百度云智峰會Workshop技術(shù)干貨第2彈：AI+IoT智能家居控制系統(tǒng)實驗

8月29日，云+AI行業(yè)最大的盛會 “2019百度云智峰會”在北京舉辦。此次大會以“AI工業(yè)化，加速產(chǎn)業(yè)智能”為主題?；顒蝇F(xiàn)場，百度開發(fā)者中心聯(lián)手百度云智學(xué)院，把風(fēng)靡國外的Workshop帶到了現(xiàn)場，邀請了百度資深研發(fā)團隊，從機器學(xué)習(xí)、車牌識別、智能家居、效率云、云服務(wù)器等領(lǐng)域為開發(fā)者帶來利用百度智能云一線技術(shù)實驗，現(xiàn)場開展一對一教學(xué)。

百度開發(fā)者中心專注于為開發(fā)者打造一個有溫度的技術(shù)交流社區(qū)，一直伴隨著中國開發(fā)者的成長，通過分享知識、交流。自成立以來，堅持為廣大開發(fā)者提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。百度云智學(xué)院作為百度對外知識賦能的平臺，依托百度ABC戰(zhàn)略，整合內(nèi)外部優(yōu)質(zhì)教育培訓(xùn)資源，定義滿足產(chǎn)業(yè)需求的人才標(biāo)準(zhǔn)和培訓(xùn)體系，以“AI引領(lǐng)未來，茁壯科技人才”為使命，致力于為ABC時代的人才培養(yǎng)、技術(shù)分享等問題提供全新的解決思路。

為了幫助大家更好地理解Workshop中亮相的6大技術(shù)，我們特將技術(shù)內(nèi)容進行梳理總結(jié)，出品6篇技術(shù)干貨文章，在近期于百度開發(fā)者中心公眾號上逐一分享給大家，請大家持續(xù)關(guān)注。以下是第二期內(nèi)容《AI+IoT智能家居控制系統(tǒng)實驗》。

　　(Workshop現(xiàn)場，開發(fā)者討論互動)

前言：在當(dāng)今萬物互聯(lián)萬物智聯(lián)的時代下，我們大可試想一下，早上睡醒后，7點設(shè)定的“起床情景”啟動，主臥室窗簾緩緩打開，輕柔的背景音樂響起，室外柔和的陽光射進房中，提醒主人起床時間到了。讓家居變的智能已經(jīng)不再是遙不可及的事情，那么本篇文章就來帶領(lǐng)大家使用百度天工智能物聯(lián)網(wǎng)平臺進行智能家居系統(tǒng)的控制。

什么是物聯(lián)網(wǎng)云平臺?

物聯(lián)網(wǎng)云平臺就是為物聯(lián)網(wǎng)定制的云平臺。物聯(lián)網(wǎng)和普通的互聯(lián)網(wǎng)有很大不同，比如數(shù)據(jù)量：物聯(lián)網(wǎng)有的設(shè)備數(shù)據(jù)量非常小，一次只有幾十個幾百個字節(jié)，大部分時間是休眠的，如智能電表;有的數(shù)據(jù)量非常大，如智能監(jiān)控，智能攝像頭;終端數(shù)量：比起普通互聯(lián)網(wǎng)的終端數(shù)量，物聯(lián)網(wǎng)可以用海量形容，智能水電燃?xì)獗?，家庭所有的智能家電等，物?lián)網(wǎng)終端數(shù)量比普通互聯(lián)網(wǎng)的手機、電腦終端要多出幾個數(shù)量級;協(xié)議類型：普通互聯(lián)網(wǎng)都是http、https訪問，協(xié)議相對單一，https對物聯(lián)網(wǎng)來說有些設(shè)備是無法接受的，它們需要更輕量級的協(xié)議訪問方式，比如MQTT和CoAP等都是目前物聯(lián)網(wǎng)主流的通訊協(xié)議。

百度天工智能物聯(lián)網(wǎng)平臺的優(yōu)勢?

百度天工在具備了物聯(lián)網(wǎng)平臺的基本功能外又融合了百度ABC(AI、Big Data、Cloud)，提供數(shù)據(jù)上行、云上存儲和分析的基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，以及云上訓(xùn)練、應(yīng)用下行、本地執(zhí)行的邊緣計算服務(wù)，從而組成了“一站式、全托管”智能物聯(lián)網(wǎng)平臺，廣泛賦能開發(fā)者、合作伙伴、企業(yè)級用戶，深度賦能智能物流、智能車聯(lián)網(wǎng)、智能生活、智能工業(yè)等垂直行業(yè)，為各行各業(yè)提供新一代物聯(lián)網(wǎng)邊云融合基礎(chǔ)設(shè)施。

