项目三

实训任务 1 基于 MQTT 的智能家居系统实现

1.1 实训目的

1、通过中移物联网平台注册创建 MQTT 设备;

2、使用官方 MQTT 工具模拟智能家居系统实现;

3、利用平台的 MQTT 消息服务能力,实现智能家居系统设备的实时受控;理解设备之间数据传递和

平台命令下发/上传数据的异同。

1.2 实训步骤

1.2.1 创建基于 MQTT 协议的产品

步骤 1 进入中移物联网首页的“开发者中心”

选择多协议接入,产品信息可随意创建,联网方式选择wifi,操作系统:无

多协议接入.png

选择“MQTT(旧版)“的 Tab 页,点击“添加产品”按钮,进行添加


添加产品.png

1.2.2 创建基于 MQTT 的主控设备

步骤 1: 在之前创建的产品中添加设备

当我们在上一步成功建立产品后点击“立即添加设备”,页面即进入设备列表管理页面。我们也可以

点击左侧的“设备列表”菜单,同样进入该管理页面。

目前因为是新产品,当前设备数为 0,我们点击右侧的“添加设备”按钮。


灯光主控键.png

1.2.3 创建基于 MQTT 的受控设备

步骤 1: 添加设备

点击“添加设备”按钮,添加一个新的设备,名称输入“客厅顶灯”、鉴权信息输入“light1”,

点击“添加”完成第二个设备的创建。


添加新设备.png
步骤 2: 继续添加设备

继续点击“添加设备”按钮,添加另一个新的设备:设备名称输入“卧室落地灯”、鉴权信息输入

“light2”,点击“添加”完成该设备的创建


添加设备2png.png

添加完成后回到设备列表页面,可以看到有 3 个设备记录,且他们的状态是“离线”


1.png

1.2.4 下载并使用官方提供的 MQTT 工具

步骤 1:通过文档中心找到官方工具

在左侧菜单中,展开“设备开发指南”项,选择“测试工具”功能。


工具.png

步骤 2:下载 MQTT 工具

选择 MQTT 工具“点击下载”。下载后解压其中的 simulate-device.exe 文件到本地磁盘目录,双击运行该文件,能正常运行。完成即可进入下一步。

1.2.5 使用官方 MQTT 工具模拟设备接入

步骤 1: 记录 OneNET 平台中已经注册的产品ID及创建好的设备 ID

步骤2 :接入主控设备“灯光主控点”

(1)打开

如下图所示界面,注意红色箭头所指的三个关键输入:

DeviceID,即之前步骤查看的 “灯光主控点”的设备 ID;

ProductID,即之前步骤查看的 MQTT 产品的 ID;

AuthInfo,即之前步骤中“灯光主控点”在创建时填入的鉴权信息

添加.png

(2)填入所需信息,检查无误后,点击“Connect”按钮,连接到 OneNET 平台。


2.png

(3)进入 OneNET 平台设备管理页面中。查看平台侧对于设备状态的刷新情况。可以看到,“灯光主控点”设备已上线。


灯光主控点.png

步骤 3:接入受控设备“客厅顶灯”、“卧室落地灯”

(1)保持前一个 MQTT 工具窗口不关闭,另外新打开一个软件窗口,继续按照上面的方法使其他两个设备都在线。


在线状态.png

(2)(3)依次点击所有 MQTT 工具窗口中的 “Disconnect”按钮,断开工具的 MQTT 连接,刷新设备列表页面,查看显示的设备状态信息:可以看到其状态都变为离线。


全部离线.png

1.2.6 为所有受控设备设置订阅

步骤 1: 对“客厅顶灯”设备设置一个“订阅”

(1)在 “客厅顶灯”设备所代表的 MQTT 工具窗口中部“订阅”tab 页里,填写一个订阅主题,本次实训任务填写内容为“power“;

(2)点击“订阅“按钮,告知 OneNET 平台该设备对“power”主题的相关数据感兴趣,有这方面的数据均要告知本设备。

订阅.png

1.2.7 主控设备发布消息,受控设备均获得消息

步骤 1: 在“灯光主控点”设备中发布一个数据消息,主题为“power”

(1)在 “灯光主控点”设备所在 MQTT 工具窗口中部“发布”tab 页里,发布一个主题,本次实训任务填写内容为“power“,在内容部分里可以填“Hello everyone, 关灯!”

