一种智能家居的AIoT开发云平台系统
本帖最后由 Kara 于 2021-10-18 17:41 编辑一种智能家居的AIoT开发云平台系统
随着物联网越来越多地应用于智能家居，智能家居领域需要更进一步地深耕。智能不仅只是控制，更是数据与反馈。本文在Arduino和机智云AIoT开发平台的基础上，设计了一种智能家居的云平台系统。
该系统可以通过传感器搜集各类家居的使用数据，并通过树莓派将反馈信号发送到各个家用电器，调整电器的参数。智能家居的云平台能通过搜集的大数据，匹配居住者的生活模式，从而提供更加个性化服务。
物联网云平台和大数据等技术的不断发展与融合，全方位、立体化和数字化的智能家居系统跃然于眼前，通过物联网连接居家电器，上传数据至云平台，通过大数据分析行为模式，通过行为模式匹家居电器的参数设置。而云平台是这个整个体系中不可或缺且非常重要的一部分。云平台的本质是配置于智能家居的软件服务，类似于手机的APP。
Arduino是一个兼顾硬件开发与软件开发的平台。在软件方面，其有类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境，主要通过Arduino IDE界面，进行软件编程，并上传至Arduino。在硬件方面，作为最为流行的开源硬件，Arduino电路板可以适配现有的各类传感器、开关、步进电机和LED显示屏等。并且其软硬件皆开源，能够跨越各平台使用且软件编模块化、易上手，是非常适用于一个立体化且适配性高的智能家居系统。
机智云AIoT开发平台为个人和企业开发人员提供了智能硬件开发与云服务平台。该平台采用微服务架构在云端和边缘侧部署可供选择的封装不见，依托边云智能协同，通过“软件+硬件+应用+数据”垂直一体化服务，打通产品从设计研发到生产销售的全流程数据，赋能企业实现IoT设备全生命周期全流程闭环管理。本文通过机智云的AIoT协同应用开发平台，完成产品从开发到检测一系列过程。
1 智能云平台的开发
在机智云物联网平台上进行开发，需要一系列流程。首先要进行注册，然后创建新产品，产品包括设备开发和应用开发，即硬件和软件两个部分。产品创建完成后，进入调试阶段，调试成功后，可以进入量产阶段。创建过程入如下：
图一产品创建页面
图二产品数据点创建
(1）注册开发者账号，在机智云官网点击右上角开发者中心，选择个人或企业账号选项根据界面指引填写信息进行注册。
(2）创建产品，选择个人产品还是企业产品，这里选择个人产品，并输入产品名称，将已有arduino产品接入机智云，如图1所示。产品创建后，进行产品的对接，包括硬件与软件对接。硬件方面，在arduino的主控中心将Wi Fi模块密码设置完成，同时设置Product Key为同一密码，在Wi Fi/GPRS模块登录后，机智云就可以识别出该设备为对接设备。同时需要设置ProductSecret参数，作为APP与相关服务器的匹配密码。
(3）创建数据点。本平台创建的数据点如图2所示，机智云APP需要与硬件设备进行通信，就要确定统一的数据格式，这样就可以互相识别数据。数据点的定义内容包括名称、标识名称、读写方式与数据类型。
(4）下载云端的通信协议。数据点创建完成后，通过MCU下载到，之前的数据点参数设置，即通信协议。
(5）设备与应用开发。在完成以上的初步创建的工作后，进入下一阶段的开发工作。首先是设备的开发，在硬件端安装机智云GAgent的联网模块，这样所有硬件都可以接入云端，并且实现智能控制。在应用端，用手机APP接入机制云平台，并且设置控制方式，语音控制或者按键控制等等。
(6）调试产品。设备与应用设置完成之后，对其性能进行测试。首先连接官方的测试服务器，然后针对主要的控制功能一一测试。
(7）申请服务器服务。当完成测试后，该成品基本已经成型，只有正式接入服务器中，就可以使用。通过申请发布，就可以使用机智云的服务器，服务器只提供一部分基本的服和对应的附加服务。
(8）正式量产。完后上述一系列创建过程后，可以通过机智云平台发布产品，并且可以正式使用产品。若要进一步商用使用，需要与机智云官方协商。
2 智能云平台的接入
在机智云官网下载机智云串口调试助手，打开串口，填入在官网申请的product＿key和ProductSecret后，就能在右边看见数据点了，此时再打开指令界面，点击Air Link命令，ESP8266就进入了自动配网模式，如图3所示。然后开启APP，点击一键配置，输入家里的Wi Fi账号及密码，选择乐鑫，因为刚才我们已经将ESP8266设置成Air Link透传模式，现在通过APP就可以将家里的Wi Fi信息发送给ESP8266，此时APP发现新设备下会出现你的Wi Fi模组，点击后就会看到你定义的数据点了。
图3串口调试页面
图4串口调试界面
3系统测试首先将温湿度传感器接入系统，并对硬件设备进行连接上电，验证是否能够在平台上获取对应数据。其次，下载APP并绑定设备：用户登录注册、设备配置入网、发现绑定设备，完成以上流程后，开始测试。改变传感器附近的温度，获得监测结果如图4所示。验证结果说明该平台可以实现检测数据的功能。
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