DOMÓTICA CON RASPBERRY PI Y ANDROID EN TIEMPO REAL

DOMÓTICA CON RASPBERRY PI Y ANDROID EN TIEMPO REAL

De acuerdo a lo que se aprecia en la gráfica, se puede decir que  Firebase es el punto central del sistema el cual recibe y envía  peticiones en tiempo real a los diferentes clientes que estén conectados a él.

La aplicación Android se conecta a la URL de nuestro proyecto de Firebase, y lo que hace es actualizar y obtener los datos en tiempo real, específicamente cuando se cambia el estado del Switch,  tanto en la aplicación móvil como en la página web, este cambio se ve reflejado de inmediato en Firebase, y como Raspberry Py con Python,  está conectado a la misma URL de Firebase, puede obtener el valor de este  estado y así poder encender o apagar un diodo led.

 

En las imágenes se ve como llega una notificación en tiempo real, cada vez que ha habido un cambio en Firebase

  

Aplicación Web se conecta a la misma URL de Firebase y en tiempo real envía y recibe los datos del estado. 

El dashboard de Firebase

Diagrama esquemático 

CONTENIDO

• CREAR UN PROYECTO EN FIREBASE
• CÓDIGO APLICACIÓN MÓVIL ANDROID (JAVA)
• CÓDIGO APLICACIÓN WEB (HTML/JAVASCRIPT)
• INSTALANDO LIBRERÍAS NECESARIAS EN RASPBIAN
• CÓDIGO APLICACIÓN RASPBERRY PI (PYTHON)

CREAR UNA CUENTA EN FIREBASE

Firebase es un proveedor de servicios en la nube,  tambien es un backend como servicio, algunos de sus servicios más destacados son:

• Base de datos en tiempo real
• Alojamiento (Hosting) 
• API de autenticación usando diferentes  redes sociales

Tienen librerías para los principales lenguajes de programación, como Java, Python, Javascript, Swift, entre otros.

Para crear una cuenta es muy sencillo, abrimos el siguiente enlace, nos pide loguearnos con Google, y listo, automáticamente Firebase crea un proyecto, y  también da la opción de crear nuevos proyectos, solo hay que escribir un nombre único para el proyecto, luego le genera una URL, que es la que se va a usar para hacer peticiones y consultas en tiempo real. 

CÓDIGO APLICACIÓN MÓVIL ANDROID (JAVA)

https://github.com/rpi-jefer/domotica_raspberry_pi

MainActivity.java

package com.rivera.jeffer.domotica;

import android.app.AlertDialog;
import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.support.v7.widget.Toolbar;
import android.view.Menu;
import android.view.MenuItem;
import android.widget.CompoundButton;
import android.widget.Switch;
import com.firebase.client.DataSnapshot;
import com.firebase.client.Firebase;
import com.firebase.client.FirebaseError;
import com.firebase.client.ValueEventListener;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    Switch mySwitch;
    Firebase firebase;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentView(R.layout.activity_main);
        Toolbar toolbar = (Toolbar) findViewById(R.id.toolbar);
        setSupportActionBar(toolbar);

        firebase.setAndroidContext(this);

        Intent intent = new Intent(this, FireService.class);
        startService(intent);

        mySwitch = (Switch)findViewById(R.id.mySwitch);

        firebase = new Firebase("https://android2016.firebaseio.com/luces/sala");

        firebase.addValueEventListener(new ValueEventListener() {

            @Override
            public void onDataChange(DataSnapshot dataSnapshot) {
                Boolean estado = (Boolean) dataSnapshot.getValue();

                mySwitch.setChecked(estado);

                if(estado){
                    mySwitch.setText("Luz Sala Encendida");

                }else{
                    mySwitch.setText("Luz Sala Apagada");
                }
            }

            @Override
            public void onCancelled(FirebaseError firebaseError) {

            }
        });

        mySwitch.setOnCheckedChangeListener(new CompoundButton.OnCheckedChangeListener() {
            @Override
            public void onCheckedChanged(CompoundButton buttonView, boolean isChecked) {
                if (isChecked) {
                    mySwitch.setText("Luz Sala Encendida");
                    firebase.setValue(true);

