Сканируем NFC-метки и получаем показания температуры, открываем гараж или делаем всё, что захочется.
Комплектующие
Мы будем использовать кит набор Photon от компании Particle.
- Photon от Particle
Фотон - набор для разработки с Wi-Fi для создания устройства с улучшенными возможностями и повышенной надежностью.
Далее мы поговорим том, как сканирование NFC-меток может отправлять команды на ваше оборудование. Конечно, у вас должен быть телефон с Android.
Что такое NFC?
NFC (англ. - Near Field Communications), буквально, коммуникация ближнего окружения. Возьмем определение NFC из руководства по Android API:
Применение NFC
Простейший вариант применения NFC-меток - использование телефона для сканирования. А уже сам телефон, в свою очередь, может что-то с этими данными сделать. Например, предположим, у вас есть NFC-метка на приборной панели вашего автомобиля, вы можете отсканировать её, чтобы перевести телефон в режим вождения или открыть приложение с картами. Подробнее про NFC можно почитать на androproblem.ru, например, про то, как производится оплата через NFC с телефона. Но давайте остановимся на самых популярных способах применения меток.
Включение компьютера по возвращении домой
Ожидание запуска компьютера, когда вы возвращаетесь домой, очень утомляет. А оставлять комп на целый день зачастую очень не экономно. Один пользователь решил эту проблему с помощью NFC метки, которую он сделал, чтобы удаленно включить свой компьютер, как только он возвращается домой. Для этого процесса требуется Tasker, приложение Wake on LAN Android App и ПК с поддержкой Wake up on LAN.
Активация Wi-Fi модема
Конечно, может быть не так сложно погрузиться в настройки вашего телефона и активировать модем Wi-Fi (если он у вас есть), но у кого есть время? Если вы хотите немного упростить процесс удаленной работы, вы можете создать NFC-метку, которая автоматически запустит процесс активации модема. Затем просто прикрепите её к краю ноутбука. Для этого всего нам пригодится NFC Task Launcher.
Делимся своим Wi-Fi паролем с гостями
Если вы похожи на меня, ваш пароль Wi-Fi такой же длинный и сложный. Вместо того, чтобы давать своим гостям листок бумаги с набросанными на нем буквами чувствительных к регистру символов, напишите пароль для метки NFC. Вообще есть несколько способов сделать это.
Можно использовать InstaWifi для простого обмена паролями Wi-Fi напрямую через NFC. Недостатком является то, что для этого всем вашим гостям должен быть установлен InstaWifi. Кроме того, вы можете сделать одну метку с вашим паролем Wi-Fi, и ваши гости смогут читать её с большинством приложений для чтения/записи NFC, например, вышеупомянутым NFC Task Launcher.
Как мы можем использовать NFC-метки
В нашем случае мы могли бы использовать NFC, чтобы заставить наш телефон отправлять команду нашему оборудованию.
В случае этой статьи мы можем использовать метку для управления воротами гаража. Когда происходит сканирование NFC-метки, приклеенной к внешней стороне ворот гаража, телефон посылает команду REST на Photon управляющий гаражом, и дверь открывается или закрывается. В ближайших наших планах сделать на сайте большой урок по управлению гаражными воротами, а сегодня мы остановимся на самой сути реализации проекта.
Процесс
Шаг 1
Установите приложения Trigger и Tasker на свой телефон. К сожалению, Tasker - это платное приложение, но если вы не готовы платить, то вы можете скачать бесплатную версию, которая подарит вам 7 дней радости.
Шаг 2
В приложении Tasker мы создаем задачу, которая отправит HTTP-запрос POST в Particle Cloud (облако), чтобы открыть или закрыть ворота гаража. В случае, если вы управляете не Particle, а другим компонентом, например, Raspberry Pi, вместо него будет отправлен HTTP-запрос.
Давайте создадим задачу. Откройте приложение Tasker и:
https://api.particle.io/v1/devices/<PARTICLE DEVICE ID>/garage_open
access_token=<YOUR PARTICLE ACCESS TOKEN>
Обратите внимание, что garage_open - это функция, которую мы хотим запустить с помощью запроса POST.
Шаг 3
В приложении Trigger мы создадим задачу для запуска задачи в Tasker. В конце создания задачи приложение попросит нас отсканировать NFC-метку, чтобы сохранить в неё задачу. Вот что мы делаем в приложении Trigger:
- Создаем новое задание
- Нажимаем «Далее» на экране «Добавить один или несколько триггеров» (англ. - Add one or more triggers)
- Добавляем действие
- Выбираем Tasker -> Tasker Task, затем "Далее" (Next)
- Нажимаем на лупу, чтобы вы могли выбрать задачу в Tasker
- Выбираем OpenGarage и нажмите «Добавить в задачу» (Add to task)
- Нажимаем "Готово" (Done)
- Нажимаем NFT в «Добавить один или несколько триггеров» (Add one or more triggers) и жмем Далее (Next)
- Нажимаем «Выполнить» в "Добавить ограничения -> Далее -> Далее -> Готово" (Add restrictions -> Next -> Next -> Done) (нет необходимости в секунде, переключите задачу)
- Сканируем свою метку NFC, чтобы сохранить в ней дату задачи
- Нажимаем "Готово" (Done) сверху
- Всё готово
Шаг 4
Код программы на C++ ниже. Эту программу мы будем применять в следующем нашем уроке по управлению воротами гаража с помощью NFC.