快速建立設(shè)備與云端雙向連接、全托管的云服務(wù)：天工提供的物接入服務(wù)通過主流的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(如MQTT)幫助建立海量設(shè)備與云端之間安全可靠的雙向連接，提供包括設(shè)備注冊、設(shè)備鑒權(quán)、設(shè)備實時狀態(tài)存儲、設(shè)備影子、設(shè)備狀態(tài)管理等設(shè)備全生命周期、一站式的設(shè)備管理服務(wù)，降低設(shè)備數(shù)字化的開發(fā)成本和運維成本，使設(shè)備數(shù)據(jù)互聯(lián)互通更簡單，給廣大的開發(fā)者帶來福音。

高性能數(shù)據(jù)處理與儲存：天工提供與物接入服務(wù)高效無縫對接的規(guī)則引擎和時序數(shù)據(jù)庫服務(wù)，一站式完成高性能、穩(wěn)定可靠的物聯(lián)網(wǎng)時序數(shù)據(jù)儲存、交互式選取、處理、模型訓(xùn)練和模型部署的全過程;靈活的轉(zhuǎn)發(fā)和處理設(shè)備消息，通過SQL的形式創(chuàng)建規(guī)則，實現(xiàn)對消息數(shù)據(jù)的過濾、變型和轉(zhuǎn)發(fā)。

基于物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)流的零門檻可視化應(yīng)用：天工提供的物可視應(yīng)用是為開發(fā)者提供的可視化開發(fā)工具，用做PPT的方式，助力用戶零編程完成可視化開發(fā)，用類似EXCEL的體驗完成可視化需要的數(shù)據(jù)變形，帶給用戶所見即所得的可視化開發(fā)體驗。

智能家居系統(tǒng)實訓(xùn)開發(fā)套件

智能家居系統(tǒng)實訓(xùn)開發(fā)套件由多種單獨模組和一個智能網(wǎng)關(guān)模組組成，采用磁吸附式到試驗箱，實驗簡便快捷。

系統(tǒng)特色：

超低功耗控制器

采用ST公司主推的超低功耗微控制器STM32L476，具有多種低功耗工作模式，支持圖形化編程配置工具STM32CubeMX。

兼容多種通信方式

系統(tǒng)兼容并自適應(yīng)多種無線通信方式，如WIFI、BLE、ZigBee、LoRa等，支持多跳組網(wǎng)、異構(gòu)組網(wǎng)。

云平臺接入

采用百度天工云平臺，支持物接入、物解析、物影子、時序數(shù)據(jù)庫等多種功能，MQTT協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，兼容多種其他云平臺。

多種交互方式

支持按鍵控制、觸摸屏控制 在線語音交互、離線語音交互、APP客戶端遠(yuǎn)程控制，支持網(wǎng)關(guān)和節(jié)點數(shù)據(jù)雙向交互。

多種數(shù)據(jù)顯示

支持子系統(tǒng)節(jié)點OLED顯示，智能網(wǎng)關(guān)LCD顯示，云平臺網(wǎng)頁顯示，應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)APP顯示。

單獨模組：

智能家居系統(tǒng)實訓(xùn)開發(fā)平臺模擬真實家居環(huán)境，擁有多種傳感器及執(zhí)行機構(gòu)，對全屋智能進行模擬。

智能窗簾控制系統(tǒng)實驗

實驗準(zhǔn)備：

智能窗簾控制系統(tǒng)模組

Mini USB數(shù)據(jù)線

注冊百度智能云賬號

安裝MDK5和STM32CubeMX軟件

安裝MQTT.fx調(diào)試工具

安裝串口調(diào)試工具

安裝STLINK驅(qū)動

實驗開始：

智能串聯(lián)控制模組下載程序：

1.我的代碼在，大家可以自行下載，下載完成后使用MDK5打開：

2.使用Mini USB數(shù)據(jù)線將模塊與電腦端口連接，將程序下載到模組中，下載完成后模組會顯示這樣：

創(chuàng)建百度天工賬號與項目接入

登錄百度天工官網(wǎng)首頁注冊百度云賬號。

創(chuàng)建物接入項目：

在首頁右上點擊管理控制臺，在控制臺左側(cè)【產(chǎn)品服務(wù)】中找到【物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)】—【物接入】進入到物接入的設(shè)置頁面。

根據(jù)需求購買合適的套餐。購買完成后點擊創(chuàng)建項目，在配置信息中輸入項目信息即可，此處選擇設(shè)備型項目，點擊提交就可以看到新建的項目了。

查看項目列表信息。其中地址欄中為分配的連接地址。

建立物模型

在項目列表中單擊項目名稱，進入項目詳情頁，點擊【物模型】，進入卡片列表，單擊新建物模型：

輸入配置信息，任意創(chuàng)建一個屬性：

創(chuàng)建完成后：

添加物影子：

切換到物影子列表，創(chuàng)建兩個物影子并保存連接信息，創(chuàng)建物影子前需要創(chuàng)建物模型：

創(chuàng)建時序數(shù)據(jù)庫

1.創(chuàng)建時序數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)?；氐絺€人控制臺首頁，在控制臺左側(cè)【產(chǎn)品服務(wù)】中找到【物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)】—【時序數(shù)據(jù)庫】進入到時序數(shù)據(jù)庫的設(shè)置頁面。

