基于STM32+華為云IOT設(shè)計(jì)的云平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)

1. 前言

智能系統(tǒng)作為新興產(chǎn)業(yè)，是國家重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一。國外自美國在1984年建設(shè)出真正的智能建筑至今為止已經(jīng)有30多年的歷史了。由于智能家居的安全、高效、便捷以，及智能化等獨(dú)特魅力，使智能家居行業(yè)在2003年逐步進(jìn)入我國的家居市場，但是由于我國起步晚，使得智能家居行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在我國家居市場上并不統(tǒng)一。隨著全球資源的不斷減少以及環(huán)境的破壞，“節(jié)能環(huán)?！背蔀榱巳?a href="http://ttokpm.com/v/" target="_blank">科技發(fā)展的首要要求，而“全球智能化”在節(jié)能環(huán)保方面的優(yōu)勢使得智能家居成為了發(fā)展主流,因此具有十分廣闊的市場前景。同時(shí)，隨著科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)建筑已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代人對生活方面舒適度的需求,而智能系統(tǒng)也在不知不覺間滲入我們的生活。

智能家居(smart home)以住宅為平臺(tái)，利用嵌入式單片機(jī)為核心控制器來實(shí)現(xiàn)無 線通信、安全防范及自動(dòng)控制技術(shù)的智能家居環(huán)境的系統(tǒng)集成，用以實(shí)現(xiàn)對智能家居 環(huán)境的遠(yuǎn)程安防監(jiān)控，環(huán)境監(jiān)測以及各個(gè)子系統(tǒng)的控制，構(gòu)建了高效智能的住宅設(shè)施 與家庭安全的管理系統(tǒng)，家居智能性、安全性，便利性和舒適性等都有顯著提高，有效的提高了人們生活品質(zhì)。

智能家居不僅提供舒適宜人且高品位的家庭生活空間，實(shí)現(xiàn)更智能的家庭安防系統(tǒng);還將家居環(huán)境由原來的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交互功能。物聯(lián)網(wǎng)中的無線傳感器應(yīng)用對家庭的智能防災(zāi)，燈光控制，以及家電聯(lián)網(wǎng)都提供了一種很好的解決辦法。而且使用GPRS通信模塊，可以將家庭中的突發(fā)事件信息告知戶主，并且進(jìn)行智能報(bào)警。這樣就極大降低了家庭意外災(zāi)難的損失。

本次設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)代生活的具體需求，設(shè)計(jì)出一套基于華為云IOT設(shè)計(jì)的云平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看家里光照強(qiáng)度、溫濕度等信息，支持在云端控制家里的電器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

2. 具體需求

主要實(shí)現(xiàn)對光照強(qiáng)度、溫濕度等信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測，將相關(guān)信息、設(shè)備狀態(tài)信息等實(shí)時(shí)顯示，通過ESP8266wifi模塊進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，利用華為云IOT物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，MQTT傳輸協(xié)議，調(diào)用華為云IOT平臺(tái)提供的接口設(shè)計(jì)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制顯示。

硬件選項(xiàng)要求：

（1）ESP8266 串口WIFI，用來與OneNet進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。

（2）DHT11 溫度傳感器，檢測本地環(huán)境的溫度濕度信息。

（3）繼電器，來模擬控制家里的電器。

（4）BH1750 光敏傳感器，檢測環(huán)境光強(qiáng)度

（5）MQ135 空氣質(zhì)量傳感器?？梢詸z測可燃?xì)怏w、煙霧濃度，實(shí)現(xiàn)火警預(yù)警。

（6）OLED顯示屏顯示本地的傳感器的參數(shù)情況，實(shí)時(shí)展示

2. 登錄華為云創(chuàng)建云端產(chǎn)品與設(shè)備

2.1 創(chuàng)建產(chǎn)品

華為運(yùn)官網(wǎng): https://www.huaweicloud.com/

MQTT (1883)	a161a58a78.iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com	

我們設(shè)備接入的協(xié)議選擇MQTT，端口對應(yīng)是1883

接下來繼續(xù)創(chuàng)建產(chǎn)品，點(diǎn)擊產(chǎn)品頁面，點(diǎn)擊右上角創(chuàng)建產(chǎn)品：

4.2 創(chuàng)建設(shè)備

4.3 產(chǎn)品模型定義

這一步就是設(shè)置上報(bào)設(shè)備的屬性，也就是設(shè)備的數(shù)據(jù)類型定義。

3.4 生成MQTT登錄密匙

創(chuàng)建完產(chǎn)品、設(shè)備之后，接下來就需要知道如何通過MQTT協(xié)議登陸華為云服務(wù)器。

官方的詳細(xì)介紹在這里: https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_01_2127.html#ZH-CN_TOPIC_0240834853__zh-cn_topic_0251997880_li365284516112

MQTT設(shè)備登陸密匙生成地址: https://iot-tool.obs-website.cn-north-4.myhuaweicloud.com/

3.5 使用MQTT客戶端軟件登錄

所有的參數(shù)已經(jīng)得到，接下來采用MQTT客戶端登錄華為云進(jìn)行測試。

下面這個(gè)軟件是自己開發(fā)的，為了方便測試MQTT協(xié)議登錄。

華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的域名是: a161a58a78.iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com

華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的IP地址是: 121.36.42.100

3.6 上報(bào)數(shù)據(jù)

官方文檔: https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_01_2127.html#ZH-CN_TOPIC_0240834853__zh-cn_topic_0251997880_li365284516112

在這個(gè)文檔里介紹了MQTT上報(bào)數(shù)據(jù)的格式。

總結(jié)的格式:

//訂閱主題: 平臺(tái)下發(fā)消息給設(shè)備
$oc/devices/61a580fad28ce3028832c2d8_esp8266_iot/sys/messages/down

//設(shè)備上報(bào)數(shù)據(jù)
$oc/devices/61a580fad28ce3028832c2d8_esp8266_iot/sys/properties/report

//上報(bào)的屬性消息 (一次可以上報(bào)多個(gè)屬性,在json里增加就行了)
{"services": [{"service_id": "dht11","properties":{"DHT11-C":50}}]}

4. STM32設(shè)備端代碼

串口上會(huì)輸出當(dāng)前程序運(yùn)行的狀態(tài)信息，可以打開串口調(diào)試助手查看。

審核編輯：湯梓紅