안드로이드, 아두이노로 미세먼지 측정 후 Firebase연동하기

안녕하세요! 오랜만입니다. 요즘 시험기간 때문에 워낙 바뻐서 개인 프로젝트를 진행하지 못했습니다. ㅠㅠ 어,, 끝나자마자 일단 프로젝트 리뷰를 다시 해보긴 했습니다마는.. 그 사이 2018 Google I/O도 진행이 되었더군요. 자세한 이야기는 나중에 따로 포스팅으로 다루도록 하겠습니다.

제가 이 블로그를 시작하면서 가장 먼저 시작했던 프로젝트가 아두이노를 활용한 미세먼지 측정인데요, 이제 이것들을 가지고 조금 더 심화된 프로젝트를 진행해 보려 합니다.

그래서 뭘 할거냐?

우선, 여기(1편)와 여기(2편)에서 진행했던 미세먼지 측정기를 가지고 진행을 할 겁니다. 아두이노에서 측정한 미세먼지 값들을 Firebase FireStore DB에 저장해 모든 기기에서 실시간으로 볼 수 있도록 하려고 합니다.

아두이노에 ESP 모듈을 달아 통신을 직접 하고싶었지만, 부품을 구입하지 않아 손이 많이 가지만 안드로이드 기기를 한 번 거친 후 Firestore로 전송될 예정입니다.

제작해 보도록 하자

우선 프로젝트를 파 줍니다. 저는 급한대로 안드로이드 기기를 한 번 거쳐서 서버와 통신해 줄 것이기 때문에 ServerApp이라고 명명한 앱을 하나 더 등록했습니다.

그리고 FireStore에서는 위의 사진과 같이 컬렉션과 도큐멘트를 생성하였습니다. PM10 수준의 미세먼지 센서는 현제 주문하였으며, 도착하는 즉시 제작하여 같이 등록하도록 하겠습니다.. ㅠㅠ

서버와 통신할 안드로이드 앱

블루투스 연결을 통해 아두이노에서 10초에 한 번씩 초미세먼지 데이터를 보내줍니다. 그럼 그 데이터를 읽어 FireStore DB에 쿼리를 전송합니다. 블루투스와 안드로이드 기기간 연결하는 방법은 여기를 눌러 확인해 주세요.

bt.setOnDataReceivedListener((data, message) -> {
    Map<String, Object> city = new HashMap<>();
    //city.put("pm_10", "10");
    city.put("pm_25", message);

    db.collection("AirCondition").document("MicroDust")
            .set(city)
            .addOnSuccessListener(aVoid -> Log.d(TAG, "DocumentSnapshot successfully written!"))
            .addOnFailureListener(e -> Log.w(TAG, "Error writing document", e));
});

아직 PM10 수준의 미세먼지 센서가 없기 때문에 주석 처리하였습니다. 블루투스 모듈을 통해 데이터가 들어오면, 쿼리를 전송하는 부분입니다.

서버에서 받아오는 앱

여기서는 실시간으로 10초마다 바뀌는 데이터를 불러옵니다.

final DocumentReference docRef = db.collection("AirCondition").document("MicroDust");
    docRef.addSnapshotListener((snapshot, e) -> {
        if (e != null) {
            Log.w(TAG, "Listen failed.", e);
            return;
        }

        if (snapshot != null && snapshot.exists()) {
            Log.d(TAG, "Current PM 2.5: " + snapshot.getString("pm_25"));
            Log.d(TAG, "Current PM 10: " + snapshot.getString("pm_10"));

            float nNumber = Float.parseFloat(snapshot.getString("pm_25"));
            String pm25 = String.format("%.0f", nNumber);
            String pm10 = "0";

            initProgress(pm25, pm10);
        } else {
            Log.d(TAG, "Current data: null");
        }
    });
}

FireStore가 데이터가 변경되는 즉시 값을 받아오기 때문에 우리는 할 게 아무것도 없습니다. 정말 편한것 같습니다. 다만 저는 소숫점 4자리 수 까지 정보를 주는 것을 자연수만 받도록 소숫점 4자리를 제거하였습니다. 아두이노나 서버단에서 처리했으면 더 좋았을 텐데 제 실력이 아직 많이 부족한 탓 입니다. ㅠㅠ

다시 말씀드리지만,, 아직 PM10 의 미세먼지 센서가 배송 중 인지라 임시로 0을 집어넣고 진행한 점 너그러이 이해해 주시기 바랍니다.

public void initProgress(String pm_25, String pm_10) {

    int pm25 = Integer.parseInt(pm_25);
    int pm10 = Integer.parseInt(pm_10);

    if (0 <= pm25 && pm25 <= 15) {
        pm25Progress.setFinishedStrokeColor(Color.parseColor("#00B0FF"));
        pm25Progress.setTextColor(Color.parseColor("#00B0FF"));
    } else if (15 < pm25 && pm25 <= 35) {
        pm25Progress.setFinishedStrokeColor(Color.parseColor("#00E676"));
        pm25Progress.setTextColor(Color.parseColor("#00E676"));
    } else if (35 < pm25 && pm25 <= 75) {
        pm25Progress.setFinishedStrokeColor(Color.parseColor("#FF9100"));
        pm25Progress.setTextColor(Color.parseColor("#FF9100"));
    } else if (75 < pm25) {
        pm25Progress.setFinishedStrokeColor(Color.parseColor("#FF1744"));
        pm25Progress.setTextColor(Color.parseColor("#FF1744"));
    }
    pm25Progress.setProgress(pm25);
    pm10Progress.setProgress(pm10);
}

자연수로 변환된 String 값들을 int 값으로 변경해준 뒤, 단계별로 나눕니다. 단계는 네이버를 참고하였습니다.

이렇게 받은 최종 결과물은 아래와 같습니다.

농도가 진할 수록 색은 점점 변합니다. 저 그래프가 실시간으로 움직이는 모습이 신기하네요.

빨리 PM10 미세먼지 센서가 도착했으면 좋겠습니다.

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마치며

PM10 미세먼지 센서가 아직 없어서 굉장히 아쉽습니다. ㅠㅠ

오는대로 바로 제작하여 블로그에 포스팅 하도록 하겠습니다. 아는 지인분과 함께 연결하여 지인분 쪽 동네도 실시간으로 확인할 수 있도록 해야겠습니다!

질문은 댓글이나 공지사항에 있는 제 연락처를 통해 연락 주시면 감사하겠습니다.

감사합니다!