SmartNode与物联网:项目2-1 看家宝1.0

学习目标:

1.理解并能够正确设置注入节点、判断/切入节点、添加字符串节点及e-mail节点;

2.能够正确连接运动传感器、蜂鸣器;

3.了解电子邮件收发协议。

一、项目描述

随着生活节奏的加快,很多人常常因为工作出差、假期出游而长时间离家,从而导致家里无人看管,家里的宠物无人照顾。为了解决这个问题,很多公司凭借自己的科技实力,生产出了功能强大的智能看家宝,如图1所示。这是联想公司生产的一款看家宝,主人不仅可以通过APP利用手机遥控摄像头实时监测家里的情况,甚至如果家里有不明人物出现时,还能触发监测设备及时向主人报警。本节课我们将利用edison套件中的器材,制作一个若检测到家里有人出入,便有警报声响起,同时通过e-mail的方式向主人发送消息的智能看家宝。

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图1 看家宝

二、项目分析

制作看家宝的关键问题是人的检测和警报声的响起,我们可利用运动传感器和蜂鸣器很好的解决这个问题,至于通过e-mail发送消息给主人,当然会用到e-mail节点,项目分析可参考表1。

表1 看家宝的项目分析

项目名称 看家宝
项目功能 检测是否有人,若检测到有人,则发出警报并通过e-mail发送消息给主人
器材清单 edison、运动传感器、蜂鸣器
工作流程 image279

三、基础知识

       (一)运动传感器

       运动传感器(如图2所示)是一种能够检测运动的人或动物身上发出红外线的装置。当它在一定的检测范围内检测到运动的生命体时,输出高电平值,否则输出低电平值。

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图2 运动传感器

       (二)蜂鸣器

蜂鸣器是一款简单的发声装置,只要简单的高低电平信号就能够驱动。当然也可以与模拟输出针脚连接,从而能够实现不同的音调来模拟我们生活中的许多声音和音乐,如图3所示。

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图3 蜂鸣器

四、实现过程

       (一)硬件连接

准备好器材后将运动传感器、蜂鸣器与edison连接起来,这里我们将运动传感器连接到数字针脚2,蜂鸣器连接到模拟针脚3,如图4所示。

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图4 运动传感器、蜂鸣器与edison的连接图

(二)流程设计

为了实现看家宝的功能,我们需要使用“注入”节点不断的对运动传感器进行检测,并且需要通过“判断/切换”节点对运动传感器的值进行判断,如果检测到有运动的人,便触发蜂鸣器发出警报,同时将信息借助“添加字符串”节点,通过e-mail的方式向主人发送信息,参考流程如图5所示。

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图5 看家宝流程图

(三)节点设置

“注入”节点可实现对运动传感器的不断检测。双击它可出现如图6所示界面,我们设置有效载荷为“时间戳”,重复为“时间间隔”,并且每隔1分钟检测一次(时间间隔可根据具体的需要设定)。

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图6 注入节点及其设置

想一想

1.什么情况下可以将有效载荷设置为“字符串”?重复设置为“无”“时间段内的时间间隔”或“特定时间”?

2.在设置注入节点时,选中和不选中“在最开始插入一次?”有什么区别?

“判断/切换”节点可实现是否有运动的人的判断。若检测到有运动的人,即运动传感器的值为1时,“判断/切换”节点的值输出1(如图7所示),同时蜂鸣器响起,并通过e-mail发送消息给主人,否则一切正常。

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图7 判断/切换节点及其设置

 

“添加字符串”节点,顾名思义,就是将此节点的字符串数据流到下一个节点。此节点的数据可添加到前缀框或后缀框(如图8所示),这里我们在前缀框写上“有人来了”。为了增加整个流程的可读性,还可为节点取个名字,例如“报警”(当然也可不设)。

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图8 添加字符串节点及其设置

“e-mail”节点可发送或接收e-mail,由于本课当中的看家宝是要向主人发送消息,因此用到的是e-mail的发送节点。双击“e-mail”的发送节点,可出现如图9所示的界面。我们只要知道收件人的邮箱地址,就可以通过发件人的邮箱地址和密码向收件人发送消息。值得注意的是,不同的邮箱地址,需设置不同的邮箱服务器及端口。这里我们是以网易邮箱用户向QQ邮箱用户发送消息为例,所以设置发件服务器是smtp.163.com,端口为465。

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图9 e-mail发送节点及其设置

(三)测试效果

单击部署按钮,待部署成功后观察看家宝的功能是否符合预期,如有问题,在老师或同学的帮助下逐一排查解决。最后,与同学分享自己的作品和经验。

五、挑战自我

在本节内容的基础上,你能对看家宝的功能做出一些完善吗?比如听到家里有声音,警报声以不同的音调响起,并发e-mail给主人。

六、扩展阅读

SMTP(简单邮件传输协议)和POP(邮局协议)是电子邮件服务中最常见的两种协议。可通过SMTP协议从客户端发送邮件到邮件服务器,可通过POP协议从邮件服务器上获取邮件的信息、下载邮件。此外比较常见的还有IMAP(互联网邮件访问协议),它同POP协议类似,都是一种邮件获取服务。不同的是POP允许电子邮件客户端下载服务器上的邮件,但在电子邮件客户端的操作(如:移动邮件、标记已读等)是不会反馈到服务器上的。而在IMAP协议下,邮件客户端的操作都会反馈到服务器上,并且对邮件进行的操作,服务器上的邮件也会做相应的动作。同时,IMAP可以只下载邮件的主题,只有在真正需要的时候,才会下载邮件的所有内容。

现在国内大多数的免费邮箱默认情况下是关闭SMTP和POP协议的,因此在使用“e-mail”节点收发电子邮件时,需首先开启SMTP和POP协议。下表2所示,列举了几种常用的邮箱服务器及其端口设置。

表2 常用邮箱服务器及端口

邮箱类型 服务器 端口号
QQ邮箱 SMTP服务器:smtp.qq.com 465或587
POP服务器:pop.qq.com 995
IMAP服务器:imap.qq.com 993
163邮箱 SMTP服务器:smtp.163.com 465
POP服务器:pop.163.com 994
IMAP服务器:imap.163.com 993
139邮箱 SMTP服务器:smtp.139.com 465
POP服务器:pop.139.com 995
IMAP服务器:imap.139.com 993

 

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