Ameba Arduino: [RTL8195AM] [RTL8710AF] 使用Firebase推送訊息服
- Ameba x 1
- Android Studio
- 提供Google Play Service的智慧型手機 x 1
範例說明
在智慧型手機普及的年代，在手機裡常不定時收到特定App的提示訊息，大家對這樣的經驗一定不陌生，在本範例裡將教學如何使用Google Firebase從Ameba Client端將訊息推送至手機。
首先我們使用的Firebase Cloud Messaging（FCM）是一種跨平台的訊息傳遞方案，可讓您免費可靠地傳遞消息。
使用FCM，您可以通知客戶端應用程序(App)，能同步更新電子郵件或其他數據。您可以發送訊息來推動用戶的參與。對於即時訊息傳遞內容，一個訊息最多可傳輸4KB的payload到客戶端應用程序。
FCM實現包括兩個用於發送和接收的主要部份：
1. 受信任的環境，例如Cloud Functions for Firebase或用於構建，定位和發送訊息的應用服務器。
2. 接收消息的iOS，Android或Web（JavaScript）客戶端應用程序。
您可以通過Admin SDK或 HTTP&XMPP API 發送消息。要使用功能強大的內置定位和分析功能測試或發送營銷或參與消息，您還可以使用Notifications composer
了解到這裡，我們得知Ameba只要實現http client功能，即可以推送訊息至特定的APP裡。
首先我們要先架設開發Android App的環境，請大家先至Android官網下載Android Studio
https://developer.android.com/studio/install
接著我們可以使用Firebase提供的Android 範例，下載Firebase Quickstart Samples
https://github.com/firebase/quickstart-android
開啟Android Studio並點擊Import project，選擇Firebase Quickstart Samples 裡的messaging project，這裡因為我們用不到其他的功能，所以選擇messaging project即可。
Android Studio第一次開啟messaging project會需要安裝SDK及Google repository，可以參考以下網頁進行update
https://developer.android.com/studio/intro/update
等到編譯app所需的要件安裝完成，即能開啟messaging project，Android Studio本身自帶Firebase註冊功能
如上圖，打開工具列點擊Tools->選擇Firebase
右窗格即開啟Firebase Assisant，接著看到Cloud Messaging，選擇Set up Firebase Cloud Messaging開啟註冊程序
點擊 Connect to Firebase
接著會帶出網頁，並且點擊左邊的Firebase並登入Gmail帳號，登錄成功會進入Firebase首頁
我們先留著首頁，等等還需要進入Firebase Console，接著回到Android Studio
我們可以看到當網頁登入成功，Android studio也帶出登入資訊對話框，點擊connect to Firebase
即可右窗格看到Dependencies set up correctly，並且在左窗格看到多了一個google-service.json的檔案，代表此app已註冊成功
此時能將手機接上電腦(按下Shift+F10)或按下工具列的Runs App，在這裡請大家注意，Firebase需要手機提供Google play service(GPS)的服務，在有一些手機，預設沒有安裝Google Play是無法使用Firebase的範例。
如上圖，messaging app在手機上安裝並執行成功，此時按一下LOG TOKEN
會出現一段Token ID，此為推送訊息所需的Access Token，代表某一特定手機裡所安裝擁有FCM服務APP的ID，此ID是唯一的，並且在App移除再安裝時會被重新分配一個Access Token，這也代表訊息能推送至某一特定手機，FCM服務還可以推送訊息至某一個NEWS(Topic)，這部份可以參考Firebase topic-messaging教學:
https://firebase.google.com/docs/cloud-messaging/android/topic-messaging
因此我們需要把這段Access Token保存起來，如下圖回到Android Studio，在底下Logcat的地方log level選取Debug，當按下App上的LOG TOKEN按鈕時，Logcat就會印出這一段Access Token ID，我們把Log訊息中InstanceID Token:後面的字碼先保起來。
接著我們要回到剛剛登入Firebase時所帶出的網頁
右上角點進前往控制台
此時在頁面中已看到Android Studio在剛剛的操作中，為我們建好了messaging project
點擊進入messaging project，如上圖我們進入設定頁面
選擇 Set up
進入設定頁面選擇Cloud Messaging頁，我們會看到Legacy server key，這段Server key也需要在程式裡使用，我們先將之保存起來，接下來開始編輯程式碼。
我們打開範例 “File” -> “Examples” -> “AmebaWiFi” -> “Firebase.ino”
如上圖，在反白處定義了ACCESS_TOKEN及SERVER_KEY，也就是我們剛從APP保存下來的ACCESS token ID及Firebase console頁面裡保存的Server Key，我們將這兩組ID填上去，編譯並上傳至Ameba之後按下Reset按鈕，此時打開終端機
連上AP之後開始連線FCM Server
出現Connect to Server successful連線FCM成功，開始推送訊息，過程中會收到HTTP/1.1 200 OK代表訊息推送成功，此時打開手機螢幕，App收到來自Ameba推送的訊息
程式碼說明
Firebase.ino
此範例使用HTTP協議來推送訊息，使用者可以到Firebase開發網站學習payload格式
https://firebase.google.com/docs/cloud-messaging/send-message
程式中主要的payload格式如下，使用者可自由更改訊息的Title及Body，Body代表訊息的內容
char const* payload = "{" \
"\"to\": \"" ACCESS_TOKEN "\"," \
"\"notification\": {" \
"\"body\": \"Hello World!\"," \
"\"title\" : \"From Realtek Ameba\" " \
"} }" ;
程式的setup()裡
if (client.connect(server, 80)) {
Serial.println("connected to server");
// Make a HTTP request:
sprintf(message,"%s%s%s%s%s%d%s%s%s","POST /fcm/send HTTP/1.1\nContent-Type: application/json\nAuthorization: key=",SERVER_KEY,"\nHost: ",HOST_NAME,"\nContent-Length: ",strlen(payload),"\n\n",payload,"\n");
printf("\nRequest:\n%s \n",message);
client.println(message);
client.println();
}
sprintf的部份將payload包進了HTTP POST的content裡，並在連上FCM Server之後將此message 推送出去
loop()裡
while (client.available()) {
char c = client.read();
Serial.write(c);
}
等待Server的回應，並將其回應內容印出來
