基于OpenHarmony成長計(jì)劃的智能電飯煲開發(fā)過程

一、 簡介

1、作品構(gòu)思

我們團(tuán)隊(duì)參與到OpenAtom OpenHarmony（簡稱“OpenHarmony”）成長計(jì)劃的智能電飯煲開發(fā)后，便開始構(gòu)思如何實(shí)現(xiàn)自動洗米、煮飯、加熱這一系列流程，經(jīng)過幾天的討論，最終我們選擇利用電機(jī)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的氣流進(jìn)行洗米、利用舵機(jī)轉(zhuǎn)動控制開關(guān)加熱、利用繼電器控制水泵加適量水進(jìn)行煮飯流程，統(tǒng)一完模型搭建后，我們便開始全身心投入產(chǎn)品開發(fā)過程中。

我們組一個(gè)六個(gè)人，分工簡單如下：

設(shè)備開發(fā)（電路搭建，硬件調(diào)試）

應(yīng)用開發(fā)（數(shù)字管家，日程管理）

服務(wù)端開發(fā)（服務(wù)器搭建，華為云上產(chǎn)品創(chuàng)建）

模型搭建（電飯煲初代模型搭建）

NFC功能開發(fā)（負(fù)責(zé)NFC標(biāo)簽創(chuàng)建）

資料收集（負(fù)責(zé)收集我們開發(fā)文檔，協(xié)調(diào)組內(nèi)進(jìn)度）

2、實(shí)踐過程

3、最終成果

經(jīng)歷一個(gè)月的調(diào)試我們完成了模型搭建、硬件調(diào)試和軟件開發(fā)，設(shè)計(jì)出一款可以完成自動洗米、加米、加熱的一款智能電飯煲。

二、技術(shù)方案

1、硬件介紹

本項(xiàng)目是基于Bearpi開發(fā)板作為主控的智能電飯煲，模型搭建使用的是亞克力板，該設(shè)備內(nèi)主要由MG955舵機(jī)、MG90舵機(jī)、繼電器、鋰電池管理模塊和小型水泵組成

設(shè)備開發(fā)器件介紹

杜邦線：連通電路，方便插接

面包板：接通多個(gè)端口，實(shí)現(xiàn)多端電源供電

鋰電池：提供電源，使能舵機(jī)，電機(jī)

鋰電池充電模塊：節(jié)能環(huán)保，升壓，給電源提供充足動力

繼電器：

Mg90舵機(jī)：

MG955舵機(jī)：

2、軟件部分

（1）設(shè)備準(zhǔn)備 預(yù)裝HarmonyOS手機(jī)一臺 （2）設(shè)備配網(wǎng)

1、在設(shè)備上電前需準(zhǔn)備好安裝了數(shù)字管家應(yīng)用的HarmonyOS手機(jī)，詳情見數(shù)字管家應(yīng)用開發(fā)，并在設(shè)置中開啟手機(jī)的NFC功能；

2、寫設(shè)備NFC標(biāo)簽，詳細(xì)操作見設(shè)備NFC標(biāo)簽指導(dǎo)文檔；

3、燒錄完成后，上電。開發(fā)者在觀察開發(fā)板上狀態(tài)LED燈以８Hz的頻率閃爍時(shí)，將手機(jī)上半部靠近開發(fā)板NFC標(biāo)簽處；

4、無需任何操作手機(jī)將自動拉起數(shù)字管家應(yīng)用并進(jìn)入配網(wǎng)狀態(tài)，配網(wǎng)過程中無需輸入熱點(diǎn)賬號密碼。具體無感配網(wǎng)相關(guān)流程參考無感配網(wǎng)指南。

（3）操作體驗(yàn)

1、設(shè)備控制

2、配網(wǎng)完成后，數(shù)字管家應(yīng)用會自動進(jìn)入智能電飯煲的控制頁面，通過控制頁面可以實(shí)現(xiàn)對智能電飯煲加米、洗米、煮飯的控制。

