描述

你好，為了更好地理解這篇文章，我建議你閱讀上一篇關于第一部分的鏈接：使用谷歌云物聯網和MQTT的環境站

這一次，在上一篇文章中開發的基于云的組件之上構建，我不得不將虛擬環境站替換為使用RIOT-OS和MQTT-SN協議構建的新環境站。

結構概述

這里的組件：

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• 2（或更多）由RIOT-OS實現的設備，它們能夠使用本機模擬器生成隨機值或真實硬件；
• 一個MQTT-SN代理（本例中為mosquitto.rsmb ），用于將所有消息從設備轉發到網關；
• 一個簡單的網關（或透明橋），由Python 實現，用于從RIOT-OS設備收集數據并將其發送到谷歌云平臺；
• 谷歌云平臺，提供Cloud IoT 核心和Pub/Sub API，用于管理連接、設備以及與 Web 應用程序交換的消息；
• 使用nodejs + express和一些其他相關框架構建的 web 應用程序；
• 用于存儲的Mongodb NoSQL 數據庫程序；

注意：我的github上提供的代碼適用于我的個人 google 帳戶上的憑據。我沒有上傳密鑰，如果你想運行它，你需要自己設置。

RIOT-OS 簡介

RIOT 是一種小型實時多線程操作系統，適用于網絡化、內存受限的系統，專注于低功耗無線物聯網 (IoT) 設備。它是開源軟件，根據 GNU 寬通用公共許可證 ( LGPL ) 發布。

它基于以下設計原則：能效、實時能力、內存占用小、模塊化和統一的 API 訪問，獨立于底層硬件。

它支持多個驅動程序，允許用戶開箱即用。此外，依賴于硬件的代碼被減少到最低限度，并從內核本身中抽象出來。

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這些特性，以及在多個平臺上運行的可能性，包括嵌入式設備以及普通 PC（帶有“本機板”），使 RIOT-OS 成為構建物聯網系統的絕佳選擇。

為什么選擇 MQTT-SN？

MQTT-SN 被設計為盡可能接近 MQTT，但它適應無線通信環境的特殊性，如低帶寬、高鏈路故障、短消息長度等。它還針對低帶寬的實現進行了優化。 - 成本低、處理和存儲資源有限的電池供電設備。

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但是，MQTT-SN 不是 MQTT，因此它需要一個透明網關，它是一個守護進程或小型服務器，它通過多個傳輸接收傳入的 MQTT-SN 數據并將它們轉換為適合連接到 MQTT 服務器的 MQTT。

網關設置

假設您已經完成了上一篇文章“云平臺設置”部分的說明，還需要以下步驟才能使這部分工作：

• 網關被谷歌云平臺識別為簡單設備，那么您需要將其添加到之前創建的設備集中。這里刷新一下如何做到這一點：https ://cloud.google.com/iot/docs/how-tos/devices?authuser=1 ；
• 將 root.pem 證書的副本（之前生成的）放在devices_RIOT/gateway文件夾中；

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• 打開gateway.py文件并更改頂部的設置部分，以將其與您的配置文件連接：

# SETUP
project_id = 'your_project_ID'
registry_id = 'your_register_ID'
cloud_region = 'your_region'
device_id = 'your_device_ID'
sub_topic = 'your_topic'

• 然后運行：

$ python gateway_RIOT.py

原生板

在本節中，我將展示如何設置項目以使其在本機板模擬器上運行，這樣您就可以在筆記本電腦上簡單地試用它而無需外部板。

• 由于代碼基于emcute_mqttsn示例，因此部分設置也非常相似。因此，要運行 mosquitto RSMB （真正的小型消息代理），只需按照以下鏈接中“設置代理”部分的說明進行操作：https ://github.com/RIOT-OS/RIOT/tree/master/示例/emcute_mqttsn
• 由于我們使用的是原生板，我們還需要在devices_RIOT文件夾中設置運行這兩個命令的虛擬網絡接口：

$ sudo ./RIOT/dist/tools/tapsetup/tapsetup

$ sudo ip a a fec0:affe::1/64 dev tapbr0

• 選擇一個設備文件夾并通過以下方式運行它：

$ BOARD=native make all term PORT=tap0

• 此時，我們應該有這種情況，左邊是設備，右上角是蚊子代理，右下角是網關

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• 要完成設置，請在設備終端上（已經工作！），運行以下兩個命令：

> ifconfig 5 add fec0:affe::99

> con fec0:affe::1 1885

• 現在，設備已連接到代理并準備好使用 pub/sub 范例的所有功能。要查看所有功能運行命令help，否則，直接開始自主發送，只需運行：

> start ...

• 這是最后的情況

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正如我們所見，RIOT 設備通過 MQTT-SN 代理將遙測數據發送到網關，網關最終將它們發送到谷歌云平臺。

結論

總之，該應用程序現在能夠從之前實現的虛擬設備和新的 RIOT-OS 實現中檢索數據。

其他一些有用的設置鏈接是：

• https://riot-os.org/
• https://github.com/RIOT-OS/RIOT

對于下一個任務：

• https://www.hackster.io/ivagnesmanuel/testing-riot-os-devices-on-iot-lab-using-lorawan-and-ttn-fb8115