1.實驗背景

智慧城市光照監(jiān)控系統(tǒng)是智慧城市建設(shè)中專門針對城市照明系統(tǒng)而設(shè)計的一個智能化管理系統(tǒng)弊攘。它通過集成物聯(lián)網(wǎng)、云計算摔癣、大數(shù)據(jù)奴饮、傳感器技術(shù)等先進(jìn)的信息技術(shù)手段，實現(xiàn)對城市范圍內(nèi)路燈择浊、景觀燈等照明設(shè)備的實時監(jiān)控戴卜、遠(yuǎn)程控制、故障報警琢岩、數(shù)據(jù)分析與決策支持等功能投剥。智慧城市光照監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)便于節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境担孔，在建設(shè)美麗中國中有著重大的作用江锨！

2.實驗?zāi)繕?biāo)

• 提高城市照明的智能化水平
• 實現(xiàn)照明設(shè)備的精準(zhǔn)控制和高效管理
• 提升城市照明的質(zhì)量、節(jié)能減排
• 優(yōu)化城市環(huán)境

3.實驗步驟

實驗一 數(shù)據(jù)上云平臺

• 步驟 1 添加傳感器資源

1.在項目二智慧城市溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的源代碼基礎(chǔ)上進(jìn)行修改糕篇，在 main.c 文件中啄育，更改 IMEI 和IMSI 信息，在 OneNET 平臺添加設(shè)備時娩缰，指定了設(shè)備的“IMEI;IMSI”灸撰，這里谒府，必須在代碼中將 IMEI 和 IMSI 改成跟OneNET 平臺上的一樣拼坎。這樣，就可以實現(xiàn)真實設(shè)備與OneNET 平臺上的虛擬設(shè)備一對一映射完疫，修改位置如下：

2.在 main.c 文件中添加包含“BH1750.h”和"Lcd_Driver.h"頭文件的預(yù)處理命令泰鸡，如下圖所示：

#include "BH1750.h"     /* 光照傳感器 */
#include "Lcd_Driver.h"    /* Lcd屏*/

3.在 main.c 文件中增加光照和 LED 的類型結(jié)構(gòu)，并聲明外部變量壳鹤。添加位置和代碼如下圖所示：

添加的具體代碼段如下：

nbiot_value_t illumi;     /* 光照 */
nbiot_value_t led;     /* led燈*/
extern  float result_lx; /* 光照 */

4.) 在 main.c 文件的主函數(shù)中盛龄，在“寫”回調(diào)函數(shù)添加 LED 燈模擬打開、關(guān)閉的代碼芳誓。具體添加位置余舶，如下圖所示：

添加的具體代碼段如下：

if (objid == 3311 && instid ==0 && resid ==5850) /* LED燈 */
    {
        if(data->value.as_bool)
           {
             //打開白色背景以模擬LED燈打開
                 Lcd_Clear (WHITE );
                 ledStatus.Led1Sta=1;
           }
       else
        {
              //打開黑色背景以模擬LED燈關(guān)
              Lcd_Clear (BLACK );
              ledStatus.Led1Sta=0;
          }
    }

5.在 main.c 文件的主函數(shù)中，在“讀”回調(diào)函數(shù)添加光照和 LED 燈的控制代碼锹淌，當(dāng)從平臺接收到控制寫入命令時匿值，響應(yīng)控制。具體添加位置如下圖所示：

添加的具體代碼段如下：

else if (objid == 3301 && instid == 0 && resid == 5700) { /* 光 照 */
BH1750_test();
illumi.value.as_float = result_lx;
} else if (objid == 3311 && instid == 0 && resid == 5850) { /* LED */
led.value.as_bool = ledStatus.Led1Sta;
}

6. 在 main.c 文件里增加光照值赂摆、LED 數(shù)值的讀取更新挟憔，具體添加位置如下所示：

添加的具體代碼段如下：

/* 更新光照數(shù)值 */
illumi.flag |= NBIOT_UPDATED;
BH1750_test()钟些；
illumi.value.as_float = result_lx;

/* 更新 LED 數(shù)值*/
led.flag |= NBIOT_UPDATED;
led.value.as_bool = ledStatus.Led1Sta;

