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基于MQTT的智能環(huán)境監(jiān)視控制器

前一個試用中

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利用天啟M1和傳感器采集板S1完成了本地采集和控制功能。

由于天啟M1集成了無線連接wifi控制器，同時支持mqtt的功能，所以對第一個設計升級，使它成為一個網(wǎng)絡化的監(jiān)視和控制器。

這個想法在試用開始的時候就有，但是一直也沒有很好的解決MQTT的網(wǎng)絡化問題，借著十一的時間，認真的研究了一下，終于可以成功的解決了所有的環(huán)節(jié)。

本測試包換前置采集和執(zhí)行器，由天啟M1+S1來完成，采用樹莓派ZeroW架設MQTT的broker，利用Node-Read作為上位的監(jiān)視和控制部分。

這里重點介紹一下天啟M1的實現(xiàn)。

M1程序介紹

變量創(chuàng)建

這里面創(chuàng)建了三個變量，用來存儲從S1傳感器采集的溫度、濕度和亮度值。

無線網(wǎng)絡連接

利用wifi連接模塊和家里面的路由器建立無線連接，并獲取IP地址。

和MQTT Broker建立連接

無線連接建立后，就可以完成MQTT的連接了，通過和廠家的技術支持連接，第一條本機ID的設置很重要，應該被執(zhí)行，以前在MQTT連接建立的時候總是出錯，一個原因是這個ID的設置沒有執(zhí)行，另一個就是MQTT 的 Broker建立的有問題。因此這次我采用了樹莓派ZeroW在局域網(wǎng)內(nèi)來建立。

這里采用的是mosquitto開源軟件，在樹莓派上編譯并運行。這里我們不詳細介紹在樹莓派上布置mosquitto的相關信息，感興趣的話可以baidu一下，信息還是很多的。

環(huán)境參量獲取

這里實現(xiàn)了三個函數(shù)，分別是讀取溫度，讀取濕度和讀取亮度。

發(fā)布環(huán)境變量信息

當讀取完環(huán)境參量后，我們向MQTT服務器發(fā)布三條信息。

訂閱控制信息及處理

在MQTT鏈接成功建立后，向服務器發(fā)布訂閱信息。

通過“接受到的MQTT消息”塊，獲取MQTT的控制信息，由于系統(tǒng)沒有提供更多的處理功能，所以支持選取最簡單的信息內(nèi)容，采用1-6這6個數(shù)字，每個數(shù)字分別代表一個控制量，這里模擬RGB小燈的紅燈和綠燈共6個狀態(tài)。

MQTT的運行信息監(jiān)視

通過MQTTX這個軟件，我們可以作為監(jiān)視調(diào)試窗口，看到所有M1的信息發(fā)布，和訂閱的控制信息傳輸。

Node-Red搭建的采集和控制系統(tǒng)

node-red系統(tǒng)的搭建大家可以在網(wǎng)上查一下，由于不是重點，這里也不介紹整個系統(tǒng)的搭建過程。

在node-red中搭建的溫度采集和控制流圖。

在dashboard中看到的采集溫度圖和紅綠燈控制接口。

測試總結(jié)

實際測試過中，發(fā)現(xiàn)M1的MQTT網(wǎng)絡連接效果不是太好，整體運行很難持續(xù)較長的時間，基本30分鐘左右會出現(xiàn)斷聯(lián)的情況。這種情況是如何發(fā)生的，目前還沒有找到原因。

mqtt發(fā)布信息和接收控制信息，視頻演示內(nèi)容，詳見作者原帖子文章。