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繼前篇「MySQL資料庫存取」可以把溫濕度存放在自己的資料庫，這樣雖然非常好，可是考慮到不是每一個人都有辦法架設一台網路資料庫伺服器，所以我們來介紹一個目前物聯網最受歡迎的ThingSpeak資料庫，他是由大名鼎鼎的MATLAB公司所提供的免費空間，每一個註冊帳號可以免費取得4個頻道，頻道可以視為資料庫，每1個頻道可提供8個自訂欄位，最重要的是它提供非常直覺的圖表製作的功能，可以快速將資料轉換成圖表，且資料傳遞採用最簡單的http get，因此非常受到網友的推薦，算是網路入門的第一步。

除了儲存資料外，也有提供React及ThingHTTP，功能類似IFTTT可以進一步再串連其他服務，例如發現溫度過高就發送LINE通知，這都在本篇的文章中會介紹。

一、實驗目的

透過ESP32及DHT11取得環境溫濕度，將資料上傳至ThingSpeak並完成圖表設定，最後設定React，當溫度過高時，發送LINE通知給管理員，避免災害發生。

二、實驗過程

為了完成上述實驗，過程可分成以下幾個步驟，但有些屬於之前的課程就不再贅述，主要可分成以下幾個流程：
1.建立ThingSpeak帳號，並設定一個頻道
2.ESP32 透過DHT11取得溫濕度：
3.ESP32 WiFi連線及http get資料上傳：
4.圖表設定與頻道資料分享
5.設定LINE通知服務：
6.設定ThingSpeak React 及 ThingHTTP

三、實驗步驟

1.建立ThingSpeak帳號，並設定一個頻道

首先利用我們到ThingSpeak首頁： https://thingspeak.com/ ，ThingSpeak註冊過程比較特別，在建立帳號時並沒有密碼欄位，而是經過eMAIL確認後，才會要使用者輸入註冊欄位。這過程經常搞的大家摸不清頭緒，因此請大家依照以下流程進行註冊

1.1 註冊
進入ThingSpeak首頁後，點選右上角Sign Up功能，若您沒看到Sign Up，應該可能收到功能表內了。
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接下來輸入個人資訊，請注意Mail一定要正確，其餘可隨意輸入。輸入完畢後，按Continue繼續下一步。
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在這一步需要在Mail下方的check處點選打勾，代表要使用這個Mail做為個人帳號，完成後按Continue繼續下一步。
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接下來這個畫面很重要，這是等候畫面，他在等你完成Mail確認，所以不要點選下一步，而是到你的信箱查看是否有註冊確認信。
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查看Mail信箱是否有收到註冊確認信，若沒有，可能要去垃圾箱或垃圾郵件中找找，找到後，直接點選藍色的「Verify your email」按鈕即可完成Email確認。
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看到Your profile was verified後，我們再回到等候畫面，點選Continue，就會出現密碼視窗。
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在密碼視窗中輸入自己喜歡的密碼，但是必須符合密碼複雜性規則，並勾選下方的同意後，再點選Continue，即可完成註冊。
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註冊完成視窗，點選OK後，會出現一個問卷，確認你不是做商業用途。
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進入頻道設定畫面
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1.2 頻道設定

在ThingSpeak中的頻道可視為資料庫，一個頻道有8個基礎欄位可用，這次我們要收集溫濕度共兩個欄位，若您需要收集更多資料，只須在後方打勾，並輸入該欄位的名稱即可。
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下方的欄位可都先省略，例如Location可以手動標示感測地點的地圖，使用者可自行決定是否要輸入。地點的經緯度可從Google Map上查詢。
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完成設定後，會立即出現圖表，不過目前還沒有任何資料，因此圖表都是空的。
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1.3 手動傳輸測試

完成設定後，在使用ESP32傳輸之前，可以先手動傳值測試，以了解ThingSpeak是如何接收網路資料，我們點選頻道上方的「API Keys」的功能。
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ThingSpeak已經很貼心的把資料上傳的方式寫好放在左側「API Requests」的「Write a Channel Feed」欄位內。
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我們將欄位內資料的網址部份複製起來（前方的GET是說明方法，不要複製到），格式是
https://api.thingspeak.com/update?api_key=Z6H386FM.....&field1=0
其中api_key＝Z6H386FM.....的亂碼是我們寫入該資料庫的密碼，避免閒雜人等亂更新我們的資料，這裡請使用您自己的API Key值，而field1則是要傳入資料庫的欄位，中間有「＆」符號是作為欄位串接用途，每一個變數之間必須有＆符號做區隔，因次上面的內容我們要修改兩個地方：
1.最前方的https改成http，主要是等等使用ESP32傳輸時用不加密的http會比較簡單。
2.最後方的參數「field1=0」代表"欄位1"的值為0，而我們之前建立頻道時有"欄位1"＝溫度、"欄位2"＝濕度，因此手動再增加一個欄位，將「field1=0」改為「field1=25&field2=65」，代表要傳入的測試值是「溫度＝25、濕度＝65」，因此整句變成
http://api.thingspeak.com/update?api_key=Z6H386FM.....&field1=25&field2=65