7.在 main.c 文件里增加光照、LED 資源绊谭，具體添加位置如下所示：

添加的具體代碼段如下：

// 添加光照資源
illumi.type = NBIOT_FLOAT;
illumi.flag = NBIOT_READABLE;
ret = nbiot_resource_add(dev, 3301, 0, 5700, &illumi);
if (ret)
{
nbiot_device_destroy(dev);
printf("device add resource(illumi) failed, code = %d.\r\n", ret);
}
// 添加 LED 燈資源
led.type = NBIOT_BOOLEAN;
led.flag = NBIOT_READABLE | NBIOT_WRITABLE;
ret = nbiot_resource_add(dev, 3311, 0, 5850, &led);
if (ret)
{
nbiot_device_destroy(dev);
printf("device add resource(led) failed, code = %d.\r\n", ret);
}

• 步驟 2 實驗箱模塊組裝

本實驗需要用到核心板政恍、溫濕度模塊、NB-IoT 模塊达传、光照模塊和 LCD 模塊篙耗，組裝如下：

• 步驟 3 編譯下載調(diào)試

顯示“0錯74警告”是正常現(xiàn)象宪赶。

• 步驟 4 OneNET 物聯(lián)網(wǎng)開放平臺操作

1.編譯燒錄代碼后登錄 OneNET 平臺鹤树，進(jìn)入【設(shè)備管理】，查看設(shè)備是否在線逊朽。當(dāng)設(shè)備顯示在線后罕伯，在操作欄選擇【詳情】，進(jìn)入【設(shè)備資源】

2.在【設(shè)備資源】界面叽讳，可以查看到溫度追他、濕度、光照岛蚤、LED 燈等對象名稱邑狸，點擊對應(yīng)的三角標(biāo)，可進(jìn)入對象界面涤妒，查看屬性值等单雾。

• 在設(shè)備資源列表界面，可查看到光照傳感器和光照控制的三元組objId/instId/resId 代碼她紫；

• 選擇 Light Control-0對象硅堆，進(jìn)入詳情頁面，具體操作界面如下圖所示：進(jìn)入詳情頁面后可以觀察到終端上報平臺的狀態(tài)與上報時間贿讹。點擊【寫】操作按鈕渐逃，可以對LED 燈進(jìn)行開關(guān)控制。操作界面如下圖所示：

• 點擊“寫”操作按鈕后民褂，在彈出的對話框中輸入“true”點擊確定茄菊，就可以打開開發(fā)板上的 LED白色背光，輸入“false”點擊確定赊堪，可以關(guān)閉 LED面殖，顯示黑色背光。操作界面如下圖所示：

實驗二 平臺API調(diào)用

• 步驟1 安裝“Postman”軟件

在網(wǎng)頁上搜索“Postman”進(jìn)行安裝

• 步驟2 創(chuàng)建文件

1.安裝完成后進(jìn)行登錄注冊哭廉，隨后點擊界面左側(cè)“+”號脊僚，在出現(xiàn)的下拉欄里選擇“Blank collection”創(chuàng)建新文件。

2.點擊“Blank collection”后群叶，會出現(xiàn)一個默認(rèn)名為“New Collection”的文件吃挑，可在右側(cè)直接更改命名钝荡；亦或是右鍵單擊“New Collection”文件，選擇“Rename”進(jìn)行重命名舶衬。

3.創(chuàng)建文件完成后埠通，點擊“Add a request”添加“GET”請求。

• 步驟3 編寫調(diào)試命令

1.登錄打開 OneNET 平臺逛犹，點擊“文檔”端辱，點擊“ OneNET物聯(lián)網(wǎng)開放平臺 ”，這里面有詳細(xì)的API調(diào)試步驟虽画。

2.進(jìn)入“ OneNET物聯(lián)網(wǎng)開放平臺 ”后舞蔽，在左側(cè)菜單欄找到“平臺API”，下拉選擇“接口詳情”码撰，在里面找到“命令下發(fā)”渗柿。

3.在“命令下發(fā)”下找到“LwM2M-即時命令”，選擇“讀設(shè)備資源”并打開脖岛。打開后可以看到有接口地址朵栖、API說明以及各類參數(shù)名稱。

