家庭智能家居開源硬件

描述

介紹

讓我們看看使用 MediaTek Linkit 設置智能家居系統需要什么。由于這里有很多專家指導您進行硬件連接以讀取傳感器數據，我將專注于創建 api 并設置超低成本的 15 美元本地服務器來捕獲您的所有傳感器數據。或者，我將數據記錄到 azure。

設置

傳感器使用 xbee 或任何低成本收發器通過無線電信號將數據傳輸到 MediaTek LinkIt。MediaTek linkIt 接收所有原始傳感器數據，使用 adruinojson 庫將其打包成 json 對象，并向本地服務器發出 POST 請求。然后本地服務器托管 nodejs web 應用程序并接收所有傳感器數據作為 json 對象。

本地服務器用作預處理器并添加 utc 時間和簽名。任何數據驗證、轉換和過濾都可以在這里處理。在我們的案例中，本地服務器將所有數據記錄到云服務 Azure 存儲服務。或者，聯發科 linkIt 可以直接將 json 對象發布到 azure 存儲服務。我設置了一個本地服務器，只是為了證明一臺 15 美元的電腦足以處理我們的數據。我們可以將數據記錄到任何 no-sql 數據庫中，甚至在我們的本地服務器中，完全消除了對外部云存儲的需求。我把這一切都留給你們。

演示

先決條件

我假設您知道如何使用傳感器和微控制器（如 arduino 或 mediaTek）讀取傳感器數據。為了限制這個項目的范圍，我將假設傳感器數據可用于 MediaTek Link It。您可以使用低頻無線電收發器或 Xbee 來傳輸和接收來自連接到微控制器（如 MediaTek）的傳感器的無線電信號。初學者可以使用 MediaTek linkIt groove starter kit 讀取外部環境數據，如溫度、濕度、光照等。

杰森杰森杰森

Json已經成為物聯網事實上的標準，并被廣泛采用。說完先決條件，讓我們從對傳感器數據建模開始。主要目的是捕獲盡可能多的數據并將其傳遞給服務器。服務器可以完成所有繁重的工作，如分析、數據轉換、機器學習等。?

“所需” json 對象將是傳感器數據的所需狀態。例如，當我們記錄溫度時，所需的值 24 意味著我們需要將值與值 24 同步到云端。我們的客戶端（如 Web 應用程序或移動應用程序）將更新為該值。

當我們想要打開一盞燈時，我們說，所需的狀態為打開。這意味著燈已打開或將打開。我們所有的客戶端應用程序都將使用此狀態來向用戶反映更改。我的意思是，我們的網絡應用程序中的圖標將被打開或關閉。

這不是國際標準，我只是想出了這個。所以，請隨意使用您自己方便的格式。

溫度

{
 "deviceid" : "iot/myhome/livingroom/thermostat"
"desired" : { "temperature" : "24", "humidity": "80"},
 "timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",
 "singedBy" : "localserver"
}

麥克風

{
 "deviceid" : "iot/myhome/livingroom/mic"
"desired" : {"intensity" : "66"},
 "timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",
 "singedBy" : "localserver"
}

距離

{
 "deviceid" : "iot/myhome/livingroom/obstacle"
"desired" : {"proximity" : "150"},
 "timeutc": "2015-01-01",
 "singedBy" : "localserver"
}

紅外熱像儀

{
 "deviceid" : "iot/myhome/livingroom/pir"
"desired" : {"motion start" : "2500", "motion end" : "5345"},
 "timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",
 "singedBy" : "localserver"
}

全球定位系統

{

"deviceid" : "iot/mydevice/location"

"desired" : {"lat" : "25.5", "long" : "32.2"},

"timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",

"singedBy" : "localserver"

}

水分

{

"deviceid" : "

/iot/myhome/garden/moisture"

"desired" : {"moisture": "20"},

"timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",

"singedBy" : "localserver"

}

氣體

{

"deviceid" : " /iot/myhome/kitchen/gas"

"desired" : {"leak": "No"},

"timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",

"singedBy" : "localserver"

}

光

{

"deviceid" : " /iot/myhome/livingroom/light"

"desired" : {"intensity": "60"},

"timeutc": "2015-11-23T00:41:48.824Z",

"singedBy" : "localserver"

}

或者用這個，

客廳

{

"deviceid" : "/iot/myhome/livingroom"

"desired" : { "temperature" : "25",?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?"humidity" : "80",?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?"window": "open",?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "door": "closed",?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?"light": "80",?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "noise":"low"}

}

臥室

{

"deviceid" : "/iot/myhome/bedroom"

"desired" : { "temperature" : "24", 

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "humidity" : "70", 

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "window": "closed", 

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "door": "closed", 

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "light": "80", 

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "ac":"on"

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "noise":"low"}

}

?

