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三、基於阿里雲的遠程點燈實驗
上面我們用樹莓派4控制了硬件（Arduino），接下來我們用阿里雲來控制我們的設備。主要分為三個步驟：
（一）阿里雲IOT註冊與產品創建
在將設備連接到阿里雲之前，我們需要登錄阿里雲IOT的網站首頁創建一個賬號，然後開通並啟用物聯網平臺，然後進入如下操作：
1.創建產品
產品是物聯網產品的基本單元，每個產品下面會有一個或多個一模一樣的設備，所以產品是我們描述一個設備功能的一個模板。點擊設備管理中的產品進入產品頁面創建產品，簡單起見選擇自定義品類，直連設備 ，連網方式根據實際情況選擇，數據格式選擇Alink JSON ， 認證方式選擇設備密鑰，點擊保存即可完成創建。
2.添加功能
在產品頁面中，我們定義一個物模型，然後添加一個自定義功能，本例中就是開關，數據類型是bool型，通過0和1來實現燈的關和開，如下圖所示。通過發佈，我們就在阿里雲IOT上有了一個帶開關屬性的產品。
3.添加設備
完成產品後，我們就需要從平臺申請設備了，只有申請了設備，才能獲得平臺的登錄資格，也才能將我們的真實物理設備與平臺的雲端虛擬設備對應綁定起來。點擊菜單設備管理 ，設備，在下拉菜單裡選擇我們之前新建的產品，然後點擊添加設備，即可創建一個設備。創建完成之後，設備詳情頁中我們已經可以看到設備連接雲端的密鑰了，一共三個，一個產品ID 一個設備ID，和密鑰，密鑰是隱藏的，點擊查看即可顯示，此參數注意保密不要洩露。密鑰我們會在設備上用到，需要先保存下來。
（二）設備連接阿里雲
1.安裝依賴庫
阿里雲使用的是mqtt協議，因此在連接阿里雲之前我們可以通過如下代碼安裝mqtt庫：
python3 -m pip install paho-mqtt
2.修改程序
首先到https://www.yuque.com/miniqiang/swxcv8/xwgp5w#b5676800下載程序源碼壓縮包，其中所包含的程序和介紹如下圖所示：
- aliLink.py ：阿里雲登錄相關協議支持
- mqttd.py ：mqtt服務
- rpi.py ：獲取系統數據與控制led函數
- run.py ：主函數
按照如下圖所示修改其中的三元素和topic並保存，這樣我們的設備就能夠有權限登錄阿里雲IOT了。
3.運行程序
我們需要使用shell來啟動程序，所以我們需要在shell下將工作目錄移動到code目錄下，然後運行主程序。隨後，設備就會與阿里雲正常通訊，每隔10秒上報一次自己的數據，並且會自動響應雲端控制指令
4.雲端調試
我們前往IOT後臺，在控制檯頁面選擇產品服務 ， 搜索關鍵字IOT，點擊物聯網平臺鏈接確認我們的設備已經在線了，並且可以看到最後在線時間。點擊查看連接進入詳情頁，運行狀態下就可以看到上報的數據了。打開實時刷新功能，就看到我們的設備上報數據了，各種系統數據一目瞭然，並且會自動刷新，我們亦可通過在線調試選項卡向設備下發指令進行控制調試。
（三）IOT Studio WEB可視化
通過註冊阿里雲和設備連接阿里雲兩個步驟，我們可以通過阿里雲給樹莓派4發送消息，在樹莓派接收到消息後再通過USB給Arduino發送指令，控制Led燈的開關，就實現了基於阿里雲的遠程點燈試驗。但是，畢竟不是可視化的應用，用起來還是有些麻煩，因此我們可以使用阿里雲的IOT Studio WEB可視化開發來開發一個可視化的工具。
首先我們選擇IoT Studio的開發服務，選擇新建項目，創建好項目後，快速關聯上之前的產品和設備，讓IoT Studio 能夠訪問到我們的設備數據源；然後，選擇WEB可視化開發菜單，進入web可視化開發頁面，創建一個web可視化應用，點擊組件，選擇開關，選擇開關組件對應的設備以及對應設備的屬性即可。通過以上，我們便得到了一個如下圖所示的非常簡單的web應用，可以通過該應用來控制我們Arduino設備上Led燈的開關。
四、由簡單到複雜，走進物聯網開發
上文我們基於物聯網開發的點燈實驗，由淺到深的介紹了物聯網開發的基本套路。基於上文的實驗，如果我們在樹莓派4上連接繼電器，通過繼電器連接其他更加複雜的設備（需要注意的是一般需要外接電源，單獨接樹莓派4的話會供電不足，造成設備無法使用），就可以逐步實現功能更加複雜的物聯網應用。通過阿里雲控制遠程物聯網設備的命令執行順序大致如下：
（1）我們通過阿里雲發佈指令；
（2）阿里雲下傳指令到樹莓派4；
（3）樹莓派4通過USB線傳輸指令到繼電器；
（4）通過繼電器上電路的開關來控制繼電器上連接的設備。
在以上實驗的基礎上，我們可以進行更復雜的案例，比如基於IOT的自助汽車充氣吸塵裝站、全自動自助洗車房、無人售貨櫃等等，也許大家會覺得很複雜，但是要只要深刻理解了“點燈實驗”的原理，那麼無論再複雜的應用，都可以被分解為無數個點燈實驗！行動起來吧！
關鍵詞：樹莓派4、物聯網開發、IOT開發、Arduino、阿里雲
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