完成上面的網址修改後，在瀏覽器中開啟一個新頁籤，將上述的網址輸入到新頁籤中並按Enter執行，就會出現數字1，代表這是資料庫的第1筆，往後每次收到新的值就會+1，但若出現0則代表資料接收失敗，原因可能是傳輸太頻繁，使用免費帳號每次間隔須超過15秒。
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此時回到頻道圖表Private View的地方就會發現，已經有第一點進來了，若沒有資料，請自行使用重新整理(F5)。
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若我們修改一下網址，將溫度改為30，濕度改為60，則網址變成：
http://api.thingspeak.com/update?api_key=Z6H386FMXXXXXXX&field1=30&field2=60
再送出網址一次，即可加上第二點，而連成一條線。讀者可自行增加多個點進行測試，查看傳入的狀況是否正常。
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根據上面的測試，我們可以了解，更新ThingSpeak資料庫的方式就是瀏覽一個固定的網址，並將欄位值放在最後的field1=溫度值&field2=濕度值的方式即可，因此下一步就是讓ESP32讀取DHT11的數值後，補到網址後方後，再瀏覽網址即可更新資料庫內容。

2.ESP32 透過DHT11取得溫濕度

本部份請參考之前的內容：第九篇 ESP32 溫濕度顯示器(DHT11+1602 LCD)

3.ESP32 WiFi連線及http get資料上傳

ESP32 WiFi網路連線基礎的部份，之前已經有說明如何透過ESP32的 HttpClient連線並取得PM2.5的資料，本部份請先參考：第十篇 ESP32 WiFi網路連線(NTP校時與PM2.5顯示器)

本節則是修改一下程式的內容，先收取DHT11的溫濕度值，最後加入到網址中。程式原始檔如下

#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include <SimpleDHT.h>
//請修改以下參數--------------------------------------------
char ssid[] = "SSID";
char password[] = "SSIDpassword";
//請修改為你自己的API Key，並將https改為http
String url = "http://api.thingspeak.com/update?api_key=換成你的APIKey";
int pinDHT11 = 14;//假設DHT11接在腳位GPIO14，麵包板左側序號8
//---------------------------------------------------------
SimpleDHT11 dht11(pinDHT11);//宣告SimpleDHT11物件

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  Serial.print("開始連線到無線網路SSID:");
  Serial.println(ssid);
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    delay(1000);
  }
  Serial.println("連線完成");
}

void loop()
{
  Serial.print("使用核心編號：");
  Serial.println(xPortGetCoreID());
  //嘗試讀取溫濕度內容
  byte temperature = 0;
  byte humidity = 0;
  int err = SimpleDHTErrSuccess;
  if ((err = dht11.read(&temperature, &humidity, NULL)) != SimpleDHTErrSuccess) {
    Serial.print("溫度計讀取失敗，錯誤碼="); Serial.println(err); delay(1000);
    return;
  }
  //讀取成功，將溫濕度顯示在序列視窗
  Serial.print("溫度計讀取成功: ");
  Serial.print((int)temperature); Serial.print(" *C, ");
  Serial.print((int)humidity); Serial.println(" H");
  //開始傳送到thingspeak
  Serial.println("啟動網頁連線");
  HTTPClient http;
  //將溫度及濕度以http get參數方式補入網址後方
  String url1 = url + "&field1=" + (int)temperature + "&field2=" + (int)humidity;
  //http client取得網頁內容
  http.begin(url1);
  int httpCode = http.GET();
  if (httpCode == HTTP_CODE_OK)      {
    //讀取網頁內容到payload
    String payload = http.getString();
    //將內容顯示出來
    Serial.print("網頁內容=");
    Serial.println(payload);
  } else {
    //讀取失敗
    Serial.println("網路傳送失敗");
  }
  http.end();
  delay(20000);//休息20秒
}

網路若沒問題，應該會把資料不停的送到ThingSpeak內，而圖就會顯示歷次傳入的資料
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4.圖表設定與頻道資料分享

4.1圖表格式設定

若讀者覺得圖表格式不符合需求，這時可以透過設定來變更，點選圖表右上方的筆的符號可以開啟設定視窗
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設定視窗功能說明
 

