CC3200 ve WeChat resmi hesabına dayalı etkileşimli bulut ev sistemi
Özet: Akıllı evi gerçekleştirmek için, CC3200 kablosuz Wi-Fi mikrodenetleyicisi, WeChat resmi hesabı ve Alibaba Bulut sunucusuna dayalı olarak akıllı bir bulut ev interaktif sistemi tasarlanmıştır.Kullanıcılar, WeChat resmi hesabı aracılığıyla ev ekipmanını uzaktan kontrol edebilir ve sensörlerin durumunu edinebilir. . Sistemin genel tasarımı önerilmiş, sistemin donanım bileşimi tanıtılmış ve CC3200 mikrodenetleyici, WeChat resmi hesabı ve Aliyun sunucusunun yazılım tasarımı verilmiştir. Deneysel testler, sistemin kararlı bir şekilde çalıştığını, daha iyi bir kullanıcı deneyimine sahip olduğunu ve yüksek uygulama değerine sahip olduğunu göstermektedir.
TP277
Bir
10.16157 / j.issn.0258-7998.173614
Çince alıntı biçimi: Gao Shihao, Wang Lihua, Zhu Jifang ve diğerleri.CC3200 ve WeChat genel hesabına dayalı bulut ev etkileşimli sistemi. Elektronik Teknoloji Uygulaması, 2018, 44 (3): 52-55.
İngilizce alıntı biçimi: Gao Shihao, Wang Lihua, Zhu Jifang, ve diğerleri.CC3200 ve WeChat resmi hesabına dayalı etkileşimli bulut ev sistemi.Elektronik Tekniği Uygulaması, 2018, 44 (3): 52-55.
0 Önsöz
Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, insanların yaşam koşullarına yönelik gereksinimleri giderek artmaktadır.Sadece konut işlevlerine sahip geleneksel evler, insanların yaşam ortamı gereksinimlerini artık karşılayamamaktadır.Zeka ve dijitalleşme, gelecekteki evlerin gelişme eğilimleridir. Nesnelerin İnterneti teknolojisinin sürekli gelişmesiyle birlikte, akıllı ev yeni bir araştırma noktası ve uygulama alanı haline geldi. Son yıllarda WeChat yaygın olarak kullanılmaktadır.Kullanıcıların gerçekliğini garanti edebilir.Bu nedenle WeChat, anahtarlar aracılığıyla kimlik doğrulaması yapmak için akıllı evlerle birleştirilebilir.Kimlik doğrulamasından sonra kullanıcılar akıllı cihazlarla veri alışverişi yapabilirler. . Buna dayanarak, bu makale WeChat resmi hesabını CC3200 yongasıyla birleştirir ve verileri depolamak için bir bulut sunucusu kullanır.Kullanıcıların ev ekipmanını uzaktan kontrol etme ve ev ortamı durumunu elde etme işlevlerini gerçekleştirir.Sistemin yüksek güvenilirliği, iyi uygulanabilirliği ve uygun kontrolü vardır. Uygulama umutları.
1 Sistem tasarım şeması
Sistem blok şeması Şekil 1'deki gibi gösterilmiştir. Kullanıcının önce ağa erişmesi ve bulut ev resmi hesabına dikkat etmesi ve ardından ev kontrol sistemini anahtarla bağlaması ve ardından aşağıdaki işlevleri elde etmek için resmi hesapta metin, sesli mesajlar göndermesi veya resmi hesaptaki menüyü tıklatması gerekir: ev ekipmanının uzaktan kumandası , Masa lambaları, fanlar, klimalar vb.; Masa lambası durumu, fan hızı, klima sıcaklığı vb. Gibi cihaz durumunun sorgulanması; iç ortam sıcaklığı ve nemi, doğal gaz konsantrasyonu değerleri vb. Gibi sensör verilerinin alınması
Sistem, sunucu tarafı ve istemci tarafı olarak ikiye ayrılmıştır: sunucu tarafı WeChat sunucusu ve Aliyun sunucusudur; istemci tarafı WeChat resmi hesabı ve CC3200 LaunchPad geliştirme kartıdır ve her ikisi de sunucuya veri gönderebilir ve verileri indirebilir.
