基于阿里云物联网平台，用 20 元体验物联网开发（自制 Arduino 环境监测仪）——实践类

作者：阿里云AIoT

2023-02-28
浙江
本文字数：1376 字
阅读完需：约 5 分钟

硬件准备

今天我们在只有 20 元预算前提下，带领大家完成一次 IoT 物联网开发之旅！

感谢万能的淘宝，让我们能采购到 esp8266 开发板，dht11 温湿度传感器：

架构方案

我们通过 DHT11 采集温度，湿度数据，通过 MQTT 协议上报到阿里云 IoT 物联网平台，并通过规则引擎转发到表格存储 OTS 数据库中，整体技术方案如下：

创建产品和注册设备

我们登录阿里云 IoT 物联网平台控制台，创建产品温湿度计。

在温湿度计产品详情的 Topic 类列表可以看到系统默认创建的 Topic，这就是我们用来上报温湿度数据的 Topic。

接下来，我基于温湿度计产品注册一个设备 hz9527，并获取到设备身份三元组。

配置数据流转规则引擎

我们在表格存储控制台，预先创建数据库实例 iotMsg 和 iot_thermometer_data 表，如下图：

然后，我们回到 IoT 物联网平台控制台，配置数据流转规则，把设备上报数据存储到已有的表格存储数据库实例 iotMsg 中的 iot_thermometer_data 表中，规则引擎配置如下：

image.png

完整的数据处理 SQL：

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

复制代码

数据转发配置如下：

image.png

设备和云端通信 Topic 和 Payload 如下：

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

复制代码

硬件开发

Arduino 开发依赖 C 库，如下：

image.png

/* 连接WiFi之后，连接MQTT服务器 */client.setServer(MQTT_SERVER, MQTT_PORT);client.setCallback(callback);client.connect(CLIENT_ID, MQTT_USRNAME, MQTT_PASSWD)

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设备读取传感器数据，并通过 MQTT 通道发送到云端：

void loop() {  // 从传感器获取温度，湿度数据   float temperature = dht.readTemperature();  float humidity = dht.readHumidity();  char jsonBuf[128];  sprintf(jsonBuf, BODY_FORMAT, temperature, humidity);  // 通过 MQTT 发送数据上云  if (client.connected()) {    boolean d = client.publish(PROP_POST_TOPIC, jsonBuf);  }  client.loop();  // delay  delay(DELAY_TIME);}

复制代码

使用 Arduino IDE 烧录程序到 esp8266 开发板：

联机运行

烧录完成后，程序启动，我们就可以在 IoT 控制台的日志服务中查看到上报的数据，如下图：

image.png

物模型开发

物模型指将物理空间中的实体数字化，并在云端构建该实体的数据模型。物模型描述产品是什么、能做什么、可以对外提供哪些服务。

我们在物联网平台控制台，产品详情页面的功能定义，添加温度和湿度两个属性，如下图：

物模型属性上报的通信 Topic，如下图：

物模型通信 Topic 和 Payload 如下：

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

复制代码

我们修改 Arduino 查询中 Topic 和 Payload 后，重新烧录，设备上报数据后，在控制台可以查看日志，如下图：