oneM2M電位器/按鈕/LCD與NodeMCU (ESP8266)

描述

1.高層架構(gòu)

2.先決條件

運行此演示需要以下工具。

• 所選 oneM2M 平臺的運行時環(huán)境（參見第 3 節(jié)）：
  - Java 運行時環(huán)境 (JRE >= 1.8)，如果你使用Eclipse OM2M
  - Python 3 環(huán)境，如果你使用ACME
  - NodeJS 環(huán)境，如果你使用KETI Mobius
• Arduino IDE 1.8.9（或更高版本）
• 您最喜歡的用于開發(fā) IoT 應(yīng)用程序的 IDE
• 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的Node.js 環(huán)境或Python 環(huán)境
• 郵遞員（可選）

3.下載項目

從主存儲庫下載必要的資源：

https://github.com/oneM2M-教程

該存儲庫包括不同的項目：

• oneM2M-IoT-Device : NodeMCU Sketch(es)
• oneM2M-IoT-Application :用 Node.js 和 Python 編寫的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序
• oneM2M-IoT-Device-Simulator :用于模擬各種物聯(lián)網(wǎng)傳感器和執(zhí)行器的 Node.js 程序

您還需要實現(xiàn) oneM2M 平臺。存在不同的平臺，我們可以引用一些：

• Eclipse OM2M ：Java 中的開源實現(xiàn)（鏈接）
• ACME ：Python 中的開源實現(xiàn)（鏈接）
• KETI Mobius ：Node.js 中的開源實現(xiàn)（鏈接）

對于本教程，將使用ACME實現(xiàn)。平臺的安裝、配置和運行請參考官方文檔。

https://github.com/ankraft/ACME-oneM2M-CSE

4.啟動oneM2M兼容的物聯(lián)網(wǎng)平臺

4.1。配置 IoT 平臺 (ACME)

默認(rèn)配置可用于本地演示。物聯(lián)網(wǎng)平臺將監(jiān)聽 8080 端口。每次重啟后數(shù)據(jù)庫都會重置。

如果需要，您可以通過編輯文件來更改物聯(lián)網(wǎng)平臺的配置：“ acme.ini ”。

4.2. 啟動 IoTPlatform (ACME)

物聯(lián)網(wǎng)平臺可以通過以下方式啟動：

python3 acme.py

您應(yīng)該在日志末尾看到“CSE 已啟動”。

4.3. 登錄 ACME 網(wǎng)頁界面

在瀏覽器中打開以下 URL 訪問 ACME IoT 平臺網(wǎng)頁界面：http: //127.0.0.1 :8080/

使用默認(rèn)配置，輸入發(fā)起人“ CAdmin” ，然后輸入“ Connect ”

然后您將能夠看到 oneM2M 資源樹：

5. 連接您的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

NodeMCU 源代碼位于“oneM2M-IoT-Device”文件夾中。

5.1。原理圖

使用以下組件將電位器、4 位顯示器、按鈕、LCD 顯示器連接到 NodeMCU 板：

• 面包板
• NodeMCU板
• 電位器
• 按鈕
• 4 位 7 段顯示器 (TM1637)
• 液晶顯示器 (2x16)

5.2. 為 NodeMCU 開發(fā)設(shè)置 Arduino IDE

如果尚未安裝，請從以下鏈接下載并安裝 Arduino ID

注意：我們不建議在此演示中使用 Arduino Web 編輯器，因為不支持 NodeMCU 板。

插入時，如果未檢測到 NodeMCU 端口，則需要使用以下鏈接手動下載并安裝 USB 驅(qū)動程序：https ://github.com/nodemcu/nodemcu-devkit/tree/master/Drivers

5.3. 為 Arduino IDE 添加 NodeMCU 板支持

首先，打開 Arduino IDE，轉(zhuǎn)到“文件”>“首選項”條目。

在“其他板管理器 URL”文本框中復(fù)制以下 URL ：

單擊“確定”關(guān)閉“首選項”對話框。

完成上述步驟后，進入“工具”>“Board:...” ，然后選擇“Board Manager”

輸入文本框“esp8266” ，然后導(dǎo)航到“esp8266 by esp8266 community”并“安裝”Arduino 軟件。

轉(zhuǎn)到“工具”>“板...” ，然后選擇“NodeMCU 1.0”板。

完成上述所有過程后，您就可以使用 Arduino IDE 對 NodeMCU 板進行編程了。

5.5. 配置 NodeMCU 草圖

在您的 Arduino IDE 中打開草圖“ NodeMCU_PotentiometerSensor-DisplayActuator.ino ”。

設(shè)置你的WIFI參數(shù)

• char* WIFI_SSID = "FILL_THE_WIFI_SSID";
• char* WIFI_PSWD = "FILL_THE_WIFI_PSWD";

在您的網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置 ACME IoT 平臺的 IP 地址：

• String CSE_IP = "X.X.X.X";