WeChat sunucusu resmi hesap menüsünü tanımlar ve WeChat istemcisi tarafından gönderilen mesajı Genişletilebilir İşaretleme Dili (XML) biçiminde Alibaba Bulut sunucusuna gönderir; Alibaba Bulut sunucusu, veritabanını talimatlara göre günceller ve aynı zamanda geliştirme panosundan yüklemeleri alır. Sensör verileri veri tabanında saklanır.
WeChat resmi hesabı veri talep ettiğinde, Alibaba Bulut sunucusu yanıt mesajını XML verilerine paketler ve WeChat sunucusu aracılığıyla WeChat istemcisine iletir; geliştirme kurulu veri talep ettiğinde, Alibaba Bulut sunucusu HTTP protokolü aracılığıyla istenen verilerle geliştirme panosuna yanıt verir. .
2 Sistem donanımı tasarımı
Sistem donanım bileşimi blok şeması, Şekil 2'deki gibi gösterilmektedir. Bu sistem, ana kontrol yongası olarak CC3200 kullanır. Bu yonga, TI tarafından tanıtılan yüksek performanslı ARM Cortex-M4 çekirdeğine sahip bir mikro denetleyicidir. Endüstrinin yerleşik Wi-Fi'li ilk MCU'sudur. CC3200 yongası 3 ana alt modül içerir: MCU alt modül çekirdek çalışma frekansı, çeşitli çevre birimleri ile 80 MHz'dir; Wi-Fi ağ işlemcisi alt modülü, istasyon STA'yı, erişim noktası AP'yi ve Wi-Fi Direct modunu destekler; güç yönetimi alt modülü Modül, düşük güç tüketimi modunu etkinleştirebilir.
CC3200, yönlendiriciye Wi-Fi aracılığıyla bağlanır ve ardından İnternet'e erişir ve ardından HTTP-GET aracılığıyla veritabanındaki lambaların ve diğer cihazların durumunu alır ve sensör verilerini Alibaba Bulut sunucusuna yükler.
3 Sistem yazılım tasarımı
Yazılım tasarımı üç bölümden oluşur: CC3200 mikrodenetleyici programlaması, veri yükleme ve indirme, sensör veri toplama ve görüntüleme için cihazları İnternete bağlamayı içerir; WeChat genel platform programlaması, WeChat genel hesap menüsü arayüz tasarımını içerir; Alibaba Cloud sunucu programlaması, WeChat'i içerir Talep arayüzü, CC3200 veri etkileşim arayüzü.
3.1 CC3200 mikrodenetleyici programlama
CC3200, yönlendiriciye Wi-Fi aracılığıyla bağlanır ve ardından İnternet'e bağlanır, ardından bir HTTP istemcisi oluşturur, HTTP sunucusuna bağlanır, sensör durumunu yükler ve en son kontrol komutlarını alır.
Bunlar arasında, geliştirme panosu yükleme durumu ve alma talimatı akış şeması Şekil 3'te gösterilmektedir. İlk olarak HTTP-GET istek başlığını ayarlayın, ana bilgisayar adı 139.129.9.166 ve istek URL'si sprintf işlevi aracılığıyla belirlenir: sprintf (acSendBuff, "/ WeChat / cc3200 / upload_and_get.do? Sequence = number1temperature =%. 2fhumidity =% dMQ2Data =% d ", sıcaklık, nem, MQ2Data), sıcaklık, nem ve doğal gaz konsantrasyonu bu URL üzerinden yüklenir; daha sonra Alibaba Bulut sunucusuna bir HTTP-GET talebi gönderilir ve sunucu isteği alır ve istenen kaynağı bulur ve ardından geliştirme panosuna yanıt verir.
HTTP yanıtını aldıktan sonra, geliştirme kurulu ilk olarak durum satırının durum kodunun 200'e eşit olup olmadığına karar verir. 200'e eşitse, bu, müşteri isteğinin başarılı olduğu anlamına gelir. Şu anda, yanıt başlığının sonuna ulaşana kadar yanıt başlığını satır satır okuyun ve ardından yanıtlayın Vücut verilerinin işlenmesi.
Yanıt gövdesi verilerinin işlenme süreci şu şekildedir: yanıt gövdesi "light = off, fan = on, airconditionState = cold, airconditionTemp = 26" şeklindedir, lambanın durumu örnek olarak alınır, strstr işlevi yanıt gövdesinde "light =" dizesini bulmak için kullanılır Konumlandırın (pcIndxPtr), ardından lamba durumu dizesinin başlangıç adresini almak için pcIndxPtr değerini "light =" uzunluğuna ekleyin ve ardından lamba durumunu alıp güncelleyin.
