物联网平台开发实验之华为云IoT智慧生活场景搭建

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花溪 发表于 2021/12/09 11:01:42 2021/12/09
【摘要】 这次实践是物联网全栈成长计划】第二阶段-设备开发阶段考核。通过本次实践您可以了解华为云物联网平台的基本功能与特点, 掌握创建产品、注册设备、创建设备联动规则等基本操作,掌握设备模拟器的使用方法。本次实验通过构造智能门控、智能灯泡和智能加湿器的智慧生活场景,基于设备模拟器上报数据,结合平台的设备联动规则,实现对家居设备的智能控制。想了解更多关于课程内容请移步主帖:【物联网全栈成长计划】0基础3...
这次实践是物联网全栈成长计划】第二阶段-设备开发阶段考核。通过本次实践您可以了解华为云物联网平台的基本功能与特点, 掌握创建产品、注册设备、创建设备联动规则等基本操作,掌握设备模拟器的使用方法。本次实验通过构造智能门控、智能灯泡和智能加湿器的智慧生活场景,基于设备模拟器上报数据,结合平台的设备联动规则,实现对家居设备的智能控制。

想了解更多关于课程内容请移步主帖:【物联网全栈成长计划】0基础34课时,变身高阶物联网能力者,免费学还有智能穿戴!

【物联网全栈成长计划】基础入门阶段考核

【物联网全栈成长计划】设备开发阶段考核

【物联网全栈成长计划】应用开发阶段考核

下面开始实践(看了下这个实验,之前有出过完整的实验步骤,这里就不做更多概述,可以参考 0基础体验华为云IoT构建智慧生活

1.1 实验介绍

实验通过构造智能门控、智能灯泡和智能加湿器的智慧生活场景,基于设备模拟器上报数据,结合平台的设备联动规则,实现对家居设备的智能控制。

1.2 实验流程

 

1.3 资源准备

在进行实验之前,需提前配置好以下资源,实验及资源准备均在“华北-北京四”区域下进行:

  • 已安装MQTT设备模拟器。
  • 已获取产品模型文件。
  • 已成功注册华为云官网并通过认证。

1.3.1 安装MQTT设备模拟器

本章节指导用户如何在本地PC上安装MQTT设备模拟器,用于模拟设备基于MQTT协议接入IoT边缘节点。

  • 在本地PC上访问MQTT.fx 下载页面
    http://mqttfx.jensd.de/index.php/download

  • 下载MQTT.fx工具(本实验以1.7.1版本为例)https://www.jensd.de/wordpress/?p=2746。

  • 根据需要选择需要的版本  http://www.jensd.de/apps/mqttfx/1.7.1/

  • 双击已下载的安装文件,单击“Next >”进入下一步。

  • 选择安装路径,并单击“Next >”进入下一步。

  • 选择快捷方式,并单击“Next >”进入下一步。等待出现如下界面,单击“Finish”完成安装。

1.3.2 获取产品模型文件

  • 下载“实验资源.zip”

详见帖子附件:https://bbs.huaweicloud.cn/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=117766

  • 解压产品模型文件。

1.3.3 登录华为云

  • 登录华为云首页:https://www.huaweicloud.cn/
  • 单击页面右上角的“登录”。
  • 输入账号名(或邮箱)和密码,单击“登录”。

1.4 创建产品

  • 进入设备接入服务控制台区域选择华北-北京四

  • 在左侧导航栏,选择产品,单击创建产品

创建智能门控产品填写参数信息后,单击立即创建

  • 所属资源空间:选择默认资源空间或新建一个资源空间HDC2021
  • 产品名称:自定义,如Smart_Door
  • 协议类型:MQTT
  • 数据格式:JSON
  • 厂商名称:自定义,如Huawei
  • 所属行业:
  • 设备类型:自定义,如Smart_Door
  • 产品创建成功,请记录产品ID”信息,并查看详情

产品ID为:614c08c99fff74027dd3e378.

  • 单击上传模型文件,选择模型文件后,单击确定

  • 获取模型文件Smart_Door_profile.zip并上传。

重复步骤2~步骤5创建智能灯泡产品并上传产品模型文件。

创建产品填写参数信息

  • 所属资源空间:选择默认资源空间或新建资源空间HDC2021
  • 产品名称:自定义,如Smart_Light
  • 协议类型:MQTT
  • 数据格式:JSON
  • 厂商名称:自定义,如Huawei
  • 所属行业:
  • 设备类型:自定义,如Smart_Light

产品ID为:614c09cd88056b027dd100fc.