5.6. 編譯 NodeMCU 草圖

單擊驗證按鈕以編譯草圖。

編譯輸出：

5.7. 將草圖上傳到NodeMU 板

單擊上傳按鈕將草圖上傳到 NodeMCU 板。

上傳輸出：

5.8. 使用串行監(jiān)視器調(diào)試代碼執(zhí)行

單擊按鈕打開 Arduino 串行監(jiān)視器以顯示 NodeMCU 控制臺。

然后在打開串行監(jiān)視器后從下拉列表中選擇 115200。

5.9. 在 ACME Web 界面上查看 IoT 設(shè)備資源

您應(yīng)該會看到“PotentiometerSensor”應(yīng)用實體資源，其中包含在 oneM2M Web 界面上創(chuàng)建的“DESCRIPTOR”和“DATA”容器。

您還應(yīng)該看到在 oneM2M Web 界面上創(chuàng)建的帶有“DESCRIPTOR”、“DATA”和“COMMAND”容器的“DisplayActuator”應(yīng)用程序?qū)嶓w資源。

6. 連接您的 IoT 應(yīng)用程序

電位器監(jiān)控和顯示管理應(yīng)用源碼以NodeJS和Python提供。文件夾中提供了源代碼：

• "oneM2M-IoT-Application/nodejs/onem2m-monitor.js"
• "oneM2M-IoT-Application/python/onem2m-monitor.py"

6.1。配置應(yīng)用程序

您可以使用提供的兩個應(yīng)用程序之一：NodeJS或Python

6.1。選項 A = NodeJS IoT 應(yīng)用程序

使用您喜歡的文本編輯器打開文件nodejs / config/default.json 。并編輯必要的配置參數(shù)。

設(shè)置 ACME 平臺的 IP 地址（變量“ monitorIP ”）。如果您在同一臺計算機上運行 ACME 平臺和應(yīng)用程序，則可以保留 localhost (127.0.0.1)。

6.1。選項 B = Python IoT 應(yīng)用程序

使用您喜歡的文本編輯器打開文件python/default.json 。并編輯必要的配置參數(shù)。

設(shè)置oneM2M平臺的IP地址（變量“monitorIP ” ）。如果您在同一臺機器上運行 oneM2M 平臺和應(yīng)用程序，則可以保留 localhost (127.0.0.1)。

6.2. 啟動應(yīng)用程序

6.2. 選項 A = NodeJS IoT 應(yīng)用程序

在終端上，使用npm工具安裝以下 Node.js 模塊（安裝 Node.js 時默認(rèn)安裝）：

> npm install express
> npm install request
> npm install body-parser
> npm install request
> npm install yargs
> npm install config

使用以下命令啟動 Node.js oneM2M IoT 應(yīng)用程序：

> node onem2m-monitor.js -s Potentiometer -a Display

6.2. 選項 B = Python IoT 應(yīng)用程序

在終端上，使用pip工具安裝以下 Python 模塊（可以在安裝 Python 時安裝）：

> pip install requests
> pip install flask

使用以下命令啟動 Python oneM2M IoT 應(yīng)用程序：

> python onem2m-monitor.py -s Potentiometer -a Display

6.3. 在 ACME Web 界面上查看 IoT 應(yīng)用程序資源

您應(yīng)該會看到Monitor在 oneM2M Web 界面上創(chuàng)建的“ ”應(yīng)用程序?qū)嶓w (AE) 資源。還要檢查下訂閱資源的創(chuàng)建PotentiometerSensor/DATA

7. 示范

當(dāng)您改變電位器的位置時，它的值會直接復(fù)制到 4 位顯示器上。

當(dāng)您按下按鈕時，電位器的值會通過 WiFi 發(fā)送到遠(yuǎn)程 CSE。然后將該值通知給監(jiān)控應(yīng)用程序。

根據(jù)接收到的值，監(jiān)視器應(yīng)用程序?qū)⑼ㄟ^ CSE 向 LCD 屏幕發(fā)送特定消息。

如果該值低于 512 （分別高于 512 ），則監(jiān)視器應(yīng)用程序?qū)l(fā)送“Value is LOW” （分別為“Value is HIGH” ）以顯示在 LCD 屏幕上。

8. 更進一步

如果您有第二個 NodeMCU，您可以將傳感器和執(zhí)行器拆分到兩個 NodeMCU 設(shè)備上。

8.1 架構(gòu)

8.2 原理圖

8.3 NodeMCU 草圖

您可以在文件夾中找到拆分為兩個新草圖的原始草圖代碼：

"oneM2M-IoT-Device/PotentiometerSensor_DisplayActuator"

NodeMCU 1（僅限傳感器）

• "PotentiometerSensor/PotentiometerSensor.ino"

NodeMCU 2（僅限執(zhí)行器）

• "DisplayActuator/DisplayActuator.ino"

8.4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

感謝 oneM2M 標(biāo)準(zhǔn)，您可以使用相同的 IoT 應(yīng)用程序而無需進行任何更改 :-)