3.2 Alibaba Bulut sunucu program tasarımı
3.2.1 WeChat istek arayüz tasarımı
WeChat sunucusu, kullanıcı tarafından Alibaba Cloud sunucusuna gönderilen mesajı (metin, ses, menü) XML kodu biçiminde iletir.Yönlendirilen URL ve WeChat istek arayüz programı akış şemasıdır. Şekil 4'te gösterildiği gibi.
Spesifik süreç aşağıdaki gibidir:
(1) İstek, Alibaba Bulut sunucusu tarafından işlenir ve WeChatController.java dosyasındaki indeks işlevine dağıtılır.Bu işlev önce XML mesajını bir Haritaya ayrıştırır ve ardından Mesaj Türü mesaj türünü alır: metin, ses ve menü mesajları sırasıyla metne ve sese karşılık gelir , Etkinlik.
(2) Mesaj türüne göre, işlem için farklı işlevlere yönlendirilir: metin, ses ve menü mesajları sırasıyla onText, onVoice ve onEvent işlevlerine karşılık gelir.Bu işlevlerde, farklı veri türlerinde WeChat mesajı wxMsg elde edilir ve ardından wxMsg'de olup olmadığı değerlendirilir. Bir lambanın açılması, fan durumu vb. Gibi komutlar gibi komut bilgileri vardır. Varsa, L_ON, F_STATUS vb. Gibi bir anahtar kelime anahtarına dönüştürülecektir.
(3) Anahtar kelimeye göre WxAction sınıfındaki ilgili işlem işlevini çağırın: anahtar sözcük L_ON ise, do_l_on işlevini çağırın; anahtar sözcük F_STATUS ise, do_f_status işlevini çağırın.
Yukarıdaki işlem işlevi iki işleme yöntemine bölünmüştür: İşlem bir lambayı yakmak gibi bir kategori komutu ise, işlem işlevi önce komutu veri tabanına kaydeder ve ardından yanıtlanması gereken metni ve karşılık gelen ses URL'sini WeChat sunucusuna yanıt vermek için bir XML biçiminde paketler; Masa lambasının durumunu ve diğer komut türlerini elde etmek için, işlem işlevi önce veri tabanından durum bilgisini okur ve ardından yanıtı WeChat sunucusuna paketler.
3.2.2 CC3200 veri etkileşimli arayüz program tasarımı
CC3200 veri etkileşim arayüz programının akış şeması Şekil 5'te gösterilmektedir. Spesifik süreç şu şekildedir: CC3200'ün HTTP-GET talebi Alibaba Bulut sunucusu tarafından işlenir ve ardından işlem için CC3200Controller.uploadAndGet işlevine dağıtılır.CC3200 tarafından yüklenen sıcaklık, nem ve sıcaklık talep edilen URL'den alınır. Doğal gaz konsantrasyon değeri MySQL veritabanında saklanır; daha sonra masa lambası ve diğer ekipmanın durumu veritabanından okunur ve yanıt CC3200'e HTTP protokolü aracılığıyla gönderilir, böylece ekipman durumu güncellenebilir.
3.3 WeChat Resmi Hesap Program Tasarımı
WeChat genel platformundaki özel menü, resmi hesabın arayüzünü zenginleştirmeye yardımcı olarak kullanıcıların resmi hesabın işlevlerini daha iyi ve daha hızlı anlamasına olanak tanır. Özel menü arayüzü, tıklama düğmeleri, görünüm düğmeleri vb. Gibi birden çok düğme türü uygulayabilir.
Bunlar arasında, kullanıcı tıklama tipi butonuna tıkladıktan sonra, WeChat sunucusu mesaj tipi olay yapısını mesaj arayüzü üzerinden Alibaba Bulut sunucusuna itecek ve lambanın durumu gibi butona doldurulan anahtar değeri getirecek; kullanıcı görüntüleme tipi butonuna tıkladıktan sonra, WeChat istemcisi, düğme ile doldurulmuş web sayfası URL'sini açacaktır.Örneğin, bu tasarımda, kullanıcılar resmi hesabın nasıl kullanılacağını görmek için resmi hesabın sağ alt köşesindeki "Kullanım Kılavuzu" na tıklayabilirler.
