描述

介紹

讓我們看看使用 MediaTek Linkit 設(shè)置智能家居系統(tǒng)需要什么。由于這里有很多專家指導(dǎo)您進(jìn)行硬件連接以讀取傳感器數(shù)據(jù)，我將專注于創(chuàng)建 api 并設(shè)置超低成本的 15 美元本地服務(wù)器來(lái)捕獲您的所有傳感器數(shù)據(jù)。或者，我將數(shù)據(jù)記錄到 azure。

設(shè)置

傳感器使用 xbee 或任何低成本收發(fā)器通過(guò)無(wú)線電信號(hào)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?MediaTek LinkIt。MediaTek linkIt 接收所有原始傳感器數(shù)據(jù)，使用 adruinojson 庫(kù)將其打包成 json 對(duì)象，并向本地服務(wù)器發(fā)出 POST 請(qǐng)求。然后本地服務(wù)器托管 nodejs web 應(yīng)用程序并接收所有傳感器數(shù)據(jù)作為 json 對(duì)象。

本地服務(wù)器用作預(yù)處理器并添加 utc 時(shí)間和簽名。任何數(shù)據(jù)驗(yàn)證、轉(zhuǎn)換和過(guò)濾都可以在這里處理。在我們的案例中，本地服務(wù)器將所有數(shù)據(jù)記錄到云服務(wù) Azure 存儲(chǔ)服務(wù)。或者，聯(lián)發(fā)科 linkIt 可以直接將 json 對(duì)象發(fā)布到 azure 存儲(chǔ)服務(wù)。我設(shè)置了一個(gè)本地服務(wù)器，只是為了證明一臺(tái) 15 美元的電腦足以處理我們的數(shù)據(jù)。我們可以將數(shù)據(jù)記錄到任何 no-sql 數(shù)據(jù)庫(kù)中，甚至在我們的本地服務(wù)器中，完全消除了對(duì)外部云存儲(chǔ)的需求。我把這一切都留給你們。

演示

先決條件

我假設(shè)您知道如何使用傳感器和微控制器（如 arduino 或 mediaTek）讀取傳感器數(shù)據(jù)。為了限制這個(gè)項(xiàng)目的范圍，我將假設(shè)傳感器數(shù)據(jù)可用于 MediaTek Link It。您可以使用低頻無(wú)線電收發(fā)器或 Xbee 來(lái)傳輸和接收來(lái)自連接到微控制器（如 MediaTek）的傳感器的無(wú)線電信號(hào)。初學(xué)者可以使用 MediaTek linkIt groove starter kit 讀取外部環(huán)境數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、光照等。

杰森杰森杰森

Json已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，并被廣泛采用。說(shuō)完先決條件，讓我們從對(duì)傳感器數(shù)據(jù)建模開(kāi)始。主要目的是捕獲盡可能多的數(shù)據(jù)并將其傳遞給服務(wù)器。服務(wù)器可以完成所有繁重的工作，如分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、機(jī)器學(xué)習(xí)等。?

“所需” json 對(duì)象將是傳感器數(shù)據(jù)的所需狀態(tài)。例如，當(dāng)我們記錄溫度時(shí)，所需的值 24 意味著我們需要將值與值 24 同步到云端。我們的客戶端（如 Web 應(yīng)用程序或移動(dòng)應(yīng)用程序）將更新為該值。

當(dāng)我們想要打開(kāi)一盞燈時(shí)，我們說(shuō)，所需的狀態(tài)為打開(kāi)。這意味著燈已打開(kāi)或?qū)⒋蜷_(kāi)。我們所有的客戶端應(yīng)用程序都將使用此狀態(tài)來(lái)向用戶反映更改。我的意思是，我們的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序中的圖標(biāo)將被打開(kāi)或關(guān)閉。

這不是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，我只是想出了這個(gè)。所以，請(qǐng)隨意使用您自己方便的格式。

溫度

{
 "deviceid" : "iot/myhome/livingroom/thermostat"
"desired" : { "temperature" : "24", "humidity": "80"},
 "timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",
 "singedBy" : "localserver"
}

麥克風(fēng)

{
 "deviceid" : "iot/myhome/livingroom/mic"
"desired" : {"intensity" : "66"},
 "timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",
 "singedBy" : "localserver"
}

距離

{
 "deviceid" : "iot/myhome/livingroom/obstacle"
"desired" : {"proximity" : "150"},
 "timeutc": "2015-01-01",
 "singedBy" : "localserver"
}

紅外熱像儀

{
 "deviceid" : "iot/myhome/livingroom/pir"
"desired" : {"motion start" : "2500", "motion end" : "5345"},
 "timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",
 "singedBy" : "localserver"
}

全球定位系統(tǒng)

{

"deviceid" : "iot/mydevice/location"

"desired" : {"lat" : "25.5", "long" : "32.2"},

"timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",

"singedBy" : "localserver"

}

水分

{

"deviceid" : "

/iot/myhome/garden/moisture"

"desired" : {"moisture": "20"},

"timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",

"singedBy" : "localserver"

}

氣體

{

"deviceid" : " /iot/myhome/kitchen/gas"

"desired" : {"leak": "No"},

"timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",

"singedBy" : "localserver"

}

光

{

"deviceid" : " /iot/myhome/livingroom/light"

"desired" : {"intensity": "60"},

"timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",

"singedBy" : "localserver"

}

或者用這個(gè)，

客廳

{

"deviceid" : "/iot/myhome/livingroom"

"desired" : { "temperature" : "25",?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?"humidity" : "80",?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?"window": "open",?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "door": "closed",?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?"light": "80",?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "noise":"low"}

}

臥室

{

"deviceid" : "/iot/myhome/bedroom"

"desired" : { "temperature" : "24", 

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "humidity" : "70", 

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "window": "closed", 

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "door": "closed", 

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "light": "80", 

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "ac":"on"

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "noise":"low"}

}

?

