阿里雲AIoT物聯網平臺Arduino環境監控開發實戰

硬件準備

今天我們在只有20元預算前提下，帶領大家完成一次IoT物聯網開發之旅！

感謝萬能的淘寶，讓我們能採購到esp8266開發板，dht11溫溼度傳感器：

架構方案

我們通過DHT11採集溫度，溼度數據，通過 MQTT 協議上報到阿里雲 IoT 物聯網平臺，並通過規則引擎轉發到表格存儲OTS數據庫中，整體技術方案如下：

創建產品和註冊設備

我們登錄阿里雲IoT物聯網平臺控制檯，創建產品溫溼度計。

在溫溼度計產品詳情的Topic類列表可以看到系統默認創建的Topic，這就是我們用來上報溫溼度數據的Topic。

接下來，我基於溫溼度計產品註冊一個設備hz9527，並獲取到設備身份三元組。
配置數據流轉規則引擎

我們在表格存儲控制檯，預先創建數據庫實例iotMsg和iot_thermometer_data表，如下圖：

然後，我們回到IoT物聯網平臺控制檯，配置數據流轉規則，把設備上報數據存儲到已有的表格存儲數據庫實例iotMsg中的iot_thermometer_data表中，規則引擎配置如下：

完整的數據處理SQL：

SELECT *,
deviceName() as deviceName,
timestamp() as time,
timestamp('yyyy-MM-dd HH:mm:ss') as date_time 
FROM "/a1k3547Gr0v/+/user/update"

數據轉發配置如下：

設備和雲端通信Topic和Payload如下：

Topic:
/a1k823sJ0v/hz9527/user/update
Payload:
{
    "temperature":23,
    "humidity":65
}

硬件開發

Arduino開發依賴C庫，如下：

/* 連接WiFi之後，連接MQTT服務器 */
client.setServer(MQTT_SERVER, MQTT_PORT);
client.setCallback(callback);
client.connect(CLIENT_ID, MQTT_USRNAME, MQTT_PASSWD)

設備讀取傳感器數據，並通過 MQTT 通道發送到雲端：

void loop() {
  // 從傳感器獲取溫度，溼度數據 
  float temperature = dht.readTemperature();
  float humidity = dht.readHumidity();
  char jsonBuf[128];
  sprintf(jsonBuf, BODY_FORMAT, temperature, humidity);
  // 通過 MQTT 發送數據上雲
  if (client.connected()) {
    boolean d = client.publish(PROP_POST_TOPIC, jsonBuf);
  }
  client.loop();
  // delay
  delay(DELAY_TIME);
}

使用 Arduino IDE 燒錄程序到 esp8266 開發板：

聯機運行

燒錄完成後，程序啟動，我們就可以在IoT控制檯的日誌服務中查看到上報的數據，如下圖：

物模型開發

物模型指將物理空間中的實體數字化，並在雲端構建該實體的數據模型。物模型描述產品是什麼、能做什麼、可以對外提供哪些服務。

我們在物聯網平臺控制檯，產品詳情頁面的功能定義，添加溫度和溼度兩個屬性，如下圖：

物模型屬性上報的通信Topic，如下圖：

物模型通信Topic和Payload如下：

Topic:
/sys/a1k823sJ0v/hz9527/thing/event/property/post
Payload:
{
    "id":1596087445906,
    "params":{
        "temperature":23,
        "humidity":65
    },
    "method":"thing.event.property.post"
}

我們修改 Arduino 查詢中Topic和Payload後，重新燒錄，設備上報數據後，在控制檯可以查看日誌，如下圖：

設備詳情物模型數據運行狀態

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