4 Sistem testi
LCD'de görüntülenen bilgiler Şekil 6'da gösterilmektedir, cihazı bağlamak ve sıcaklık ve nemi elde etmek için arayüz Şekil 7'de, metin konsolu ışığı ve ses kontrol fanı için arayüz Şekil 8'de gösterilmektedir.
5. Sonuç
Bu makale, WeChat resmi hesabını yerleşik Wi-Fi ile CC3200 yongasıyla birleştirir ve bir bulut ev etkileşimli sistemi tasarlamak için verileri depolamak için bulut sunucusunu kullanır.Kullanıcı, ev ekipmanını uzaktan kontrol etmek ve ev ortamının durumunu elde etmek için WeChat resmi hesabını kullanabilir.
Sistemin avantajları şunlardır: (1) Veri işleme kodu sunucuya yerleştirilir ve sistem güncellemesi ve yükseltmesinin yalnızca sunucuda gerçekleştirilmesi gerekir.Kullanıcının yazılımı güncellemesine gerek yoktur ve deneyim daha iyidir; (2) Ev ekipmanı, kullanıcının her zaman yapabilmesi için ağa bağlıdır. Ev ekipmanının kontrolü zekayı gerçekleştirdi; (3) WeChat ve Alibaba Bulut sunucusunun akıllı kombinasyonu, akıllı bulut evi için iyi bir örnek teşkil ediyor.
Referanslar
Liu Xiaotong. Gömülü Akıllı Ev Uzaktan İzleme Sisteminin Tasarımı ve Uygulaması Pekin: Pekin Jiaotong Üniversitesi, 2009.
Zhou Xiaoyan, Huang Tinglei, Liu Pin, vd. WSN'ye dayalı akıllı yaşam teknolojisi üzerine araştırma. Uluslararası Akıllı Hesaplama ve Entegre Sistemler Konferansı. IEEE, 2010: 938-941.
Dai Shenghui WeChat halka açık platform inşaatı, geliştirme ve uygulama kılavuzu Pekin: Çin Demiryolu Basını, 2014.
Zhu Zhixing, Bai Pengfei, Luo Zhijie, vb. WeChat Kamu Platformuna Dayalı Bulut Akıllı Toplama Sisteminin Tasarımı Elektronik Teknoloji Uygulaması, 2015, 41 (8): 17-19.
TI.e Luomeng, TInin IoT uygulamaları için LaunchPad ve Booster-Pack geliştirme platformunu sağlar Mikrodenetleyiciler ve gömülü sistem uygulamaları, 2014 (10): 25.
Feng Chao, Mao Pengyu, Bian Tingting, ve diğerleri.Wi-Fi tabanlı kablosuz kapsül endoskopi için tıbbi görüntü aktarım sistemi. Bilgisayar Bilimi ve Eğitimi Uluslararası Konferansı. IEEE, 2015: 601-605.
Guo Shujun. ARM Cortex-M4 + Wi-Fi MCU Uygulama Kılavuzu-CC3200 CCS Temelleri. Beijing: Electronics Industry Press, 2015.
PALLE D V, KANCHI R R. CC3200 kullanarak basınç ve sıcaklığın bulut tabanlı izlenmesi ve ölçülmesi.Akıllı Sistemler ve Kontrol Uluslararası Konferansı. IEEE, 2017.
Fangbei Studio. WeChat genel platform geliştirme en iyi uygulamaları. Beijing: Machinery Industry Press, 2014.
Liu Jie. WeChat kamu platformu kurumsal uygulama geliştirme mücadelesi. Beijing: Electronics Industry Press, 2015.
yazar bilgileri:
Gao Shihao 1, 2, Wang Lihua 2, Zhu Jifang 3, Zhou Songjiang 4
(1. Her yerde bulunan Kablosuz İletişim Anahtar Laboratuvarı Eğitim Bakanlığı, Pekin Posta ve Telekomünikasyon Üniversitesi, Pekin 100876;
2. Elektronik Haberleşme ve Fizik Okulu, Shandong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, Qingdao 266590, Shandong;
3. Alibaba Group, Hangzhou 311121, Zhejiang; 4. Beijing University of Post and Telecommunications, Information Photonics and Optical Communication Research Institute, Beijing 100876)