2.點擊【+創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫】進入創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫頁面，填寫配置信息。完成配置后點擊左側(cè)【下一步】確認(rèn)訂單并付款，完成數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建。

3.返回列表就可以看到我們創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫啦

(4) 使用串口助手配置智能窗簾控制模組連接百度天工

1.打開串口助手工具，選擇波特率等，打開窗口，按下模組的reset復(fù)位按鍵選擇多條發(fā)送并填寫信息：

0：連接WiFi的名稱

1：連接WiFi的密碼

2：連接百度天工的url地址

3：連接百度天工的端口號

4：物影子名稱

5：物影子信息的name

6：物影子信息的password

7：訂閱的主題名稱

8：發(fā)布的主題名稱

2.按照提示發(fā)送，最終連接上百度天工云平臺：

使用規(guī)則引擎處理數(shù)據(jù)存儲到時序數(shù)據(jù)庫中

1.轉(zhuǎn)到規(guī)則創(chuàng)建頁面，點擊創(chuàng)建規(guī)則(注意看溫馨提示)。

2.填寫相關(guān)信息，注意實例和主題部分的填寫，主題是底層發(fā)布的主題，點擊自動探測可看到數(shù)據(jù)。

3.輸入查詢字段，輸入約束條件，點擊測試

4.可以看到寫入時序數(shù)據(jù)庫時候的預(yù)覽：

5.數(shù)據(jù)可以添加到幾種模式，選擇時序數(shù)據(jù)庫，找到創(chuàng)建好的數(shù)據(jù)庫名，點擊提交。

使用物可視服務(wù)創(chuàng)建可視化界面

1.導(dǎo)航欄選擇“產(chǎn)品服務(wù) > 物可視 IoT Visualization”。

2.創(chuàng)建工作區(qū)。

3.創(chuàng)建儀表盤。

4.進入每個儀表盤主要分為3個部分：儀表盤、數(shù)據(jù)表和響應(yīng)式。上方是儀表盤設(shè)計的操作功能區(qū)域，左邊是物可視提供的各大類型的組件，中間是儀表盤設(shè)計器區(qū)域，右邊是儀表盤內(nèi)每個組件的屬性配置、數(shù)據(jù)配置區(qū)域。

5.找到時序折線圖，拖進編輯框里。在上方欄中選擇數(shù)據(jù)表。

6.新建一個數(shù)據(jù)表。

7.名稱輸入“光照度”，當(dāng)然也可以選擇其他名稱。數(shù)據(jù)源選擇時序數(shù)據(jù)庫后點擊下一步。

8.時序數(shù)據(jù)庫和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有些差別，如果你對時許數(shù)據(jù)庫不理解，也可把“度量”理解成表，“域”理解成數(shù)據(jù)庫中的字段。度量選擇“carlocation”，域選擇“brightness”。觸發(fā)規(guī)則選擇過去的十五分鐘，也可以相應(yīng)的進行修改。下面把自動刷新勾選上，設(shè)置5秒刷新一次。設(shè)置完成后選擇卻確定。

9.數(shù)據(jù)源設(shè)置成功后，界面會顯示出傳感器設(shè)備所上傳的數(shù)據(jù)如下。在上面一欄中選擇回到儀表盤界面。進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)綁定。

10.首先選中我們剛托進來的儀表盤，在右邊一欄中，找到數(shù)據(jù)綁定選項，選擇最下面的序列，時間軸選擇“timestamp”，y軸選擇“brightness”。

11.設(shè)置成功后，溫濕度的變化將會在儀表盤上以曲線顯示，效果如下：

12.返回到儀表盤管理，選擇發(fā)布。

13.點擊分享，生成URL連接。

14.復(fù)制所生成的url，在瀏覽器中打開，效果如下：

(7) 使用MQTT.fx軟件下發(fā)數(shù)據(jù)控制設(shè)備：

1.打開MQTT.fx調(diào)試工具，點擊設(shè)置按鈕。

2.分別填入物影子信息，客戶端ID必須為物影子名稱，否則看不到節(jié)點上線。

3.點擊確定，返回到上一個頁面選擇connect連接，右邊按鈕變?yōu)榫G色

4.選擇Subscribe，輸入訂閱的主題名稱，點擊Subscribe按鈕即可看到該主題的數(shù)據(jù)。

5.選擇Publish，輸入發(fā)布的主題名稱(就是模塊訂閱的主題名稱)，下方數(shù)據(jù)輸入json格式協(xié)議數(shù)據(jù)，點擊Publish即可進行下行控制。

我們的實驗就到此結(jié)束啦

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