毕业设计 | Ruff开发板 + 华为云IoT物联网平台，实现家中温度、湿度、二氧化碳、PM2.5、甲醛监控分析...

news2024/11/27 8:33:16

基于温湿度、空气质量传感器实现温度、湿度、二氧化碳、PM2.5、甲醛环境数据实时监测。

硬件清单

我们采用 Ruff 开发板，串口连接温湿度传感器 DHT11 和空气质量传感器 SDS011，每5分钟采集一次数据，通过MQTT协议发送到华为云 IoT 物联网平台，并基于数据分析服务实时计算出整个家庭的平均温度值。

本项目硬件清单如下:

技术架构

传感器通过Ruff板接入华为云IoT平台，数据流转分析服务，实时监控家庭环境数据变化。

华为云IoT开发

华为云物联网平台设备接入云服务（IoTDA）提供海量设备的接入和管理能力，将物理设备联接到云，支撑设备数据采集上云和云端下发命令给设备进行远程控制，配合华为云其他产品，帮助您快速构筑物联网解决方案。

使用物联网平台构建一个完整的物联网解决方案主要包括3部分：物联网平台、业务应用和设备。

物联网平台作为连接业务应用和设备的中间层，屏蔽了各种复杂的设备接口，实现设备的快速接入；同时提供强大的开放能力，支撑行业用户构建各种物联网解决方案。
设备可以通过固网、2G/3G/4G/5G、NB-IoT、Wifi等多种网络接入物联网平台，并使用LWM2M/CoAP、MQTT、HTTPS等主流协议或行业协议将业务数据上报到平台，平台也可以将控制命令下发给设备。
业务应用通过调用物联网平台提供的API，实现设备数据采集、命令下发、设备管理等业务场景。

产品模型（Product Model），也称物模型，用于描述设备具备的能力和特性。开发者通过定义产品模型，在物联网平台构建一款设备的抽象模型，使平台理解该款设备支持的服务、属性、命令等信息。

设备注册

进入到设备管理的设备注册页面，点击右上角的创建按钮。
在弹出框里选择产品模型，输入设备识别码，点击确定按钮。
创建成功，系统会自动生成秘钥。

硬件端开发

Ruff 是一个支持 JavaScript 开发应用的物联网操作系统，为软件开发者提供开放、高效、敏捷的物联网应用开发平台，让 IoT 应用开发更简单。

整个 Ruff 开发体系包括 Ruff OS、Ruff SDK、Ruff 软件仓库、Ruff Kit 开发套件。只要您有JavaScript开发经验，就可以用 Ruff 开发硬件应用。

传感器驱动程序

传感器硬件接线

设备端程序结构

读取温湿度和空气质量传感器数据:

// 空气质量数据
$('#air').on('aqi', function(error, pm25, pm10) {
    if (error) return;
    
    reported.pm25 = pm25;
    reported.pm10 = pm10;
});
// 温度数据
$('#dht').getTemperature(function(error, temperature) {
 
 
    if (!error) {
        reported.temperature = temperature;
    }
});
// 湿度数据
$('#dht').getRelativeHumidity(function(error, humidity) {
    if (!error) {
        reported.humidity = humidity;
    }
});

上报数据到 /huawei/v1/devices/{deviceId}/data/json

var topic = `/huawei/v1/devices/${options.deviceId}/data/json`
var postJson = {
    msgType: "deviceReq",
    data: [{
            serviceId: "postData",
            serviceData: {
                model: 'Ruff',
                sdk: '0.02',
                Node_Version: 8,
               temperature:  sensor.temperature,
               humidity:sensor.humidity,
               co2: sensor.co2,
               hcho: sensor.hcho,
               pm25: sensor.pm25,
               pm10: sensorpm10.
            }
        }


    ]
}
client.publish(topic, JSON.stringify(postJson))

查看传感器上云实时数据