3、預(yù)約做飯

4、使用者可以通過控制頁面進(jìn)入智能電飯煲控制頁面或者數(shù)字管家日程管理頁面進(jìn)行日程管理，具體做法如下：

?進(jìn)入日程管理頁面后對日程命名并添加通知成員與智能電飯煲設(shè)備。

?選擇做飯的起止時(shí)間。

?選擇提示方式與提醒重復(fù)時(shí)間。

3、服務(wù)器部分

前期準(zhǔn)備 ?注冊華為云賬號并且實(shí)名認(rèn)證（略） ?購買華為彈性云服務(wù)器（其他也可）

基礎(chǔ)環(huán)境配置（可跳過）

1、查看系統(tǒng)版本

不符合可切換系統(tǒng)版本

放開相應(yīng)端口（這里放開全部端口）

記住上面輸入的密碼

2、下載mobaxterm終端并安裝

3、連接服務(wù)器

注：連接前要在華為云安全組開發(fā)相應(yīng)端口，不然可能連接失敗

安裝和部署數(shù)字管家服務(wù)端

以下內(nèi)容參考：

https://gitee.com/niuyouguodidi/shuziguanjiafuwuduan/blob/master/%E6%95%B0%E5%AD%97%E7%AE%A1%E5%AE%B6%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E7%AB%AF%E6%90%AD%E5%BB%BA%E8%AF%A6%E7%BB%86%E8%AF%B4%E6%98%8E%E2%80%94%E2%80%94%E6%9C%89%E6%89%8B%E5%B0%B1%E5%8F%AF%E6%90%AD%E5%BB%BA%E7%B3%BB%E5%88%97.md

1）mysql5.7安裝

sudo apt install mysql-server

openjdk 1.8 安裝

sudo apt-get install openjdk-8-jdk

設(shè)置無密碼登錄

添加skip-grant-tables

重啟mysql

service mysql restart

進(jìn)入mysql

mysql -u root -p

輸入后回車

更改密碼

mysql> use mysql;mysql>flush privileges;mysql>UPDATE user SET authentication_string="" WHERE user="root";//密碼先置為空mysql>flush privileges;mysql>ALTER user 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY 'abc123456@qq.com';//再重置密碼

注：密碼格式有要求（必須包括大小寫,數(shù)字和特殊字符）

以上完成后輸入quit退出mysql交互模式，去掉之前加的skip-grant-tables，再重啟mysql

2）RabbitMQ 3.6.10（安裝）

由于RabbitMQ采用的Erlang語言編寫的，故需先安裝Erlang

1：在系統(tǒng)中加入erlang apt倉庫

wget https://packages.erlang-solutions.com/erlang-solutions_1.0_all.debsudo dpkg -i erlang-solutions_1.0_all.deb

2：修改Erlang鏡像地址，默認(rèn)的下載速度特別慢。

vi /etc/apt/sources.list.d/erlang-solutions.list

3：把里面默認(rèn)值替換為

deb https://mirrors.liuboping.com/erlang/ubuntu/ xenial contrib

4：更新軟件列表

sudo apt-get update

5：安裝Erlang

sudo apt-get install erlang erlang-nox

安裝RabbitMq

1：添加rabbitmq的倉庫列表配置文件

echo 'deb http://www.rabbitmq.com/debian/ testing main' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/rabbitmq.list

2：加入rabbitmq signing key

wget -O- https://www.rabbitmq.com/rabbitmq-release-signing-key.asc | sudo apt-key add -

3：更新軟件列表

sudo apt-get update

4：安裝RabbitMq（安裝完之后rabbitmq默認(rèn)已啟動）

sudo apt-get install rabbitmq-server

5：啟用web管理插件

sudo rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

6：重啟rabbitmq服務(wù)

sudo systemctl restart rabbitmq-server

安裝完成后在瀏覽器中輸入自己的id和端口就可以看到管理頁面了

rabbitmq添加用戶以及權(quán)限

原因：默認(rèn)情況下訪問rabbitmq的用戶名和密碼都是guest，這個(gè)賬戶是有限制的，默認(rèn)只能通過本地網(wǎng)絡(luò)也就是localhost訪問，遠(yuǎn)程訪問受限制。

所以：需要另外新增用戶名和密碼，并設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限。

1：新增一個(gè)用戶

rabbitmqctl add_user root root

2：為root用戶設(shè)置權(quán)限所有權(quán)限

rabbitmqctl set_permissions -p / root ".*" ".*" ".*"

3：設(shè)置root用戶為管理員角色

rabbitmqctl set_user_tags root administrator

3）下載代碼

1：直接下載（需要配置密鑰）

怎樣配置請參考官方文檔：https://gitee.com/help/articles/4181

git clone git@gitee.com:openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home.git

2：本地下載安裝包并上傳服務(wù)器

下載地址：

https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home/tree/master

配置華為云

1：申請華為云AK/SK

登錄“華為云”（https://www.huaweicloud.com/）

點(diǎn)擊“控制臺”

找到“我的憑證”

新增訪問密鑰

說明：

保存之后會有credentials.csv

將文件中的Access Key Id和Secret Access Key記錄下來;