  • Title：表頭
  • X(Y)-Axis:X(Y)軸名稱
  • Color:線顏色
  • Background:背景
  • Type:圖形樣式，有五種圖形可選，使用者可以選一個自己順眼的，筆者選擇spline曲線圖
  • Dynamic:自動更新
  • Days:顯示天數
  • Results:畫面能顯示幾個點
  • 顯示方式：以下擇一
        -Timescale:每n分鐘只算一點
        -Avreage:每n分鐘平均只算一點
        -Median:每n分鐘取中位數
        -Sum:每n分鐘取總和
  • Rounding：四捨五入到第幾位
  • Data Min-Max：只取範圍內，超過的值會被忽略，可以當作篩選的意思
  • Y-Axis Min-Max：Y軸顯示區域

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4.2分享圖表

製作好的圖表目前僅能在ThingSpeak上看，每次要查閱都要登入，也可以透過iFrame方式分享到其他網站來做監測

首先點選上方的「Sharing」功能，然後點選下方的「Share channel view with everyone」完成開啟分享設定
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雖然已經分享了，但是其他人要如何觀看教室內環境數值呢？兩個方式，一個是網頁，一個則是iFrame嵌入，iFrame需要讀者有自己公開的網站才有辦法嵌入，因此就不說明，而網頁很簡單，點選圖示右上方的第一各方塊圖示。即可另開視窗，本網址就是濕度的公開網址，任何人都可以瀏覽這個圖表查看最新資訊。
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公開的網址URL
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除了折線圖之外，也可加入其他種圖形，點選上方的「Add Widget」，跳出三種類型，我這次選擇第一個圓形Gauge計量表，然後Next確定。
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輸入相關設定，即可完成新的圖表
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5.設定LINE通知服務：

ThingSpeak也可以做Line通知，驚不驚喜、意不意外，設定上也非常簡單，首先我們必須先設定好Line權杖，本部份請參考：「第十三篇 ESP32 LINE通知：倉庫溫度異常機器人」，不再贅述。

6.設定ThingSpeak React 及 ThingHTTP

獲得LINE權杖後，我們必須在設定React及ThingHTTP，React是反應，當傳入的值觸發某一個條件時可以做一些反應，而ThingHTTP就是Webhook的意思，可以從ThingSpeak網站將資訊傳遞到其他網站，而我們知道Line通知也是一個網址而已，因此設定React就可以觸發ThingHTTP，ThingHTTP傳遞到LINE讓手機收到，這個過程並不需要寫程式。架構圖如下
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我們先設定ThingHTTP，點選上方Apps/ThingHTTP
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點選New ThingHTTP，然後完成設定。
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相關欄位設定方式如下

  • URL：https://notify-api.line.me/api/notify
  • Method：POST
  • Content Type：application/x-www-form-urlencoded
  • Header的name=Authorization
  • Header的value=Bearer 你的Token
         Bearer與Token中間要記得插入一個英文空白
  • Body部份輸入
  • message=偵測目前行202溫度為“%%trigger%%”度，已超過設定，請協助儘快處理
         %%trigger%%代表將來會被Recat觸發的欄位值，稍後會設定，這裡就先這樣寫即可。

1.png

完成上述設定，點選下方的Save ThingHTTP存檔後，可以先做測試，利用存檔後右邊的Help有一個GET網址，可以測試這個Line通知是否正常。方法就是直接複製GET後方的網址，輸入在瀏覽器裡，即可看到手機接收到一個LINE通知，不過因為React尚未設定，因此收到訊息時「%%trigger%%」會直接顯示文字，而沒帶入變數。到時候React設定好，會將實際的溫度帶入。
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將GET後方的網址輸入在新的瀏覽器內，ENTER執行後，若傳遞成功，會回覆Status：200，同時手機也會收到訊息。

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LINE收到的訊息內容

React設定則更為簡單，一樣點選上方Apps/React，然後New React。
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設定方式參考下表

  • Condition Type：選擇數值類Numeric
  • 監控頻率：每次新增的值都要監控
  • 監控頻道：即選擇哪一個資料庫做監控，選擇上面建好的頻道
  • 監控欄位：監控哪一個欄位，本處選擇欄位1：溫度
  • 比較方式：數值類比較大小，此處選擇「大於30度時」觸發，選is Greater than
  • 數值：輸入30
  • Action：反應方式輸入ThingHTTP，即條件達到時，要傳送一個ThinhHTTP亦即上面的LINE通知。
  • perform ThingHTTP：選擇剛剛建立好LINE通知的那個ThingHTTP
  • Options：觸發通知的頻率，兩個選擇分別是1.條件達成後，只發一次通知，或2.每次條件達成都發通知，此處為了測試，我們選擇2.每次條件達成都發通知

完成React設定，點選Save，即可開始監控溫度。
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若溫度真超過30時，手機就會收到LINE通知了喔。若一直觸發，導致一直收到LINE通知，再將最後的Options改為1.條件達成後，只發一次通知，就不會那麼吵了。

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