PHP と MQTT を使用してリアルタイム天気予報アプリケーションを作成する方法

PHP と MQTT を使用してリアルタイム天気予報アプリケーションを作成する方法

はじめに:
天気予報は私たちの生活において非常に重要なサービスです。 MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) プロトコルを使用して、リアルタイムの気象データを取得できます。この記事では、PHPとMQTTを使ってリアルタイム天気予報アプリを作成する方法を紹介します。このアプリケーションを通じて、特定の気象観測所のチャンネルを購読し、温度、湿度、風向きなどのデータをリアルタイムで取得できます。

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ステップ 1: MQTT サーバーをインストールする
まず、気象観測所に接続してリアルタイム データを取得できるように、MQTT サーバーをインストールする必要があります。 Mosquitto、EMQ X、HiveMQ など、数多くの MQTT サーバーから選択できます。この記事では、人気のある無料のオープンソース MQTT サーバーである Mosquitto を使用します。 Mosquitto の公式 Web サイトからダウンロードしてインストールできます。

ステップ 2: 天気予報アプリケーションを作成する
次に、気象データをサブスクライブしてアプリケーションに表示するための PHP スクリプトを作成する必要があります。 phpMQTT などの一般的な PHP MQTT クライアント ライブラリを使用します。

まず、GitHub から phpMQTT ライブラリをダウンロードし、次のコマンドを使用してプロジェクトにインポートします:

git clone https://github.com/bluerhinos/phpMQTT.git

次に、index.php ファイルを作成し、phpMQTT ライブラリをインポートします:

<?php
require("phpMQTT.php");

次に、MQTT クライアント インスタンスを作成し、MQTT サーバーに接続します。

<?php
require("phpMQTT.php");

$server = "localhost";  // MQTT服务器的主机名或IP地址
$port = 1883;  // MQTT服务器的端口号
$client_id = "weather_app";  // 定义客户端ID

$mqtt = new phpMQTT($server, $port, $client_id);
if ($mqtt->connect()) {
    echo "Connected to MQTT server.
";
    // 订阅气象站频道
    $mqtt->subscribe("weather_station/#", 0);
    
    // 持续循环以接收来自气象站的消息
    while ($mqtt->proc()) {
    }
} else {
    echo "Failed to connect to MQTT server.
";
}
$mqtt->close();
?>

上記のコードでは、MQTT サーバーに接続し、「weather_station/#」チャネルにサブスクライブします。 「weather_station/」で始まるすべてのメッセージを受信します。このチャンネルを実際の気象観測所のチャンネルに置き換えることができます。

次に、受信したメッセージをコールバック関数で処理する必要があります。この関数では、気象データを解析して表示できます。

<?php
require("phpMQTT.php");

// ...

function messageReceived($topic, $payload) {
    // 接收到消息时调用此函数
    $data = json_decode($payload, true);
    
    // 解析天气数据
    $temperature = $data['temperature'];
    $humidity = $data['humidity'];
    $wind_direction = $data['wind_direction'];
    
    // 显示天气数据
    echo "Temperature: ".$temperature."°C
";
    echo "Humidity: ".$humidity."%
";
    echo "Wind Direction: ".$wind_direction."
";
}

$mqtt->debug = true;
$mqtt->onMessage('messageReceived');

上記のコードでは、受信した JSON 文字列を解析して連想配列にし、そこから温度、湿度、風向のデータを抽出します。次に、データを画面に表示します。

ステップ 3: 気象観測所を設定する
最後に、気象観測所を設定し、リアルタイムの気象データを公開する必要があります。 MQTT プロトコルと互換性のある任意のハードウェア デバイスを使用してデータを送信できます。一般的なオプションは、ESP8266 チップと DHT11 センサーを使用することです。ここでは特定のハードウェア設定については説明しませんが、ニーズに合わせて選択して構成するのはユーザー次第です。

MQTT サーバーで気象データを公開するコード例は次のとおりです。

#include <Arduino.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>

// 定义WiFi连接信息
const char* ssid = "your_wifi_ssid";
const char* password = "your_wifi_password";

// 定义MQTT服务器信息
const char* mqtt_server = "mqtt_server_ip";
const char* mqtt_topic = "weather_station";

WiFiClient espClient;
PubSubClient mqttClient(espClient);

void setup() {
  // 连接WiFi
  WiFi.begin(ssid, password);
  
  // 连接MQTT服务器
  mqttClient.setServer(mqtt_server, 1883);
  
  // 设置回调函数
  mqttClient.setCallback(callback);
  
  // 读取传感器数据并发布
  float temperature = readTemperature();
  float humidity = readHumidity();
  String windDirection = readWindDirection();
  publishData(temperature, humidity, windDirection);
}

void loop() {
  // 接收MQTT消息
  mqttClient.loop();
}

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
  // 不处理接收消息的回调函数
  // 可以添加自己的逻辑以处理接收到的消息
}

void publishData(float temperature, float humidity, String windDirection) {
  // 构造JSON字符串
  String json = "{"temperature":" + String(temperature) + ",";
  json += ""humidity":" + String(humidity) + ",";
  json += ""wind_direction":"" + windDirection + ""}";
  
  // 发布消息到MQTT服务器
  mqttClient.publish(mqtt_topic, json.c_str());
}

上記のコードでは、最初に WiFi ネットワークに接続し、次に MQTT サーバーに接続します。次に、センサー データ (温度、湿度、風向など) を読み取り、JSON 文字列としてカプセル化します。最後に、MQTT サーバー上の「weather_station」チャネルにメッセージをパブリッシュします。

結論:
PHP と MQTT を使用すると、リアルタイムの天気予報アプリケーションを簡単に作成できます。気象データを購読し、リアルタイムの温度、湿度、風向情報をアプリに表示できます。このアプリは、現在の気象状況をより深く理解し、それに応じた意思決定を行うのに役立ちます。

この記事で提供されているコード例は基本的なフレームワークであり、特定のニーズに合わせて拡張および変更できることに注意してください。このアプリケーションを使用するには、ハードウェア デバイスと MQTT サーバーの設定を調整する必要があります。

以上がPHP と MQTT を使用してリアルタイム天気予報アプリケーションを作成する方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。