聯發科 - 接收器?

請參考軟件部分附帶的 ino 文件將數據登錄到本地服務器。傳感器數據是模擬的，您可以將實際讀數傳遞給相應的 json 對象

本地服務器

本地服務器會增加開銷，但會在很多方面得到驗證。我們可以使用本地服務器作為物聯網數據的預處理器。數據可以被過濾、加蓋時間戳和簽名

微型 PC 和 nodejs 是本地服務器的絕佳選擇。我們可以選擇任何微型 pc，如 raspberry pi、odriod、banana pi、beagle bone 等。我為這個項目選擇了 orange pi（15 美元）。

設置

Raspberry pi 2 或 Orange Pi 以及任何支持 nodejs 5 的 linux 操作系統。我為 arm7 選擇了帶有 arch linux 的 orange pi。安裝了 nodejs 和 npm。從 github 下載我的 iotapp 并導航到 /your/local/path/iotapp 并運行 npm install。基本的 expressjs 應用程序開始監聽您的端口 3000。

瀏覽到 your-local-ip:3000 以檢查是否呈現默認的 expressjs 視圖。我創建了這些 api 來發布傳感器數據

/iot/myhome/livingroom/thermostat - 溫度 api

/iot/myhome/livingroom/mic - 聲音 api

/iot/myhome/livingroom/pir - 存在傳感器 api

/iot/myhome/livingroom/distance - 距離傳感器 api

/iot/myhome/mydevice/location - GPS 追蹤器 API

/iot/myhome/garden/moisture - 土壤濕度傳感器 api

/iot/myhome/kitchen/gas - 燃氣泄漏傳感器 api

/iot/myhome/livingroom/light - 光傳感器 api

/iot/myhome/livingroom - 客廳的其他 api

/iot/myhome/bedroom - 臥室的其他 api

?

設置本地服務器。從我的 github 克隆源代碼 iotapp。修改 index.js 以將您的云 ip 地址或域名放在 azure 中托管 aspnet5 應用程序的位置

遠程服務器

將數據發布到云現在已經很流行了。我們可以從 amazon、azure、spark fun、pubnub、initial state 等提供的物聯網數據中購買訂閱。我為這個演示選擇了天藍色。可以開發數據分析、數據挖掘和機器學習算法來處理我們的數據。

從我的 github 下載 iotwebapp。我使用針對 asp.net5 的 visual studio 2015 創建了它。這些 api 被設置為發布物聯網數據。API 將物聯網記錄在 Azure 存儲表中

可以設置 deviceid 參數來識別傳感器位置。

這些 api 已經設置好，?

api/iot/myhome/thermostat - 用于記錄所有恒溫器數據的 asp.net5 web api?

api/iot/myhome/microphone- asp.net5 web api 記錄所有麥克風數據

api/iot/myhome/pir - 用于記錄所有 pir 數據的 asp.net5 web api

api/iot/myhome/distance - asp.net5 web api 記錄所有距離傳感器數據

api/iot/myhome/device/location - 用于記錄 gps 數據的 asp.net5 web api

api/iot/myhome/moisture - asp.net5 web api 用于記錄濕度傳感器數據

api/iot/myhome/gas - 用于記錄氣體傳感器數據的 asp.net5 web api

api/iot/myhome/light - 用于記錄所有光傳感器數據的 asp.net5 web api

api/iot/myhome/livingroom - asp.net5 web api 用于記錄所有客廳屬性/傳感器數據。我們可以使用這個 API 推送所有傳感器值。

api/iot/myhome/bedroom - 同上，我創建了一個記錄我臥室的詳細信息?

設置遠程服務器。從我的 github 克隆源代碼 iotwebapp。創建一個 azure 存儲表。修改 IoTController.cs 并放入您的 azure 存儲表帳戶名稱和密鑰。在本地服務器使用此域名或ip

結論

代碼中有很多地方需要重構。請隨時修改，如果您感到震驚，請告訴我。