即為后面要用到的 ak 和 sk ，后面會使用。

獲取appid

創(chuàng)建產(chǎn)品

點(diǎn)擊產(chǎn)品進(jìn)入到查看產(chǎn)品詳情頁面（根據(jù)數(shù)據(jù)模型創(chuàng)建屬性和命令格式）

添加轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則

配置AMQP

說明：

點(diǎn)擊預(yù)置接入憑證，會獲得一個(gè)Basic_ACCESS-KEY.txt文件；

里面存放有access_key和access_code；

至此，我們已經(jīng)獲得了如下重要參數(shù)：

1. ak/sk

2. appid

3. productid

4. amqp中的accesse_key和access_code

5. 規(guī)則中的三個(gè)隊(duì)列名稱：msgQueue,propertyQueue,statusQueue

5）配置對接服務(wù)器資源文件

以下內(nèi)容參考官方文檔：

https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home/blob/master/Server/README.md

進(jìn)入knowledge_demo_smart_homeServerdistschedule-coresrcmain esources目錄；

打開application.properties文件并修改

注：distschedule-coresrcmain esourcesapplication-local.properties（官方文檔修改的是該文件）

說明：把前面獲得的數(shù)據(jù)對應(yīng)填入

# mysql數(shù)據(jù)庫配置，需要提前部署和創(chuàng)建distschedule的數(shù)據(jù)庫#數(shù)據(jù)庫地址spring.datasource.url=datasource_urlmysql://*****:3306/distschedule?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false&allowMultiQueries=true&serverTimezone=Asia/Shanghai #數(shù)據(jù)庫賬號spring.datasource.username=*****#數(shù)據(jù)庫密碼spring.datasource.password=****#華為IOT云配置，參考上面的介紹，申請IOT云的AK,SK,APPIDcloud.iot.ak=*****cloud.iot.sk=*****cloud.iot.appId=*****# IOT云配置，參考上面的介紹，配置并獲取華為IOT云的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列cloud.iot.amqp.accessKey=#接入憑證，添加轉(zhuǎn)發(fā)目標(biāo)時(shí)，點(diǎn)擊接入憑證獲取cloud.iot.amqp.password=#接入憑證密碼，添加轉(zhuǎn)發(fā)目標(biāo)時(shí)，點(diǎn)擊接入憑證獲取cloud.iot.amqp.queueStatusName=#設(shè)備狀態(tài)隊(duì)列名稱（不是規(guī)則名稱）cloud.iot.amqp.queuePropertyName=#設(shè)備屬性隊(duì)列名稱（不是規(guī)則名稱）cloud.iot.amqp.queueMsgName=#設(shè)備消息隊(duì)列名稱（不是規(guī)則名稱）cloud.iot.amqp.connectionUrl=amqps://*****.iot-amqps.cn-north-4.myhuaweicloud.com:5671?amqp.vhost=default&amqp.idleTimeout=8000&amqp.saslMechanisms=PLAIN #AMQP連接地址，點(diǎn)擊“總覽--》平臺接入地址”獲取# rabbitmq消息隊(duì)列，用于手機(jī)監(jiān)聽告警信息spring.rabbitmq.host=*****# rabbitmq地址spring.rabbitmq.port=*****# rabbitmq端口spring.rabbitmq.username=*****# rabbitmq用戶名spring.rabbitmq.password=*****# rabbitmq密碼spring.rabbitmq.exchange.deviceproperty=deviceproperty_exchange #消息exchange，可不改。如修改的話，F(xiàn)A側(cè)也需要修改

6）編譯、服務(wù)啟動

編譯環(huán)境：

jdk8（前面已安裝）

maven 3.6.3（命令行直接安裝）

進(jìn)入Server目錄，編譯jar包

cd knowledge_demo_smart_home/Server # 按照真實(shí)的路徑mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

執(zhí)行jar包部署命令

java -jar distschedule-core/target/distschedule-core-1.0.0-SNAPSHOT.jar或java -jar /opt/distschedule-core-1.0.0-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=local# 按照真實(shí)的路徑

可執(zhí)行的jar包位置在：

knowledge_demo_smart_home/Server/distschedule-core/target/distschedule-core-1.0.0-SNAPSHOT.jar`

7）瀏覽器訪問http://127.0.0.1:8080/distschedule-api/swagger-ui/index.html（ip地址根據(jù)實(shí)際情況）

驗(yàn)證服務(wù)是否已正常啟動

注：如果關(guān)閉終端后無法訪問頁面可參考以下操作

ubuntu18.04服務(wù)自啟動，參考文檔：https://www.cnblogs.com/airdot/p/9688530.html

其中：/etc/rc.local文件

#!/bin/bash nohup java -jar /opt/distschedule-core-1.0.0-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=local> /clouddragonData/log/distschedule/server.log 2>&1 &

結(jié)尾提示

1、編譯后如果無法訪問可對比官方文檔查錯(cuò)

2、相應(yīng)ip端口一定要放開

三、實(shí)物操作體驗(yàn)

代碼倉

https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home/tree/master/dev/team_x/smart_rice_machine