SmartNode与物联网:项目2-2 看家宝2.0

学习目标:

1.理解并能够正确设置注入节点、判断/切入节点、改变节点及e-mail节点;

2.能够正确连接温度传感器与edison;

3.加深对电子邮件收发协议的理解。

一、项目描述

近年来,随着物联网技术的快速发展,智能家居系统也越来越为人们所喜爱,家居照明系统、家庭安防系统、家庭网络系统等是智能家居必备系统。上节课我们也已经成功制作出了看家宝1.0,为家里的安防保驾护航,那么这节课我们能否延续上节课的思路,利用edison套件中的器材,制作一款能够自动获取室内温度,并通过e-mail的方式向主人发送消息的智能看家宝2.0,如图1所示。

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图1 看家宝2.0

二、项目分析

制作看家宝2.0的关键问题是室内温度的检测,我们可利用温度传感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2.0的项目分析

项目名称 看家宝2.0
项目功能 定时发送室内温度并通过e-mail发送消息给主人
器材清单 edison、温度传感器
工作流程  image307

三、基础知识

       温度传感器

       温度传感器是一款用来对环境温度进行定性检测的装置,通过其表面大写A的标识,可知它是模拟传感器,如图2所示。温度传感器是基于LM35半导体的传感器,LM35半导体温度传感器是美国国家半导体公司生产的线性温度传感器,其测温范围是-40℃到150℃,输出电压与温度成正比,可与edison相结合,实现与环境温度感知相关的互动效果。

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图2 温度传感器

四、实现过程

       (一)硬件连接

准备好器材后将温度传感器与edison连接起来,这里我们将温度传感器连接到模拟针脚0,如图3所示。

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图3 温度传感器与edison的连接图

(二)流程设计

为了实现看家宝2.0的功能,我们需要使用“注入”节点定时的对温度传感器进行检测,并且需要通过“判断/切换”节点对温度传感器的值进行判断,若温度大于28℃,则发送“温度大于28℃,请注意防暑”,若温度在20℃在28℃之间,则发送“温度适宜,在20℃—28℃之间”,若温度小于20℃,则发送“温度小于20℃,请注意防寒”,参考流程如图4所示。

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图4 看家宝2.0流程图

(三)节点设置

“注入”节点可实现对温度传感器的定时检测。双击它可出现如图5所示界面,我们设置有效载荷为“时间戳”,重复为“时间段内的时间间隔”,并且在早上6:00到下午18:00之间每隔60分钟发送一次(时间间隔可根据具体的需要设定)。

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图5 注入节点及其设置

想一想:什么情况下可以将有效载荷设置为“字符串”?重复设置为“无”“时间间隔”或“特定时间”?

“温度传感器”节点可实现室内温度的获取。在这里我们将其连接在模拟针脚A0上,interval保持默认值1000,如图6所示。当然也可根据自己的需要延长或缩短interval值。

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图6 温度传感器节点及其设置

“判断/切换”节点可实现对温度的判断。若温度大于28℃,即温度传感器的值为1时,“判断/切换”节点的值输出1,若温度在20℃—28℃之间,即温度传感器的值为2时,“判断/切换”节点的值输出2,若温度小于20℃,即温度传感器的值为3时,“判断/切换”节点的值输出3,如图7所示,并将相关的信息通过e-mail发送消息给主人。

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图7 判断/切换节点及其设置

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“改变”节点的主要功能是对传入的信息进行条件分配。其作用相当于编程语言中的switch和if else分支,点击左下角“+rule”添加分支。本项目中对温度进行判断,若大于28℃,则将“设置”改为“温度大于28℃,请注意防暑”,如图8所示。

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图8 改变节点及其设置

做一做:尝试完成温度在20℃—28℃之间及温度小于20℃时,“改变”节点的设置。

“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2.0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?比如同时检测室内温度和光线强弱,并通过e-mail的方式将消息发送给主人。

六、扩展阅读

光线传感器也称环境光线传感器,如图10所示。它是基于环保型光敏二极管的传感器,可以用来对环境光线的强度进行检测,其值的范围为0-1023。光线越强值越大,光线越弱值越小。可通过模块上大写A(Analog的缩写)的标志,识别出这是一款模拟传感器,接线时只需连接到edison的模拟针脚即可。

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图10 光线传感器

这里我们将光线传感器连接到edison的模拟针脚1,如图11所示。

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图11 温度传感器、光线传感器与edison的连接图

参考流程如图12所示。

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图12 看家宝完善流程图

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