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【IoT 毕业设计】Ruff硬件+阿里云IoT+微信小程序构建环境监控系统

news 来源：原创 2024/4/27 8:06:29

0.技术架构

IoT 物联网毕业设计实战采用 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协议发送到阿里云 IoT 物联网平台，写入云端的设备影子中。微信小程序调用阿里云函数计算FC，读取 IoT 物联网平台的设备影子中的数据，通过ECharts的仪表盘来展示空气质量 PM2.5 指数，温度和湿度值。

整体架构如下图所示：

1.硬件设备

本次开发实战硬件清单如下：

万能的淘宝有售

2.阿里云开发

2.1 物联网平台开发

2.1.1.免费开通阿里云 IoT物联网云服务:

https://www.aliyun.com/product/iot

2.1.2.创建产品家居环境监测器，选择自定义品类，直连设备:

2.1.3.注册设备，此时设备为未激活状态。

点击DeviceSecret的查看，获取设备身份三元组。

2.1.4.设备更新最新传感器数据到设备影子中，对应的通信Topic和Payload格式如下：

通信 Topic：
/shadow/update/${ProductKey}/${DeviceName}
数据 Payload：
{"method":"update","state":{"reported":{"temperature":27,"humidity":45,"pm25":23,"pm10":36}},"version":156768564324
}

2.2 函数计算FC开发

2.2.1.免费开通阿里云函数计算FC 云服务:

https://www.aliyun.com/product/fc

2.2.2.创建基于HTTP触发器的函数服务:

2.2.3.采用 Nodejs 语言来编写函数，调用IoT物联网平台的 POP API ：getDeviceShadow 来获取设备上报的实时数据。

官网文档：

https://help.aliyun.com/document_detail/69953.html

获取设备影子核心代码，如下：

// 1.构造获取设备影子 API参数
const action = 'GetDeviceShadow';
const params = {ProductKey: productKey,DeviceName: deviceName
};//2.发送请求
const response = yield aliyunPopAPIClient.request(action, params);
const ShadowMessage = JSON.parse(response.ShadowMessage)

3.Ruff 硬件开发

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。

3.1.传感器驱动依赖:

3.2.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;}
});

3.3.上报数据到 IoT 物联网平台云端:

// 设备身份三元组信息
var options = {productKey: "替换productKey",deviceName: "替换deviceName",deviceSecret: "替换deviceSecret",host: "MQTT接入点域名",
};var updateShadowTopic = "/shadow/update/" + options.productKey + "/" + options.deviceName;
// 建立 MQTT 连接
var client = MQTT.createAliyunIotMqttClient(options);
var data = {method: "update",state: {reported: reported},version: Date.now()}
// 上报数据
client.publish(updateShadowTopic, JSON.stringify(data));

4.微信小程序

4.1.在微信小程序后台配置合法域名:

4.2.微信小程序交互界面开发:

4.3.使用 wx.request 完成网络请求，获取云端设备影子数据:

请求代码如下：

wx.request({url: '函数计算的 HTTP API url',method: 'POST',data: {"deviceName": "设备名", "productKey": "产品code"},header: {'content-type': 'application/json'},success(res) {console.log(res.data)wx.hideLoading()// 更新到 UI 界面updateUI(res.data)}})

4.4.使用ECharts中的仪表盘组件展示空气质量指数

import * as echarts from '../../ec-canvas/echarts';function initChart(canvas, width, height) {const chart = echarts.init(canvas, null, {width: width,height: height});canvas.setChart(chart);var option = {backgroundColor: "#f8f8f8",color: ["#37A2DA", "#32C5E9", "#67E0E3"],series: [{name: '空气质量',min: 0, max: 500,   splitNumber: 10,  type: 'gauge',detail: {formatter: '{value}'},axisLine: {show: true,lineStyle: {width: 10,shadowBlur: 0,color: [[0.3, '#67e0e3'],[0.7, '#37a2da'],[1, '#fd666d']]}},data: [{value: 80,name:'空气质量'}],splitLine: { show: true, length: 13, lineStyle: { color: '#aaa',width: 2,type: 'solid'}},title: {show: true,offsetCenter: [0, 70],textStyle: {color: '#333',fontSize: 15}},pointer: {length: '90%',width: 6,color: 'auto'}}]};chart.setOption(option, true);return chart;
}Page({data: {ec: {onInit: initChart}}
})

至此，我们基于JavaScript 语言完成了智能家居环境监测IoT应用场景的落地。

最后，赠送16元优惠券，加入国内最大IoT物联网开发者社区，获取1000+行业资料。

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编程日记 2024/4/26 17:58:07

IP地址 0.0.0.0 和 127.0.0.1之间的区别

你好，我是 shengjk1，多年大厂经验，努力构建通俗易懂的、好玩的编程语言教程。欢迎关注！你会有如下收益： 了解大厂经验拥有和大厂相匹配的技术等希望看什么，评论或者私信告诉我！ 文章目录一…...

编程日记 2024/4/26 16:41:30

python获取文件路径

文件：allpath_parameter.py # 获取当前目录路径 # current_dir os.getcwd() # 获取当前目录路径 realpath00 os.path.abspath(os.path.join(os.path.dirname(os.path.split(os.path.realpath(__file__))[0]), .)) print(realpath00)# 获取当前目录的上级目录路…...

编程日记 2024/4/26 14:52:10

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