基于Arduino和IoT云平台搭建物联网系统

2017-06-05 15:32:14 来源:91.com移动互联网第一平台 热度:
在这篇文章中,我们将介绍如何搭建一款监测土壤水分的物联网系统,用于在土壤干燥时发出警报,提醒用户。本项目使用了IoT云平台来管理警报系统,同时存储来自传感器的数据。众所周知,物联网是当今热门话题之一,它将改变我们的未来及生活方式。如今我们可以自己动手搭建物联网系统,因为市场上已有一些原型板,这使得我们不用花费太多金钱及精力就可以着手物联网项目。
 
搭建 IoT系统项目
 
构建这个项目,我们需要:
 
1. Arduino MKR1000;
 
2.湿度传感器;
 
3. IoT 云平台Carriots的免费账户(点击创建账户);
 
4. IFFT账户(点击,了解更多)。
 
该项目的核心理念是搭建一个监测土壤水分的 IoT系统,勘测土壤的湿度。Arduino MKR1000控制传感器向 Carriots IoT平台发送数据。Carriots平台反过来存储来自传感器的数据,并检测存储的值何时达到阈值。下文我们会分享如何分析数据。现在可以假设 Carriots IoT平台能够以某种方式调用一个 IFFT服务,并向用户发送一个提醒的短消息。构建该 IoT系统,我们可以探索如何使用 IoT生态系统的组件。此外,该项目使用 LED矩阵显示湿度土壤状态。接下来,我们看看具体怎么搭建。
 
检测传感器数据
 
第一步,我们必须读取传感器数据。该 IoT项目使用了 YL-38 + YL-69传感器,这个是可以插入要检查的土壤中的模拟传感器。那么如何将传感器连接到 Arduino,如下所示:
 
代码很简单。我们从A1引脚读取数据,然后计算湿度:
 
此外,还需将 Arduino MKR1000连接到互联网,以便它可以发送数据:
 
 
connectToWifi包含:
 
 
这样,如以上代码所述,我们可以管理显示湿度的 LED矩阵。接下来就聚焦于物联网云平台上。
 
连接到IoT云平台
 
在将数据发送到云端之前,我们必须配置 Carriots平台才能管理数据。 Carriots使用了分层结构来对设备进行分组和管理。因此,在使用设备之前,必须创建此结构。用户一旦登录,先点击“Hierarchy”,再点击“ Project”,填写所需的数据,如下图:
 
 
下一步创建服务,填写所需的数据:
 
 
 
以上的步骤只需做一次。最后一步是配置设备。它表示我们用来发送数据的物理设备。该设备属于在最后一步创建的组,组属于服务,服务属于项目。配置步骤非常简单,如下图所示:
 
 
至此,配置步骤已完成。我们需将 Arduino设备连接到 Carriots并开始发送数据。上图中,Id.developer这个参数很重要,它代表了将来自 Arduino设备的数据绑定到 Carriots设备的唯一标识符。另一个重要参数是 API密钥。你可以在设置>API密钥菜单中找到它。为了发送数据,我们将这个函数添加到上面的代码中:
 
 
注意该函数发送一个包含从传感器读取的数据的 JSON有效载荷。必须在 loop方法中调用此函数。运行这个程序,我们可以发现设备向 Carriots发送数据,如下所示:
 
 
监控物联网传感器数据
 
接下来是监控数据。通常在物联网系统中,我们不仅希望从传感器获取数据,而且当这些值超出特定值时,我们希望监视这些信息以采取完善措施。本项目中,当土壤太过干燥时,我们要告知用户。虽然 Carriots拥有内置的电子邮件系统,但我们更倾向于与 Carriots集成的另一个有用的平台,即 IFFT。该平台提供了多种集成服务。
 
为了提醒用户,我们需要两个组件:
 
1.监控数据系统;
 
2.警报系统。
 
作为监控数据系统,本 IoT系统项目使用 Carriots监听器。监听是分析输入值及应用特定规则的一个过程。当规则被验证时,它就会调用一个脚本。对于 Carriots的有趣方面是,我们可以使用 Groovy作为脚本语言来调用外部服务。
 
警报系统建立在 IFFT上。在完成 Carriots的任务之前,配置 IFFT非常有必要。如上所述,当湿度达到阈值时,我们想要发送一条短消息提醒用户。为了实现这个功能,需要在 IFFT中配置一个短消息服务。在此之前,我们需要一个免费的帐户。那么首先我们创建一个新的 Applet:
 
 
选择“Maker webhooks”来启用 IoT Maker。接下来配置 maker服务,并填入触发发送消息进程的事件名称:
 
 
最后,启动发送消息服务,配置所有必需的参数,如目标号码和消息体:
 
 
现在,我们来看一下 Carriots平台的监听器。首先创建一个新的监听器,调用与之前刚创建的 Applet相关的 URL。当监听器调用 URL时,IFFT发送一条短消息。配置监听器流程如下图所示:
 
 
最后一步是配置表达式。我们可以使用 Groovy写这个案例。
 
综上,我们可以验证当土壤水分低于阈值水平时,手机上是否会收到一条短信。
 
总结
 
通过本文,相信大家已经学会了如何使用传感器、Arduino和 IoT 云平台构建 IoT系统。也正如本文所述,我们可以集成现有的平台和服务来构建一款 IoT系统。

责任编辑:王良地

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