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一種智能家居的AIoT開發雲平台系統

随着物聯網越來越多地應用于智能家居,智能家居領域需要更進一步地深耕。智能不僅隻是控制,更是資料與回報。本文在arduino和機智雲Aiot開發平台的基礎上,設計了一種智能家居的雲平台系統。

該系統可以通過傳感器搜集各類家居的使用資料,并通過樹莓派将回報信号發送到各個家用電器,調整電器的參數。智能家居的雲平台能通過搜集的大資料,比對居住者的生活模式,進而提供更加個性化服務。

物聯網雲平台和大資料等技術的不斷發展與融合,全方位、立體化和數字化的智能家居系統躍然于眼前,通過物聯網連接配接居家電器,上傳資料至雲平台,通過大資料分析行為模式,通過行為模式匹家居電器的參數設定。而雲平台是這個整個體系中不可或缺且非常重要的一部分。雲平台的本質是配置于智能家居的軟體服務,類似于手機的APP。

Arduino是一個兼顧硬體開發與軟體開發的平台。在軟體方面,其有類似Java、C語言的Processing/Wiring開發環境,主要通過Arduino IDE界面,進行軟體程式設計,并上傳至Arduino。在硬體方面,作為最為流行的開源硬體,Arduino電路闆可以适配現有的各類傳感器、開關、步進電機和LED顯示屏等。并且其軟硬體皆開源,能夠跨越各平台使用且軟體編子產品化、易上手,是非常适用于一個立體化且适配性高的智能家居系統。

機智雲AIoT開發平台為個人和企業開發人員提供了智能硬體開發與雲服務平台。該平台采用微服務架構在雲端和邊緣側部署可供選擇的封裝不見,依托邊雲智能協同,通過“軟體+硬體+應用+資料”垂直一體化服務,打通産品從設計研發到生産銷售的全流程資料,賦能企業實作IoT裝置全生命周期全流程閉環管理。本文通過機智雲的AIoT協同應用開發平台,完成産品從開發到檢測一系列過程。

1 智能雲平台的開發

在機智雲物聯網平台上進行開發,需要一系列流程。首先要進行注冊,然後建立新産品,産品包括裝置開發和應用開發,即硬體和軟體兩個部分。産品建立完成後,進入調試階段,調試成功後,可以進入量産階段。建立過程入如下:

一種智能家居的AIoT開發雲平台系統

圖一産品建立頁面

一種智能家居的AIoT開發雲平台系統

圖二産品資料點建立

(1)注冊開發者賬号,在機智雲官網點選右上角開發者中心,選擇個人或企業賬号選項根據界面指引填寫資訊進行注冊。

(2)建立産品,選擇個人産品還是企業産品,這裡選擇個人産品,并輸入産品名稱,将已有arduino産品接入機智雲,如圖1所示。産品建立後,進行産品的對接,包括硬體與軟體對接。硬體方面,在arduino的主要中心将Wi Fi子產品密碼設定完成,同時設定Product Key為同一密碼,在Wi Fi/GPRS子產品登入後,機智雲就可以識别出該裝置為對接裝置。同時需要設定ProductSecret參數,作為APP與相關伺服器的比對密碼。

(3)建立資料點。本平台建立的資料點如圖2所示,機智雲APP需要與硬體裝置進行通信,就要确定統一的資料格式,這樣就可以互相識别資料。資料點的定義内容包括名稱、辨別名稱、讀寫方式與資料類型。

(4)下載下傳雲端的通信協定。資料點建立完成後,通過MCU下載下傳到,之前的資料點參數設定,即通信協定。

(5)裝置與應用開發。在完成以上的初步建立的工作後,進入下一階段的開發工作。首先是裝置的開發,在硬體端安裝機智雲GAgent的聯網子產品,這樣所有硬體都可以接入雲端,并且實作智能控制。在應用端,用手機APP接入機制雲平台,并且設定控制方式,語音控制或者按鍵控制等等。

(6)調試産品。裝置與應用設定完成之後,對其性能進行測試。首先連接配接官方的測試伺服器,然後針對主要的控制功能一一測試。

(7)申請伺服器服務。當完成測試後,該成品基本已經成型,隻有正式接入伺服器中,就可以使用。通過申請釋出,就可以使用機智雲的伺服器,伺服器隻提供一部分基本的服和對應的附加服務。

(8)正式量産。完後上述一系列建立過程後,可以通過機智雲平台釋出産品,并且可以正式使用産品。若要進一步商用使用,需要與機智雲官方協商。

2 智能雲平台的接入

在機智雲官網下載下傳機智雲序列槽調試助手,打開序列槽,填入在官網申請的product_key和ProductSecret後,就能在右邊看見資料點了,此時再打開指令界面,點選Air Link指令,esp8266就進入了自動配網模式,如圖3所示。然後開啟APP,點選一鍵配置,輸入家裡的Wi Fi賬号及密碼,選擇樂鑫,因為剛才我們已經将ESP8266設定成Air Link透傳模式,現在通過APP就可以将家裡的Wi Fi資訊發送給ESP8266,此時APP發現新裝置下會出現你的Wi Fi模組,點選後就會看到你定義的資料點了。

一種智能家居的AIoT開發雲平台系統

圖3序列槽調試頁面

一種智能家居的AIoT開發雲平台系統

圖4序列槽調試界面

3系統測試 首先将溫濕度傳感器接入系統,并對硬體裝置進行連接配接上電,驗證是否能夠在平台上擷取對應資料。其次,下載下傳APP并綁定裝置:使用者登入注冊、裝置配置入網、發現綁定裝置,完成以上流程後,開始測試。改變傳感器附近的溫度,獲得監測結果如圖4所示。驗證結果說明該平台可以實作檢測資料的功能。

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