上传模型文件

获取模型文件Smart_Light_profile.zip并上传。

重复步骤2~步骤5创建智能加湿器产品并上传产品模型文件。

创建产品填写参数信息

  • 所属资源空间:选择默认资源空间或新建资源空间HDC2021
  • 产品名称:自定义,如Smart_Humidifier
  • 协议类型:MQTT
  • 数据格式:JSON
  • 厂商名称:自定义,如Huawei
  • 所属行业:
  • 设备类型:自定义,如Smart_Humidifier

产品ID为:614c0a2e88056b027dd10112.

上传模型文件

获取模型文件Smart_Humidifier_profile.zip并上传。

  • 三个产品创建完成,查看产品列表,示例如下:

1.5 注册设备

  • 在左侧导航栏,选择设备 所有设备,单击注册设备

  • 注册“智能门控”设备:填写参数信息后,单击确定

  • 所属资源空间:与创建产品时的资源空间保持一致HDC2021
  • 所属产品:选择“智能门控”产品,即Smart_Door
  • 设备标识码:自定义,如Smart_Door_01
  • 设备名称:自定义,如Smart_Door_01
  • 设备认证类型:默认配置,即密钥
  • 密钥/确认密钥:12345678


设备注册成功,请记录系统返回的设备ID”设备密钥

设备ID  614c08c99fff74027dd3e378_Smart_Door_01

设备密钥  12345678

设备注册成功后是“未激活”状态,需要使用设备模拟器接入平台成功后,才会显示为“在线”状态。

重复步骤1~步骤3注册“智能灯泡”设备

  • 所属资源空间:与创建产品时的资源空间保持一致HDC2021
  • 所属产品:选择“智能灯泡”产品,即Smart_Light
  • 设备标识码:自定义,如Smart_Light_01
  • 设备名称:自定义,如Smart_Light_01
  • 设备认证类型:默认配置,即密钥
  • 密钥/确认密钥:12345678

设备ID    614c09cd88056b027dd100fc_Smart_Light_01

设备密钥  12345678

重复步骤1~步骤3注册“智能加湿器”设备

  • 所属资源空间:与创建产品时的资源空间保持一致HDC2021
  • 所属产品:选择“智能加湿器”产品,即Smart_Humidifier
  • 设备标识码:自定义,如Smart_Humidifier_01
  • 设备名称:自定义,如Smart_Humidifier_01
  • 设备认证类型:默认配置,即密钥
  • 密钥/确认密钥:12345678

设备ID  614c0a2e88056b027dd10112_Smart_Humidifier_01

设备密钥  12345678

三个设备注册完成,查看设备列表,示例如下:

当设备激活后设备状态显示为“激活”

【截图1  请将当前页面按以下要求截图保存】

  1. 截图需显示华为云账号名
  2. 截图需显示至少3个设备且状态为在线

1.6 创建设备联动规则

用华为云IoT构建你的智能生活

场景

设备

方案

打开家门,玄关的灯自动打开。

智能门锁、智能灯泡

玄关的智能灯泡,和智能门锁联动,晚上6点到第二天早上6点,开门入户就可以自动开灯。

空调房里或者暖气打开,房间湿度直线下降时,自动开启加湿器

智能加湿器、智能插座、湿度传感器

当湿度低于45%,智能插座打开,智能加湿器开始工作。当湿度高于55%,智能插座关闭,智能加湿器停止工作。

夜晚上厕所,卫生间灯自动打开

智能灯泡,红外传感器

当红外传感器探测到有人移动时,智能灯泡打开,生效时间为晚上12点到凌晨6点,当红外警报为消除状态时,智能灯泡关闭。

出门之后,家里没人,自动检查灯、门是否是关闭状态

智能门锁、智能灯泡,红外传感器

当红外传感器(定时)探测到室内无人时,自动检查关闭室内灯、门锁。

  • 在左侧导航栏,选择规则> 设备联动,单击创建规则

  • 创建“智能门锁开_灯开”规则:

生效时间:

指定时间 | 周一到周日 | 18:00-06:00

触发条件:

指定设备触发 | Smart_Door_01 | sensor | lock_state | ON

执行动作

下发命令 | Smart_Light_01 | sensor | cmd | switch: ON

  • 创建“智能加湿器_自动开”规则:

触发条件:

指定设备触发 | Smart_Humidifier_01 | sensor | Humidity < 45

执行动作

下发命令 | Smart_Humidifier_01 | sensor | cmd | switch: ON

  • 创建“智能加湿器_自动关”规则:

触发条件:

指定设备触发 | Smart_Humidifier_01 | sensor | Humidity > 55

执行动作

下发命令 | Smart_Humidifier_01 | sensor | cmd | switch: OFF

  • 创建人物移动_灯开”规则:

生效时间:

指定时间 | 周一到周日 | 00:00-06:00

触发条件:

指定设备触发 | Smart_Door_01 | sensor | body_state = 1

执行动作

下发命令 | Smart_Light_01 | sensor | cmd | switch: ON

  • 创建“家人外出_灯关_门关”规则:

触发条件:

指定设备触发 | Smart_Door_01 | sensor | body_state = 0

执行动作

下发命令 | Smart_Door_01 | sensor | cmd | switch: OFF

下发命令 | Smart_Light_01 | sensor | cmd | switch: OFF

  • 五条设备联动规则创建完成查看列表如下

【截图2  请将当前页面按以下要求截图保存】

  1. 截图需显示华为云账号名
  2. 截图需显示至少创建5个规则且状态为打开

1.7 设备模拟器上报数据

注:如下以“智能门控”设备上报数据为例,进行演示。请结合产品模型文件中定义的属性,自行实现“智能灯泡”和“智能加湿器”属性数据上报。

  • 访问这里,填写注册设备成功后生成的设备ID和设备密钥,生成连接信息(ClientIdUsernamePassword)。

  • 打开fx软件,单击设置图标。
  • 参考如下信息配置鉴权参数。

Broker Address:填写设备接入服务MQTT协议接入的域名地址

Broker Port:填写设备接入服务MQTT协议接入的端口,即1883

Cliend ID:设备cliendId

User Name:即设备ID

Password:加密后的设备密钥

  • 单击“Apply”保存配置后,在主界面单击“Connect”,设备鉴权成功后,在设备接入服务控制台可以看到设备处于在线状态。

  • 通过fx模拟设备上报属性,并在物联网平台查看设备上报数据。

Publish页签,填写设备属性上报Topic,及JSON消息体,单击“Publish”完成上报。

Topic$oc/devices/614c08c99fff74027dd3e378_Smart_Door_01/sys/properties/report

其中,614c08c99fff74027dd3e378_Smart_Door_01为设备ID,请替换为实际值。

消息体:

{

    "services": [{

            "service_id": "sensor",

            "properties": {

                "lock_state": "OFF",

                "body_state": 0

            },

            "event_time": "20210212T121212Z"

        }

    ]

}

然后,在物联网平台-设备详情页查看设备上报数据。

  • 通过fx订阅命令下发Topic,并在物联网平台下发控制命令,查看设备是否收到平台下发的命令。

Subscribe页签,填写命令下发Topic,并单击“Subscribe”完成订阅。

Topic$oc/devices/614c08c99fff74027dd3e378_Smart_Door_01/sys/commands/#

其中,614c08c99fff74027dd3e378_Smart_Door_01为设备ID,请替换为实际值。

  • 在物联网平台执行命令下发。

进入设备详情页,选择命令页签,单击同步命令下发区域的命令下发,设置参数并单击确定完成命令下发。

  • fx客户端查看,平台下发命令接收成功。

参考步骤1~步骤8,实现“智能灯泡”设备属性数据上报和命令下发。

参考步骤1~步骤8,实现“智能加湿器”设备属性数据上报和命令下发。

  • 根据设备联动规则上报触发规则的属性阈值数据,观察平台是否自动执行了相应命令的下发。
  • 在左侧导航栏,选择监控运维> 统计报表,按所属资源空间筛选查看设备统计情况。

三个设备同时上线在线率应该为100%;设备趋势图展示最近几天的设备在线变化情况。

【截图3  请将当前页面按以下要求截图保存】

  1. 截图需显示华为云账号名
  2. 截图需显示在活动时间内设备上报消息数大于20

*上报消息数统计有延时请隔天再查看。(这里只做说明)

在完成所有实验之后,需手动释放收费服务所占用的资源,或删除实验产生的后续不再使用的资源。

2.1 删除实验创建的资源

  • 进入设备接入服务控制台,区域选择华北-北京四
  • 在左侧导航栏,选择规则 设备联动,删除实验创建的所有规则。
  • 在左侧导航栏,选择设备 所有设备,删除实验创建的所有设备。
  • 在左侧导航栏,选择产品,删除实验创建的所有产品。


华为云IoT智简联接快速构建智慧生活案例实践完成。

【我的华为云体验之旅】有奖征文火热进行中:https://bbs.huaweicloud.cn/blogs/309059

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