// IO mapping
// D0 : relay: garage_BUTTON - this output is connected to the garage wall button or the garage remote
// D1 : relay
// D2 : relay
// D3 : relay
// D4 : garage_CLOSE : high means contact open (garage door opened), low means contact closed (garage door closed)
// D5 : garage_OPEN : high means contact open (garage door opened), low means contact closed (garage door closed)
// D6 :
// D7 :
// A0 :
// A1 :
// A2 :
// A3 :
// A4 :
// A5 :
// A6 :
// A7 :
#include "application.h"
String _version = "0.01";
#define PUSHBULLET_NOTIF "pushbullet"
#define GARAGE_READ_INTERVAL 1000
#define GARAGE_OPEN "open"
#define GARAGE_CLOSED "closed"
#define GARAGE_OPENING "opening"
#define GARAGE_CLOSING "closing"
#define GARAGE_NOTIF "GARAGE"
unsigned long garage_interval = 0;
int garage_BUTTON = D0;
int garage_CLOSE = D4;
int garage_OPEN = D5;
String garage_status_string = "unknown";
void setup() {
Particle.publish("device starting", "Firmware version: " + _version, 60, PRIVATE);
pinMode(garage_BUTTON, OUTPUT);
pinMode(garage_OPEN, INPUT_PULLUP);
pinMode(garage_CLOSE, INPUT_PULLUP);
bool success = Particle.function("garage_open", garage_open);
if (not success) {
Particle.publish("ERROR", "Failed to register function garage_open", 60, PRIVATE);
}
success = Particle.function("garage_stat", garage_stat);
if (not success) {
Particle.publish("ERROR", "Failed to register function garage_stat", 60, PRIVATE);
}
}
void loop() {
//read garage status every now and then
if( millis() - garage_interval >= GARAGE_READ_INTERVAL ) {
garage_read();
garage_interval = millis();
}
}
/*******************************************************************************
* Function Name : garage_open
* Description : garage_BUTTON goes up for one second
* Return : 0
*******************************************************************************/
int garage_open(String args)
{
digitalWrite(garage_BUTTON, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(garage_BUTTON, LOW);
return 0;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : garage_read()
* Description : reads and publishes the status of the garage, intended for using it with a service like ifttt
* Return : 0
*******************************************************************************/
int garage_read()
{
int open = digitalRead(garage_OPEN);
int closed = digitalRead(garage_CLOSE);
String previous_garage_status_string = garage_status_string;
//input goes low when the reed switch is activated
if ( not closed ) {
garage_status_string = GARAGE_CLOSED;
}
//input goes low when the reed switch is activated
if ( not open ) {
garage_status_string = GARAGE_OPEN;
}
//if both inputs are high, it means that the garage is moving
// so if it was open, we believe it's closing now
// and if it was closed, we believe it's opening now
if ( open and closed ) {
if ( previous_garage_status_string == GARAGE_OPEN ) {
garage_status_string=GARAGE_CLOSING;
}
if ( previous_garage_status_string == GARAGE_CLOSED ) {
garage_status_string=GARAGE_OPENING;
}
}
//if status of the garage changed from last scan, publish the new status
if ( previous_garage_status_string != garage_status_string ) {
Particle.publish(PUSHBULLET_NOTIF, "Your garage door is " + garage_status_string, 60, PRIVATE);
}
return 0;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : garage_stat // function name cannot be longer than 12 chars otherwise it wont be registered!
* Description : reads and publishes the status of the garage, intended for using it with a service like ifttt or pushbullet
* Return : 0
*******************************************************************************/
int garage_stat(String args)
{
int opened = digitalRead(garage_OPEN);
int closed = digitalRead(garage_CLOSE);
if ( not closed ) {
garage_status_string = GARAGE_CLOSED;
}
if ( not opened ) {
garage_status_string = GARAGE_OPEN;
}
Particle.publish(PUSHBULLET_NOTIF, "Your garage door is " + garage_status_string, 60, PRIVATE);
return 0;
}
Сканируем метку NFC с помощью телефона. Если все хорошо, приложение Trigger должно отобразить уведомление о том, что задача выполнена, а команда HTTP была отправлена на наше оборудование, и оно отреагировало на команду. Например, ворота гаража теперь открываются.М
Метки NFC - отличная идея, но не всегда хороший способ управления вашим оборудованием. Часто при сканировании метки приходится менять положение телефона, чтобы он наконец отсканировал её. Возникает вопрос, что я сделал не так? Почему процесс сканирования зачастую отнимает столько сил или времени для. Здесь можно найти две проблемы.
Возможно, NFC-метка очень старая. А возможно, что метка приклеена к поверхности, которая воздействует на магнитные поля между телефоном и меткой.
Итак, в следующем уроке мы опишем целиком процесс создания устройства, которое поможет открывать гаражные ворота с использованием NFC и смартфона на Андроид.