聯(lián)發(fā)科 - 接收器?

請(qǐng)參考軟件部分附帶的 ino 文件將數(shù)據(jù)登錄到本地服務(wù)器。傳感器數(shù)據(jù)是模擬的，您可以將實(shí)際讀數(shù)傳遞給相應(yīng)的 json 對(duì)象

本地服務(wù)器

本地服務(wù)器會(huì)增加開(kāi)銷，但會(huì)在很多方面得到驗(yàn)證。我們可以使用本地服務(wù)器作為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的預(yù)處理器。數(shù)據(jù)可以被過(guò)濾、加蓋時(shí)間戳和簽名

微型 PC 和 nodejs 是本地服務(wù)器的絕佳選擇。我們可以選擇任何微型 pc，如 raspberry pi、odriod、banana pi、beagle bone 等。我為這個(gè)項(xiàng)目選擇了 orange pi（15 美元）。

設(shè)置

Raspberry pi 2 或 Orange Pi 以及任何支持 nodejs 5 的 linux 操作系統(tǒng)。我為 arm7 選擇了帶有 arch linux 的 orange pi。安裝了 nodejs 和 npm。從 github 下載我的 iotapp 并導(dǎo)航到 /your/local/path/iotapp 并運(yùn)行 npm install。基本的 expressjs 應(yīng)用程序開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)您的端口 3000。

瀏覽到 your-local-ip:3000 以檢查是否呈現(xiàn)默認(rèn)的 expressjs 視圖。我創(chuàng)建了這些 api 來(lái)發(fā)布傳感器數(shù)據(jù)

/iot/myhome/livingroom/thermostat - 溫度 api

/iot/myhome/livingroom/mic - 聲音 api

/iot/myhome/livingroom/pir - 存在傳感器 api

/iot/myhome/livingroom/distance - 距離傳感器 api

/iot/myhome/mydevice/location - GPS 追蹤器 API

/iot/myhome/garden/moisture - 土壤濕度傳感器 api

/iot/myhome/kitchen/gas - 燃?xì)庑孤﹤鞲衅?api

/iot/myhome/livingroom/light - 光傳感器 api

/iot/myhome/livingroom - 客廳的其他 api

/iot/myhome/bedroom - 臥室的其他 api

?

設(shè)置本地服務(wù)器。從我的 github 克隆源代碼 iotapp。修改 index.js 以將您的云 ip 地址或域名放在 azure 中托管 aspnet5 應(yīng)用程序的位置

遠(yuǎn)程服務(wù)器

將數(shù)據(jù)發(fā)布到云現(xiàn)在已經(jīng)很流行了。我們可以從 amazon、azure、spark fun、pubnub、initial state 等提供的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中購(gòu)買(mǎi)訂閱。我為這個(gè)演示選擇了天藍(lán)色。可以開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)處理我們的數(shù)據(jù)。

從我的 github 下載 iotwebapp。我使用針對(duì) asp.net5 的 visual studio 2015 創(chuàng)建了它。這些 api 被設(shè)置為發(fā)布物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。API 將物聯(lián)網(wǎng)記錄在 Azure 存儲(chǔ)表中

可以設(shè)置 deviceid 參數(shù)來(lái)識(shí)別傳感器位置。

這些 api 已經(jīng)設(shè)置好，?

api/iot/myhome/thermostat - 用于記錄所有恒溫器數(shù)據(jù)的 asp.net5 web api?

api/iot/myhome/microphone- asp.net5 web api 記錄所有麥克風(fēng)數(shù)據(jù)

api/iot/myhome/pir - 用于記錄所有 pir 數(shù)據(jù)的 asp.net5 web api

api/iot/myhome/distance - asp.net5 web api 記錄所有距離傳感器數(shù)據(jù)

api/iot/myhome/device/location - 用于記錄 gps 數(shù)據(jù)的 asp.net5 web api

api/iot/myhome/moisture - asp.net5 web api 用于記錄濕度傳感器數(shù)據(jù)

api/iot/myhome/gas - 用于記錄氣體傳感器數(shù)據(jù)的 asp.net5 web api

api/iot/myhome/light - 用于記錄所有光傳感器數(shù)據(jù)的 asp.net5 web api

api/iot/myhome/livingroom - asp.net5 web api 用于記錄所有客廳屬性/傳感器數(shù)據(jù)。我們可以使用這個(gè) API 推送所有傳感器值。

api/iot/myhome/bedroom - 同上，我創(chuàng)建了一個(gè)記錄我臥室的詳細(xì)信息?

設(shè)置遠(yuǎn)程服務(wù)器。從我的 github 克隆源代碼 iotwebapp。創(chuàng)建一個(gè) azure 存儲(chǔ)表。修改 IoTController.cs 并放入您的 azure 存儲(chǔ)表帳戶名稱和密鑰。在本地服務(wù)器使用此域名或ip

結(jié)論

代碼中有很多地方需要重構(gòu)。請(qǐng)隨時(shí)修改，如果您感到震驚，請(qǐng)告訴我。