                } else {
                    mySwitch.setText("Luz Sala Apagado");
                    firebase.setValue(false);
                }
            }
        });
    }
    @Override
    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
        getMenuInflater().inflate(R.menu.menu, menu);
        return true;
    }

    @Override
    public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {
        int id = item.getItemId();

        if (id == R.id.action_settings) {
            AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(this);
            builder.setTitle("Desarrollado Por:");
            builder.setMessage("Jefferson Rivera \nriverajefer@gmail.com\nBogotá Colombia");
            builder.setPositiveButton("OK",null);
            builder.create();
            builder.show();
            return true;
        }

        return super.onOptionsItemSelected(item);
    }

}

Proyecto Android Studio

---

FireService.java

package com.rivera.jeffer.domotica;
import android.app.NotificationManager;
import android.app.PendingIntent;
import android.app.Service;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.media.RingtoneManager;
import android.net.Uri;
import android.os.IBinder;
import android.support.v4.app.NotificationCompat;
import android.util.Log;
import com.firebase.client.DataSnapshot;
import com.firebase.client.Firebase;
import com.firebase.client.FirebaseError;
import com.firebase.client.ValueEventListener;

public class FireService extends Service {

    private static final String TAG = "FireService";
    protected Firebase firebase;
    private PendingIntent pendingIntent;
    private NotificationManager notificationManager;
    private NotificationCompat.Builder notificationBuilder;
    private  int icono;


    @Override
    public void onCreate() {

        Log.i(TAG, "Service onCreate");
        Firebase.setAndroidContext(this);
        firebase = new Firebase("https://android2016.firebaseio.com/luces/sala");

        Intent myIntent = new Intent(this, MainActivity.class);
        pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, myIntent, 0);
        //Initialize NotificationManager using Context.NOTIFICATION_SERVICE
        notificationManager = (NotificationManager)getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);

    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {

        Log.i(TAG, "Service onStartCommand");

        //Creating new thread for my service
        //Always write your long running tasks in a separate thread, to avoid ANR
        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {

                firebase.addValueEventListener(new ValueEventListener() {
                    @Override
                    public void onDataChange(DataSnapshot dataSnapshot) {

                        Boolean estado = (Boolean) dataSnapshot.getValue();
                        String msgNotificacion;

                        if(estado){
                             msgNotificacion = "Luz Sala Encendida";
                             icono = R.drawable.ic_on;

                        }else{
                             msgNotificacion = "Luz Sala Apagada";
                             icono = R.drawable.ic_foco_off;
                        }
                        Log.v("CAMBIOOOOO DE:",msgNotificacion);

                        notificacion(msgNotificacion, icono);
                    }

                    @Override
                    public void onCancelled(FirebaseError firebaseError) {

                    }
                });

                //Stop service once it finishes its task
                //stopSelf();
            }
        }).start();

        return Service.START_STICKY;
    }


    public void  notificacion(String msg, int icono){

        //Prepare Notification Builder
        notificationBuilder = new NotificationCompat.Builder(this)
                .setContentTitle("Domótica").setSmallIcon(icono).setContentIntent(pendingIntent)
                .setContentText(msg);
        //add sound
        Uri uri = RingtoneManager.getDefaultUri(RingtoneManager.TYPE_NOTIFICATION);
        notificationBuilder.setSound(uri);
        long[] v = {80,260,80};
        notificationBuilder.setVibrate(v);
        notificationManager.notify(1, notificationBuilder.build());
    }


    //The system calls this method when another component wants to bind with the service
    @Override
    public void onDestroy() {
        Log.i(TAG, "SERVICIO DESTRUIDO");
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent arg0) {
        Log.i(TAG, "Service onBind");
        return null;
    }

}

contenido.xml

CÓDIGO APLICACIÓN WEB (HTML / JAVASCRIPT)

Estructura del proyecto:

Proyecto Web

index.html

 


 
 
    
    
    
    

    
    
    
    


  

DOMÓTICA


    

Luz Sala

      
       
       
     
  

js/script.js

/*
@autor: Jefferson Rivera
@email: riverajefer@gmail.com
*/

$(document).ready(function() {

  //creamos un objeto de firebase, y le pasamos la URL como parametro
  var ref = new Firebase("https://android2016.firebaseio.com/luces/");

