Android ThingsとFirebaseでIoT入門

Android ThingsとFirebaseで IoT入門

自己紹介氏名：富山雄太所属：会津大学学部1年(26期) 好きな言語：Kotlin GitHub：https://github.com/yt8492 趣味でAndroidアプリ開発やってます Facebookのすがた Twitterのすがた
ID:yt8492

今回のゴール・Android Thingsの導入と基本的な使い方がわかる・Firebaseの導入とFirestoreの基本的な使い方がわかる・遠隔で画面とGPIOの更新ができる

Android Thingsとは？・Googleが「IoT向けのプラットフォーム」として発表したOSなどを含むソフトウェア群(らしい) ・ここでは主にIoT機器向けOSとして扱います

Androidアプリ開発者にとってのメリット・Androidアプリ開発のノウハウをIoTデバイスの開発に活かすことができる・使い慣れたIDE(Android Studio)で開発ができる・Java/Kotlinが使える・GPIOの制御が比較的簡単にできる・画面をAndroidアプリのように設計できる

Android Thingsのはじめかた Android Things Console(https://partner.android.com/things/console/)へ移動

プロダクトを追加・Product name プロダクト名・SOM type 今回はRaspberry Pi 3を選択・Product
description プロダクトの説明を記入(省略可)

microSDカードに書き込むイメージをビルド・Modelsからモデル(ここではqa3dgk)を選択・CREATE A BUILD CONFIGURATIONを選択

ビルドの設定・ビルド名を入力・Android Thingsのバージョンを選択その他は初期設定で大丈夫です

ビルドしたイメージのダウンロード・ActionsからDevelopmentを選択しダウンロード・Zipファイルを解凍しimgファイルをmicroSDカードへ書き込み

Android Thingsを起動

Android Thingsアプリの実装通常のアプリ開発とほぼ同じ

Target Android Devicesの設定 Android Thingsにチェックをつける

Activityを選択今回はAndroid Things Empty Activityを選択

Activityの設定をして完了 Launch activity automatically on boot にチェックを入れるとデバイス起動時に自動的にアプリが起動する

Android ThingsでのGPIOの使い方 AndroidManifest.xmlに <uses-permission android:name="com.google.android.things.permission.USE_PERIPHERAL_IO" /> を追加 PeripheralManager.getInstance() でPeripheralManagerのインスタンスを取得 manager.openGpio("GPIO名")
でGPIOを取得していろいろする

Android ThingsでのRaspberry Pi 3のGPIO一覧公式より引用 https://developer.android.com/things/hardware/raspberrypi

Lチカさせてみる val manager = PeripheralManager.getInstance() val gpio = manager.openGpio("BCM4") gpio.setDirection(Gpio.DIRECTION_OUT_INITIALLY_LOW)
(1..10).forEach { gpio.value = !gpio.value Thread.sleep(1000) }

Firebaseとは・Googleが運営しているBaaS ・データーベースをはじめ様々な機能がある(時間が足りずあまり調べることができませんでした) ・様々なプラットフォーム / 言語に対応(Android, iOS, Web, Unity
など) ・バックエンドに詳しくなくてもクラウドを利用したアプリを開発できるのでAndroidエンジニアにもうれしい

Firebaseのはじめかた Firebase console(https://console.firebase.google.com/)へ移動

プロジェクトを追加・プロジェクト名・プロジェクトID ・アナリティクスの地域・Cloud Firestoreのロケーション

プロジェクト作成完了

実際にアプリを作ってみよう今回作るもの・ラズパイでLチカと画面にテキスト表示・テキストとLEDの状態はスマホから遠隔でセットできるようにする

Firebaseにアプリを追加する Android Studioであらかじめラズパイ用とスマホ用にそれぞれプロジェクトを作成しておくパッケージ名以外は省略可

設定ファイルをダウンロード(重要) ・google-services.jsonをダウンロード・ダウンロードしたファイルをアプリモジュールのルートディレクトリに追加

アプリのbuild.gradleファイルを修正プロジェクトレベルの build.gradle dependencies { classpath 'com.google.gms:google-services:4.0.1' //追加 }
アプリレベルのbuild.gradle dependencies { implementation 'com.google.firebase:firebase-core:16.0.1' //追加 } apply plugin: 'com.google.gms.google-services' //追加

Firebaseがアプリに正常に追加されたかチェック

データーベースの追加

セキュリティルールの作成今回はテストモードで開始実際のプロダクト開発ではロックモードで開始し適切にセキュリティルールを作成してください

データーベース作成完了

コレクションの追加・「コレクションを追加」をクリック・コレクションIDを入力

最初のドキュメントを追加・ドキュメントID 省略した場合自動的に設定される・フィールドフィールド名の設定、タイプの設定(string, number, boolean, map, array, null,
timestamp, geopoint, referenceから選択)

データーベースに値の登録が完了

アプリのbuild.gradleの編集 dependencies { implementation 'com.google.firebase:firebase-firestore:15.0.0' //追加 }

ラズパイ側アプリの実装

スマホ側アプリの実装

実行してみよう！

まとめ・Android Thingsを利用することによりAndroidアプリ開発者は比較的楽にIoTデバイスを開発することができる・Firebaseを利用することによりバックエンドの知識があまりなくてもクラウドを利用したアプリを開発することができる

まとめ Android ThingsとFirebaseが合わさり最強に見える

ご静聴ありがとうございました！

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