1.实验背景
智慧城市温湿度监控系统是智慧城市建设的重要组成部分,它旨在通过先进的信息化手段和物联网技术,实现对城市环境温湿度,光照的实时监测、数据分析和智能调控,从而提高城市环境管理的智能化水平,增强城市应对气候变化和极端天气事件的能力,为居民创造更加舒适、健康的生活环境。实现对城市环境的全面监测和智能调节,提高环境的舒适度和能效。
2.实验目标
-
数据采集与监测:
- 实现对城市各个区域的光照、温湿度数据进行实时、准确、全面的采集。
- 确保监测设备的高覆盖率,包括人口密集区域、公共设施周边、生态敏感区等。
-
数据传输与处理:
- 建立稳定高效的数据传输网络,将采集到的光照强度、温度和湿度数据通过微控制器进行处理。再通过无线通信模块将数据发送至云平台。
- 对收集到的数据进行预处理,包括清洗、校验和格式化,以保证数据质量。
-
数据分析与决策支持:
- 利用大数据分析和人工智能技术,对云平台光照、温湿度数据进行深入分析,识别模式和趋势。
- 提供数据可视化工具LED显示屏,能够清楚直观显示温湿度光照等传感器数据,帮助决策者直观理解数据,支持科学决策。
-
系统安全与可靠性:
- 确保系统在设计、建设和运行过程中的信息安全,防止数据泄露和网络攻击。
- 系统应具备高可靠性,能够在各种环境条件下稳定运行。
3.实验步骤
3.1、配置参数
1. 引导机、接入机配置
- 定义了一个名为 uri 的字符数组,存储了引导机服务器的地址和端口号。IP 地址为183.230.40.40,端口号为5683的引导机服务器。本实验不做修改。
2. IMEI;IMSI配置
为设备与云平台进行连接,我们还需要通过IMEI生成器生成IMEI和IMSI码,并在云平台中添加设备,IMEI,IMSI对应写入代码中。IMEI为保证合法性由NB-IMEI生成器.exe自动生成。
3. 2、添加程序
1.更改 IMEI 和IMSI 信息及相关头文件添加
头文件“BH1750.h”用于调用BH1750光照传感器模块的驱动程序。
头文件“Lcd_Driver.h”用于调用LCD显示屏模块的驱动程序。
2.增加光照和 LED 的类型结构,并声明外部变量
3.添加“读”和“写”回调函数
写”回调函数控制 LED 灯模拟打开、关闭
“读”回调函数显示光照数据和 LED 灯控制
4.在 main.c 文件里增加光照、LED 资源
5.数据上报更新
增加光照值、LED 数值的读取更新
6、NB_IOT入网
在设备烧录完成后,可以使用串口进行调试,确保设备与计算机之间的通信正常,为后续的数据传输做好准备。
其中看到相应AT命令并最终返回OK
3. 3、云平台接入
创建产品及数据读取
创建产品,节点类型选择“直连设备”,接入协议选择“LwM2M”,数据协议选择“IPSO”,联网方式选择“NB”。
添加设备,注意平台设备IMEL和IMSEI要与程序代码参数保持一致
光照读取及LED控制
4.平台API调用
1.LwM2M-即时命令读设备资源
设备上线,实时下发Read命令到设备,根据设备IMEI,对象ID和实例ID(可选)发送Read命令到终端设备,设备需要响应对应资源ID的属性值。
2.LwM2M-即时命令写设备资源
实时下发Write命令到设备,根据设备IMEI,对象ID和实例ID发送Write命令到终端设备,设备需要响应平台Write命令状态。
5.平台数据推送
1.在资源管理中添加实例
URL推送服务器地址
登录网站http://1.14.71.134:8080填写用户ID及用户Accesskey登录
资源可作为规则引擎的消息目的地,通过创建资源快速将数据推送至应用平台。
验证失败原因:
1)网络请求错误,应用服务器地址访问异常。
2)url参数验证失败,应用服务器返回验证响应数据格式错误或平台请求未通过应用服务器校验。
2.创建规则引擎
可对接入平台的设备数据进行过滤转换,并将数据推送至用户指定的消息目的地。规则引擎流转规则需要配置消息源(推送消息类型)、条件过滤规则及消息目的地(推送方式)
3.关闭实例和规则引擎实行全局推送
平台提供HTTP全局推送服务,通过HTTP/HTTPS请求方式,将设备及应用数据全部推送给应用服务器。平台作为HTTP客户端,应用服务器作为HTTP服务端进行数据通信。