基于STM32+华为云IOT设计的云平台监控系统

1. 前言

智能系统作为新兴产业，是国家重点发展产业之一。国外自美国在1984年建设出真正的智能建筑至今为止已经有30多年的历史了。由于智能家居的安全、高效、便捷以，及智能化等独特魅力，使智能家居行业在2003年逐步进入我国的家居市场，但是由于我国起步晚，使得智能家居行业标准在我国家居市场上并不统一。随着全球资源的不断减少以及环境的破坏，“节能环保”成为了全球科技发展的首要要求，而“全球智能化”在节能环保方面的优势使得智能家居成为了发展主流,因此具有十分广阔的市场前景。同时，随着科技的进步，传统建筑已经不能满足现代人对生活方面舒适度的需求,而智能系统也在不知不觉间渗入我们的生活。

智能家居(smart home)以住宅为平台，利用嵌入式单片机为核心控制器来实现无 线通信、安全防范及自动控制技术的智能家居环境的系统集成，用以实现对智能家居 环境的远程安防监控，环境监测以及各个子系统的控制，构建了高效智能的住宅设施 与家庭安全的管理系统，家居智能性、安全性，便利性和舒适性等都有显著提高，有效的提高了人们生活品质。

智能家居不仅提供舒适宜人且高品位的家庭生活空间，实现更智能的家庭安防系统;还将家居环境由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能。物联网中的无线传感器应用对家庭的智能防灾，灯光控制，以及家电联网都提供了一种很好的解决办法。而且使用GPRS通信模块，可以将家庭中的突发事件信息告知户主，并且进行智能报警。这样就极大降低了家庭意外灾难的损失。

本次设计结合现代生活的具体需求，设计出一套基于华为云IOT设计的云平台监控系统，可以远程实时查看家里光照强度、温湿度等信息，支持在云端控制家里的电器设备，实现远程控制。

2. 具体需求

主要实现对光照强度、温湿度等信息的实时监测，将相关信息、设备状态信息等实时显示，通过ESP8266wifi模块进行联网可实现远程数据传输，利用华为云IOT物联网云平台，MQTT传输协议，调用华为云IOT平台提供的接口设计上位机实现远程控制显示。

硬件选项要求：

（1）ESP8266 串口WIFI，用来与OneNet进行远程通信。

（2）DHT11 温度传感器，检测本地环境的温度湿度信息。

（3）继电器，来模拟控制家里的电器。

（4）BH1750 光敏传感器，检测环境光强度

（5）MQ135 空气质量传感器。可以检测可燃气体、烟雾浓度，实现火警预警。

（6）OLED显示屏显示本地的传感器的参数情况，实时展示

2. 登录华为云创建云端产品与设备

2.1 创建产品

华为运官网: https://www.huaweicloud.com/

MQTT (1883)	a161a58a78.iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com	

我们设备接入的协议选择MQTT，端口对应是1883

接下来继续创建产品，点击产品页面，点击右上角创建产品：

4.2 创建设备

4.3 产品模型定义

这一步就是设置上报设备的属性，也就是设备的数据类型定义。

3.4 生成MQTT登录密匙

创建完产品、设备之后，接下来就需要知道如何通过MQTT协议登陆华为云服务器。

官方的详细介绍在这里: https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_01_2127.html#ZH-CN_TOPIC_0240834853__zh-cn_topic_0251997880_li365284516112

MQTT设备登陆密匙生成地址: https://iot-tool.obs-website.cn-north-4.myhuaweicloud.com/

3.5 使用MQTT客户端软件登录

所有的参数已经得到，接下来采用MQTT客户端登录华为云进行测试。

下面这个软件是自己开发的，为了方便测试MQTT协议登录。

华为云物联网平台的域名是: a161a58a78.iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com

华为云物联网平台的IP地址是: 121.36.42.100

3.6 上报数据

官方文档: https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_01_2127.html#ZH-CN_TOPIC_0240834853__zh-cn_topic_0251997880_li365284516112

在这个文档里介绍了MQTT上报数据的格式。

总结的格式:

//订阅主题: 平台下发消息给设备
$oc/devices/61a580fad28ce3028832c2d8_esp8266_iot/sys/messages/down

//设备上报数据
$oc/devices/61a580fad28ce3028832c2d8_esp8266_iot/sys/properties/report

//上报的属性消息 (一次可以上报多个属性,在json里增加就行了)
{"services": [{"service_id": "dht11","properties":{"DHT11-C":50}}]}

4. STM32设备端代码

串口上会输出当前程序运行的状态信息，可以打开串口调试助手查看。

审核编辑：汤梓红