5.“Params”處填寫完后绍在，點擊“Headers”進(jìn)行填寫门扇，在Key處添加一個“Authorization”；“value”值需要打開“Token計算器”進(jìn)行轉(zhuǎn)換偿渡。

• 打開“Token計算器”后臼寄，需要修改res、et卸察、Key和version脯厨。铅祸、
  
  
  注：
• 355111為OneNET云平臺的用戶ID坑质，可以在云平臺上查找，登錄云平臺后點擊右上角临梗，找到“賬號信息”涡扼，點擊“訪問權(quán)限”，在此界面就可以看到自己的用戶ID以及密鑰盟庞。
• 時間戳：在瀏覽器搜索“時間戳”進(jìn)行轉(zhuǎn)換吃沪，時間要是未來的某一個時間

• version：時間設(shè)置為2022-05-01

  
  

6.填寫完后點擊“Send”保存。在未連接設(shè)備時什猖，點擊“Send”會出現(xiàn)“device not online”票彪。

• 步驟4 創(chuàng)建LwM2M-緩存命令

創(chuàng)建步驟如上红淡，分別創(chuàng)建LwM2M-緩存命令的POST請求和GET請求，創(chuàng)建完后點擊“Send”保存降铸。

實驗三 使用 HTTP 數(shù)據(jù)推送自動開關(guān) LED燈

• 步驟1 打開燈光推送應(yīng)用用戶門戶

以O(shè)neNET注冊用戶的 用戶id 和用戶AcessKey 登陸，門戶地址如下：

門戶地址

• 步驟2 綁定NB-IoT設(shè)備的IMEI號

進(jìn)入“我的物聯(lián)網(wǎng)”-“設(shè)備”菜單頁面，填寫IMEI號（用于數(shù)據(jù)推送時匹配）邪铲，點擊確定完成綁
定芬位。

• 步驟3 實例創(chuàng)建

進(jìn)入OneNET物聯(lián)網(wǎng)開放平臺“開發(fā)者中心”，選擇菜單欄中的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)下的資源管理带到，點擊HTTP推送實例昧碉，每個實例對應(yīng)一個HTTP的推送配置。點擊添加實例揽惹。

• 實例名稱：自己取一個合理的名稱被饿。

• 推送地址url：http://1.14.71.134:8080/receive ，注意 URL 后面必須包含 /receive搪搏，

• Token：填入“111”狭握。

• 消息加密方式：選擇“明文模式”，不進(jìn)行消息加密疯溺。

  
  

• 步驟4 實例驗證

實例創(chuàng)建成功后论颅，下一步進(jìn)行實例驗證。在實例列表頁面囱嫩，點擊驗證恃疯。

• 步驟5 規(guī)則引擎配置

進(jìn)入OneNET物聯(lián)網(wǎng)開放平臺“開發(fā)者中心”，選擇菜單欄中的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)下的規(guī)則引擎墨闲，點擊直接添加規(guī)則今妄。

• 規(guī)則名稱：LED遠(yuǎn)程控制
• 產(chǎn)品篩選：選擇指定產(chǎn)品，后面一欄是在云平臺所創(chuàng)設(shè)備中選
• 消息源：默認(rèn)選擇設(shè)備數(shù)據(jù)點消息
• 轉(zhuǎn)發(fā)方式：選擇HTTP推送
• 使用資源：默認(rèn)選擇剛剛創(chuàng)建的實例

配置完成后，啟動該規(guī)則引擎盾鳞。

• 步驟6 觀察光照數(shù)值變化與LCD模塊顏色狀態(tài)的變化

接下來觀察LCD的變化犬性，確保設(shè)備在線的情況下，當(dāng) NB-IoT 設(shè)備上下線腾仅、上報新數(shù)據(jù)時仔夺，應(yīng)用服務(wù)器就能夠獲得這些數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)上報時攒砖，程序會解析其中的光照度數(shù)據(jù)缸兔，并且根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值，對 LCD 燈進(jìn)行控制吹艇。
1惰蜜、室內(nèi)照明情況下，LCD模塊應(yīng)處于“關(guān)閉”狀態(tài)（顏色程序編寫的“關(guān)”狀態(tài)顏色）受神，如下圖：