルエミュレーターで、クライアント側のオペレーションをすることになります。

 ESP8266に対する電源もこのUSBシリアル変換モジュールから供給します。ただ、ESP8266の消費電力は通常時80mAですが、起動時や送信時には最大で360mA程度電流を消費するといわれています。そのためUSBシリアル変換モジュールの3.3V 電源出力側に、電解コンデンサーを入れています。

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