從 Zero 開始（5）- Firebase 雲端即時資料庫服務

從 Zero 開始（4）- 設定Raspberry Pi的網路與遠端連線

準備與確認工作

PiCommander包含嵌入式、Android與網頁應用程式，經由雲端即時資料庫Fireabase，建立快速、即時與靈活的遠端監控系統。這些應用程式都會和雲端即時資料庫執行互動，所以需要先瞭解與建立好需要的Firebase 雲端即時資料庫服務。這個階段需要準備好下列的項目：

• 個人電腦，可以連接到網際網路，而且已經安裝好Java SE 8 JDK
• Google帳戶

Hello! Firebase!

Firebase是一家在2011年成立的公司，主要的產品是提供即時的雲端資料庫服務，Firebase提供各種技術使用的API，讓開發人員很容易在應用程式加入即時雲端資料庫的功能。

Google在2014年已經併購Firebase，Firebase原來的開發團隊併入Google Cloud，藉由Google豐富的資源，可以快速加強與擴充Firebase的服務。Firebase在2015年已經整合Google帳戶，使用者可以使用Google帳戶登入與管理Firebase即時雲端資料庫的服務。

Firebase即時雲端資料庫，可以提供Raspberry Pi運作的嵌入式應用程式下列的功能：

• 偵測連接的感應設備，在固定間隔的時間，或是偵測的資訊發生變化時，把資訊儲存在Firebase雲端資料庫。
• 根據連接的控制設備與零件，監聽Firebase雲端資料庫特定的節點，接收到控制的資訊以後，依照資訊的內容控制設備與零件。
• 在特定的時間或狀況，讀取儲存在Firebase雲端資料庫的資訊，根據資訊的內容控制設備與零件。

在Android和網頁應用程式提供下列的功能：

• 依照使用者需要的資訊，監聽Firebase雲端資料庫特定的節點，根據接收到資訊顯示設備與零件的即時狀態。
• 在特定的時間或狀況，讀取儲存在Firebase雲端資料庫的資訊，根據資訊的內容執行需要的工作。
• 依照使用者需要執行的控制項目，在使用者執行控制操作以後，把資訊儲存在Firebase雲端資料庫。

建立 Firebase 專案

Firebase提供免費與付費幾種不同的方案，使用免費服務方案就可以讓PiCommander系統運作。使用Firebase 雲端即時資料庫服務之前，必須先建立一個PiCommander系統使用的Firebase專案：

1. 開啟瀏覽器，在www.google.com網站使用Google帳號登入。
2. 開啟http://firebase.google.com：

3. 選擇右上角的「Go to console」：

   

4. 選擇「建立新專案」：

   

5. 在專案名稱輸入自己取的名稱，例如「hellofirebase」，在國家/地區選擇「台灣」，最後選擇「建立專案」：

   

設定 Firebase 專案使用權限

新建立的Firebase專案，預設必須登入後才可以使用。接下來執行關閉使用者驗證的設定：

1. 選擇「Database」：

   

2. 選擇「規則」：

   

3. 預設的內容需要登入的使用者才可以使用：

   

4. 參考下面的畫面修改設定檔：

   

5. 修改完成後選擇「發佈」：

   

6. Firebase會提醒你，目前這個Fireabase專案是公開的狀態，選擇「關閉」可以關掉這個提醒。最後選擇「資料」：

   

7. 回到資料內容以後，畫面上像是網址的內容，就是這個專案的Firebase URL：

   

下載 Firebase 專案金鑰檔案

嵌入式應用程式需要使用Firebase專案，執行讀取與儲存資料的工作，必須取得這個專案的金鑰檔案：

1. 選擇左上角的設定圖示：

   

2. 選擇「權限」：

   

3. 選擇「服務帳戶」：

   

4. 選擇「建立服務帳戶」：

   

5. 在服務帳戶名稱輸入自己取的名稱，例如「helloraspb」，角色選擇「專案->擁有者」，勾選「提供一組新的私密金鑰」，金鑰類型選擇「JSON」，最後選擇「建立」，儲存下載的檔案並保存好：

   

6. 選擇「關閉」：

   

匯入資料到 Firebase

依照下列的步驟，執行匯入PiCommander系統資料的工作：

1. http://github.com/macdidi5/PiComFire2

2. 選擇「Clone or download」後選擇「Download ZIP」:

   

3. 儲存下載的檔案並解壓縮。

4. 選擇「Database」：

   

5. 選擇功能表圖示：

   

6. 選擇「匯入JSON」：

   

7. 選擇「瀏覽」，選擇「儲存檔案的資料夾\PiComFire2-master\resources\picom-export.json」：

   

8. 選擇「匯入」：

   

9. 匯入完成後的畫面：

   

測試 Firebase 即時資料庫

建立與設定好需要的Firebase專案以後，依照下列的步驟執行測試：

1. 開啟Firebase專案，選擇「Database」：

   

2. 啟動命令提示字元，執行下列的指令：

   cd 儲存檔案的資料夾\PiComFire2-master\projects\HelloFirebase
   java -jar HelloFirebase.jar Firebase專案URL 金鑰檔案名稱

3. 執行測試程式以後，稍候片刻就可以看到畫面出現「Data saved successfully.」訊息，應用程式會儲存資料到Firebase資料庫：

   

4. 回到Firebase Database畫面，就可以看到儲存的資料：

   

5. 應用程式停留在偵測「raspb」節點的狀態，使用滑鼠在「raspb」節點的資料上點一下，把裡面的內容改為「"PiCommander"」後按「Enter」鍵：

   

6. 應用程式的畫面就會接收到剛才輸入的內容：

   

7. 你可以輸入其它的內容，每一次改變以後，應用程式都會接收並顯示最新的內容。完成測試以後，把內容修改為「"exit"」：

   

8. 應用程式接收到「exit」就會結束：

   

下一步

完成系統需要的Firebase專案建立、設定與測試，接下來在Raspberry Pi安裝嵌入式應用程式，連接與測試基本的LED與開關零件。

後續 >> 從 Zero 開始（6）- 認識 Raspberry Pi GPIO 與基本零件