(2)点击“Submit“按钮,发布一条“power”相关主题的数据到 OneNET 平台。


关灯.png

步骤 2: 分别在不同的受控设备上查看收到的平台推送消息

(1)在 “客厅顶灯”设备所在 MQTT 工具窗口中部“收到的 Topic”tab 页里,查看来自 OneNET

平台推送的信息,可以看到有一条推送,且内容正是“Hello everyone, 关灯!”。


接收.png

步骤 3: 继续在“灯光主控点”设备上发布主题为 power 的不同内容的消息。查看在不同的受控设备上收到的平台推送消息,注意观察其推送时间。

1.3 拓展实训部分

1.3.1 OneNET 平台直接下发命令给接入的设备

步骤 1: OneNET 平台直接下发命令给接入的设备

(1)在 OneNET 平台上设备列表页面,对“客厅顶灯”设备记录所在的条目,点击右侧“更多操作”,在浮动窗口里点“下发命令”功能


下发.jpg

(2)在右侧滑出的窗口中选择字符串格式,输入数据“跟我一起来”,点击下方的“发送”按钮。


下发1.jpg

(4)在命令列表页面可以看到下发命令数为 1,且状态为已发往设备。

1.3.2 接入的设备上报数据到 OneNET 平台

步骤 1: 接入的设备上报数据到 OneNET 平台

(1)在 “客厅顶灯”设备所在 MQTT 工具中部“[OneNET]上传数据点”tab 页里,选择“数据类型”下拉列表框:数据类型 7:分号间隔的 Float 数据(带时间戳)


上传.png

(2)在下方切换的窗口里输入数据流 ID:1,数据:26.6;30.4;33.5;38.6;36.5;30.2;20.1;18.8。注意各个数据之间用英文分号“;”隔开,点击“上传数据”。

步骤 2:在 OneNET 平台上查看设备上报数据

在 OneNET 平台上设备列表页面,对“客厅顶灯”设备记录所在条目,点击右侧“数据流”,查看收到的数据流,可以看到数据 ID 为 2的数据集。

实训任务2 中移和物开发环境搭建

1、 实验目的
1、分析中移和物开发板套件硬件,了解各个组成部分作用;

2、熟悉开发板各个信号输入、输出点位置,了解其连接电脑的方式;

3、认识中移和物开发板的主要硬件及组成结构;

4、开发板上电方式、程序下载刷写方式;

5、简单的板级程序控制。

2、实验步骤

2.1、开发板上电

1.安装CP2102 驱动程序(位于工具包内)


image.png

根据向导点击安装即可


image.png

给设备上电后,打开设备管理器,查看端口,发现端口后,进入下一步
image.png

2.2、开发环境准备

1.启动Keil uVision 5 软件**
2.装载和物开发配套工程**

打开Project菜单下“open project” 命令,打开“project”文件夹,双击HEWU_Standard.uvprojx进入工程文件

3.工程编译

点击左上角的编译按钮开始编译,没有错误即可

2.3、开发板程序刷写

1.运行串口刷写工具

拷贝配套资料目录中“工具“目录里

文件到本地目录,双击运行。

2.匹配串口,选择目标文件,点击搜索串口进行匹配
image.png

依次选择点击

3.设置开发板进入待下载状态

开发板上电后默认不是等待下载状态,需按住Boot0按键,不要松开,同时按一下复位键,这时开发板会进入下载状态,才可烧写代码。

4.下载目标程序文件

点击开始编程按钮,上述操作完成后便可刷写完成。
如果刷写失败可理解第三步的做法,多次尝试拷录。

下载完成以后请按复位键或者重新上电,使开发板进入程序运行状态。


image.png

3.3智能家居系统端到端搭建

3.1实训目的

1.通过中移和物平台实现自定义的智能家居系统。
2.利用平台的数据接入以及应用能力,实现智能家居系统端的快速搭建和调试上线。

3.2、实训步骤

1.创建中移和物的智能家居产品

1.进入中移和物的平台

通过onenect平台“全部产品”,可选择进入中移和物平台


image.png

使用OneNET平台账号登录

2.创建产品

进入首页点击加速智能进入产品管理


image.png

然后进行创建产品


image.png

全部添加完信息成后会呈现这种状态
image.png

3.APP界面设计

1.编辑app模板

点击此处进行APP界面设计


image.png

点进去以后点击编辑模板


image.png

模块大小设置为“中模块”,图标可按照下图或自行选择设计
image.png

点击保存以后返回APP配置界面

2.和物APP

在刚才的编辑模板界面中可以扫码下载和物APP,或者各个应用商店搜索即可。
安装以后可扫码查看APP的界面效果


image.png
设备配网和接入

长按外设板上的普通按键 2,约 3 秒钟后,设备自动进入配网模式,可以进行配网。
提示 1:普通 LED 灯 3(蓝色)在闪烁,即表示设备进入配网模式。
在“手机端 app”上点击“开始连接设备”,配置 wifi 连接信息,供配网时发送给设备板。
配置完成点击下一步,开始配网。
然后就可以通过中移和物APP控制实训开发板上的彩虹灯,电机和触控板了,也可以看到实时的温湿度数据。

四、实训总结

在本次实训中很有收获,进一步了解了智慧家居系统的组成,但是最后一步很有遗憾,因为网络的原因,连接失败,没能够通过应用控制彩虹灯。但学到了许多云平台的相关新知识。

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