基于Windows 10 IoT和Azure的家庭監(jiān)控系統(tǒng)

描述

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一、使用說(shuō)明

我們的家庭監(jiān)控系統(tǒng)由Windows 10 IoT Core 設(shè)備（Raspberry Pi 2 或Minnow Board MAX 均可）、TI SensorTag 和Microsoft Azure Storage Table 組成。首先，CC2541 TI SensorTag 包括溫度傳感器、濕度傳感器、大氣壓力傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)。我們可以使用這個(gè)模塊來(lái)收集室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)。然后參數(shù)通過(guò)藍(lán)牙 LE 發(fā)送到 Windows 10 IoT Core 設(shè)備。一旦 Windows 10 IoT Core 設(shè)備獲得這些數(shù)據(jù)，它們將被打包為 JSON 消息并傳輸?shù)?Azure。然后消息將存儲(chǔ)在 Azure 存儲(chǔ)表中。最后，我們可以通過(guò) Windows 10 for PC 或 Windows 10 for Mobile device 上的 Windows Universal Apps 在任何地方查看這些數(shù)據(jù)。實(shí)際上，USB 網(wǎng)絡(luò)攝像頭用于在發(fā)生緊急情況時(shí)拍照并將其發(fā)送到 Azure 存儲(chǔ)。我們將來(lái)會(huì)完成這個(gè)功能。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示：

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2.先決條件

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要成功運(yùn)行此項(xiàng)目，您需要以下項(xiàng)目：

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1. 樹莓派 2（或 MinnowBoard MAX）

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2. 德州儀器 CC2541 SensorTag

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3. ORICO BTA-403 迷你藍(lán)牙4.0 USB加密狗

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4. 有效的 Azure 訂閱

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5. Windows 10 手機(jī)/個(gè)人電腦

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3. 將 SensorTag 與 Windows 10 IoT Core 設(shè)備配對(duì)

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在我們從 Sensortag 讀取傳感器數(shù)據(jù)之前，我們需要將SensorTag與Windows 10 IoT Core Device配對(duì)。首先，將ORICO BTA-403 Mini Bluetooth 4.0 USB Dongle插入Windows 10 IoT Core Device的USB接口。然后我們就可以根據(jù)這個(gè) URL 的文檔完成配對(duì)工作：http://ms-iot.github.io/content/en-US/win10/samples/BLEGatt1.htm。請(qǐng)記住，當(dāng)我們將 SensorTag 與 Windows 10 IoT 核心版設(shè)備成功配對(duì)后，我們可以在“配對(duì)設(shè)備列表”中看到 SensorTag，如下所示。

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4. 創(chuàng)建 Azure 存儲(chǔ)帳戶

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在此項(xiàng)目中，我們將需要 Azure 存儲(chǔ)表來(lái)存儲(chǔ)來(lái)自 Windows 10 IoT Core 設(shè)備的數(shù)據(jù)。因此，我們可以按如下方式創(chuàng)建它。

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(1) 在 Azure Management Portal ( https://manage.windowsazure.com ) 中，單擊左側(cè)的“STORAGE”圖標(biāo)以查看您現(xiàn)有的存儲(chǔ)帳戶（如果有），然后單擊“+NEW”按鈕在左下角。

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(2) 在“NEW”面板中，選擇“DATA SERVICES” | “存儲(chǔ)” | “快速創(chuàng)建”。完成“URL、位置/關(guān)聯(lián)組和復(fù)制”字段，然后單擊“創(chuàng)建存儲(chǔ)帳戶”按鈕。

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(3) 等待新存儲(chǔ)帳戶的狀態(tài)顯示為“在線”。

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(4) 選擇剛剛創(chuàng)建的Storage account，然后點(diǎn)擊頁(yè)面下方的MANAGE ACCESS KEYS。復(fù)制存儲(chǔ)帳戶名稱和其中一個(gè)訪問(wèn)密鑰。

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5. 創(chuàng)建 Azure 存儲(chǔ)表

我們使用 Azure 存儲(chǔ)資源管理器創(chuàng)建 Azure 存儲(chǔ)表。

(1) 去添加賬戶，填寫賬戶名和access key。帳戶建立后，您可以訪問(wèn)顯示 blob 容器、隊(duì)列和表的存儲(chǔ)。

(2) 選擇表格，點(diǎn)擊新建按鈕，新建一個(gè)表格，命名為“SensorTagTable”，如下所示。

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6. 在您的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上部署和運(yùn)行應(yīng)用程序

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此應(yīng)用程序是在“BluetoothGATT/CS”示例的幫助下設(shè)計(jì)的：http: //ms-iot.github.io/content/en-US/win10/samples/BLEGatt2.htm。因此，此應(yīng)用程序的 UI 與“BluetoothGATT/CS”示例非常相似。

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首先，下載代碼。在您的磁盤上復(fù)制該應(yīng)用程序并從 Visual Studio 2015 RTM 打開該項(xiàng)目。確保將“遠(yuǎn)程調(diào)試”設(shè)置設(shè)置為指向您的設(shè)備。SensorTag 與您的 Windows 10 IoT Core 設(shè)備配對(duì)。

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接下來(lái)，在解決方案資源管理器中打開 MainPage.xaml.cs 并找到“dataTransmitterTick”。添加您在第 4 部分中保存的存儲(chǔ)帳戶名稱和訪問(wèn)密鑰。

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現(xiàn)在您應(yīng)該能夠從 Visual Studio 中按 F5：SensorTagtoAzure 應(yīng)用程序?qū)⒉渴鸩?dòng)，您應(yīng)該會(huì)在設(shè)備輸出中看到這一點(diǎn)。

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單擊頂部的“開始”按鈕以連接到 SensorTag 并顯示傳感器數(shù)據(jù)。可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)彈出窗口，要求獲得訪問(wèn) SensorTag 服務(wù)的權(quán)限，單擊“是”繼續(xù)。幾秒鐘后，您應(yīng)該會(huì)看到像這樣更新的數(shù)據(jù)。

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單擊“開始”按鈕下方的“發(fā)送數(shù)據(jù)”按鈕，將數(shù)據(jù)發(fā)送到 Azure 存儲(chǔ)表。數(shù)據(jù)將每 5 秒傳輸一次。如果要更改時(shí)間間隔，可以修改“AzureButton_Click”中的代碼，如下所示。

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private void AzureButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)

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{

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timerDataTransfer = ThreadPoolTimer.CreatePeriodicTimer(dataTransmitterTick, TimeSpan.FromMilliseconds(Convert.ToInt32(5000)));

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}

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最后可以看到SensorTagTable中的數(shù)據(jù)如下。

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7. 在您的 PC/移動(dòng)設(shè)備上部署和運(yùn)行應(yīng)用程序

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首先，下載項(xiàng)目“WindowsIoTClient”。在您的磁盤上復(fù)制該應(yīng)用程序并從 Visual Studio 2015 RTM 打開該項(xiàng)目。此應(yīng)用程序是使用 Windows Universal Temple 構(gòu)建的，因此您可以在 Windows 10 PC/Mobile 以及 Windows 10 IoT Core 設(shè)備上運(yùn)行它。

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接下來(lái)，在解決方案資源管理器中打開 StorageSensor.cs 并找到“_accountName”和“_key”。添加您在第 4 部分中保存的存儲(chǔ)帳戶名稱和訪問(wèn)密鑰。

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現(xiàn)在您應(yīng)該能夠從 Visual Studio 中按 F5：WindowsIoTClient 應(yīng)用程序?qū)⒉渴鸩?dòng)，您應(yīng)該會(huì)在設(shè)備輸出中看到這一點(diǎn)。

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