  /*****************************************************************
   Obtenemos el valor del último estado 
  ******************************************************************/
  ref.once("value", function(res) {

    var luzSala = res.child("sala").val();
    $('#switch').attr('checked', luzSala); // 
    console.log("Estado actual: " +luzSala)

  });

  /*****************************************************************
   Obtenemos el valor del estado de la luz en tiempo real, 
   cada vez que haya cambio
  ******************************************************************/
  ref.on("child_changed", function(res) {

    var luz_sala = res.val();
    $('#switch').prop('checked', luz_sala);
    console.log("Cambio de estado: " +luz_sala)

  });        

 /*****************************************************************
   Actualizamos el valor, cambiado el estado del Switch 
  ******************************************************************/
  $('#switch').on('change', function(){ 
     if(this.checked) 
      {
          console.log("On")
          ref.update({ sala: true });
      }
      else{
          console.log("Off")
          ref.update({ sala: false });
      }
    });

});

css/estilos.css

body{
  background-color: #2E2E2E;
}

h1{
  font-family: 'Fjalla One', sans-serif;
  text-align: center;
  color: #FFF;
  font-size: 50px;
  text-shadow: 1px 1px 7px rgba(150, 150, 150, 1);
}
h2{
  text-align: center;
  color: #FFF;
  font-size: 45px;
  text-shadow: 1px 1px 7px rgba(150, 150, 150, 1);
}

.bild {
  position:absolute;
  display:none;
  width:1000px;
  height:735px;
}
.bg { 
  position: fixed; 
  top: 0; 
  left: 0;
  z-index: -99;
  /* Preserve aspet ratio */
  min-width: 100%;
  min-height: 100%;  
  z-index: -999;
 }
.bgwidth { width: 100%; }
.bgheight { height: 100%; } 
.switch {
  position: relative;
  display: block;
  vertical-align: top;
  width: 100px;
  height: 30px;
  padding: 3px;
  margin: 0 10px 10px 0;
  background: linear-gradient(to bottom, #eeeeee, #FFFFFF 25px);
  background-image: -webkit-linear-gradient(top, #eeeeee, #FFFFFF 25px);
  border-radius: 18px;
  box-shadow: inset 0 -1px white, inset 0 1px 1px rgba(0, 0, 0, 0.05);
  cursor: pointer;
}
.switch-input {
  position: absolute;
  top: 0;
  left: 0;
  opacity: 0;
}

Continua....
ver código completo en
https://github.com/rpi-jefer/domotica_raspberry_pi/blob/master/domotica_web/css/estilos.css

INSTALANDO LIBRERÍAS NECESARIAS EN RASPBIAN

sudo apt-get update
sudo apt-get install python-dev
sudo apt-get install python-gpiozero
sudo wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py
sudo python get-pip.py
sudo pip install requests==1.1.0
sudo pip install python-firebase

CÓDIGO APLICACIÓN RASPBERRY PI (PYTHON)

Proyecto Python

clases/Conexion.py

from firebase import firebase
import threading
import time

class Conexion(threading.Thread):

    def __init__(self, cb):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.callback = cb
        self.fire = firebase.FirebaseApplication('https://android2016.firebaseio.com/', None)
        self.ultimo_estado = self.fire.get('/luces/sala', None)
        self.callback(self.ultimo_estado)

    def run(self):
        E = []
        E.append(self.ultimo_estado)
        i = 0
  
      while True:
       estado_actual = self.fire.get('/luces/sala', None)
       E.append(estado_actual)

       if E[i] != E[-1]:
        self.callback(estado_actual)
   
      del E[0]
      i = i+i
      time.sleep(0.3)

main.py

import sys
import signal
from gpiozero import LED
from clases.Conexion import Conexion

led = LED(17)

def procesa(respuesta):
    print respuesta

    if respuesta:
     led.on()
     print "Encendido"
    else:
     led.off()
     print "Apagado"
    sys.stdout.flush()


try:
 print "Inicio"
 t = Conexion(procesa)
 t.daemon=True
 t.start()
 signal.pause()
except (KeyboardInterrupt, SystemExit):
 raise
 print "Salida"

DESCARGAR EL CÓDIGO DEL PROYECTO 

https://github.com/rpi-jefer/domotica_raspberry_pi

Desarrollado Por:

Jefferson Rivera Patiño

Bogotá Colombia