做app网站的软件叫什么名字吗,房地产市场需求分析,企业营销微网站建设,有代做统计图的网站吗目录
一、前言
二、知识梳理
三、项目体验
四、项目分解 一、前言 近几年很多学校开设了物联网专业#xff0c;但是确却地讲#xff0c;物联网属于一个领域#xff0c;包含了很多的专业或者说技能树#xff0c;例如计算机、电子设计、传感器、单片机、网…目录
一、前言
二、知识梳理
三、项目体验
四、项目分解 一、前言 近几年很多学校开设了物联网专业但是确却地讲物联网属于一个领域包含了很多的专业或者说技能树例如计算机、电子设计、传感器、单片机、网络基础、无线通信、云服务和APP等等这就导致很多同学学起来云里雾里的抓不住重点。 基于此本人希望结合自身的工作实战经验采用项目学习法进行深入浅出地学习通过这一系列的练习后大家不仅能较为深刻的认识物联网还能充分掌握C语言、单片机等基础知识进一步地还能了解网络知识、无线通信和手机端开发等方面的内容。
二、知识梳理 物联网技术宏观上来讲主要包含了传感/控制器、前端主控、通讯技术、后台服务、用户平台和安全技术六大模块下面结合附图对每个模块分别做个简单介绍 1、传感/控制器这是跟工作场景直接接触的设备例如家里的鱼缸一般会测量水温那么就有一个温度探头直接丢水里正常还有个增氧泵内置了电机对水体进行增氧。类比于人就像我们的五官和手脚一样直接跟工作场景接触来获取信息或执行动作。
2、前端主控这是前端的大脑就好比打仗时的前线指挥官。接着鱼缸的例子有些鱼水温不能太低温度探头检测到水温较低后一般会启动加热棒对水体进行加热当温度达到设定值时又会停止加热如此反复循环使得水体温度处在一个合适的区间。那么这里面有一个简单的温度控制逻辑就是靠前端主控来实现的由技术开发人员写入主控芯片内这里的主控芯片根据使用场景、成本、功耗和安全性等要素来选择市场上有很多的主芯片厂家常用的有ST、TI、NXP、兆易、新唐、树莓派和香橙派等等技术人员要根据需求来选择。
3、通讯技术现在很多家电都可以用手机控制了比如说空调安装后只需要配网连接WIFI就可以随时随地设置空调温度值了这里面的WIFI就是很常用的通讯技术还有4G/5G、蓝牙和有线网络也是常用通讯技术另外行业上还有RS485、RS232、Can总线、EthCAT总线、LoRa、NB-Iot和ZigBee等等所有的通讯技术都是为了适合不同的应用场景而产生的所以说没有最好的技术只有最合适的技术。
4、后台服务这属于领导集团了如果说前端主控是前线指挥官好比李云龙那后台服务就是指挥中心了好比旅长或师长。后台服务一方面负责下面所有设备的网络连接、数据接收、数据处理和数据存储另一方面还要进行更高层次的业务逻辑实现例如用户管理、数据推送、指令接收、告警通知等等非常多后台服务是看不见的中心物联网整个系统的技术都是围绕着后台服务展开的当然了后台服务可以做的很复杂也可以做的很简单最简单的就是放一个MQTT Broker作为数据路由就行了。
5、用户平台一般是给前端设备的拥有者使用的常用的方式有网站、手机APP和小程序用户拿起手机或者打开电脑就能轻松管理成百上千的前端设备极大提高了管理和工作效率这也是物联网的意义所在——通过联网、大数据分析处理等技术手段提高生产中的管理和工作效率。
6、安全技术在公共场合如果两个老乡想聊点私事一般都会用家乡的方言来交流这个本质上也是一种安全技术物联网的安全技术分为两部分一个是设备本身的例如很多设备会配一个加密狗防止软件被破解另一个是通讯时候会添加证书或者使用特定的加密方式以保证数据被截取后不会被轻易破解。 从以上简要介绍中可知要每个技术领域都吃透不太现实在企业中物联网整套流程的开发至少也得七八个人共同协作才能完成。那么在学习阶段如何高效汲取必要知识就很讲究方法了。这里就不得不提一种学习方法了称为项目学习法其核心就是把要学的知识穿插进具体项目中学生在做项目的过程中遇到困难会有目的性地去找资料同时每攻克一个困难就会获得成就感让学生时刻保持着学习的兴趣和热情当项目完成时不知不觉就掌握了很多必要的知识技能主打的一个就是边用边学最后等项目多做几个对所用知识技能有了较为深刻的理解后再用传统的方式进行系统性学习这样就不会在学习过程一直疑问“学这个有什么用了”。 项目学习法最重要的作用就是让学生保持学习的热情和兴趣学习效率高但对应的缺点就是很多知识只能蜻蜓点水这也没办法了不可兼得只能说最后自己找到感兴趣的方向再进行深入研究了。 对于物联网所涉及的学科知识很多很广项目学习法是很适合的通过做项目的方式可以快速掌握C语言、C、嵌入式、通讯技术、UI开发等基本技能。接下来我们就以XM空气净化器为原型做一个自己的空气净化器通过这个项目了解物联网开发的大致流程和必备技能。
三、项目体验 以下是空气净化器项目的演示视频学完本教程后大家应该也能够独立做一个类似的项目了。 净化器 视频里主要演示了以下几方面的内容
1、开机、关机开机后风扇启动关机后风扇停止类似于XM净化器即使关机设备还是跟后台连接着传感器数据也在实时更新只是APP页面变成深色、静态的而已。
2、数据上传其中包含了空气温度、湿度、PM2.5浓度、风扇速度和开关状态大概5秒更新一次数据在视频中温湿度通过人为哈气可以看到明显的变化PM2.5在经过烟熏后数据改变明显APP的界面也根据数据改变了整体配色风扇开启后烟被吸走了空气质量也逐渐好转。
3、风扇调速在手机APP上滑动滑块即可实时调整风扇速度但是这一过程变化并不是很均匀可以留着最后自己当做附加题实现一个调速均匀的功能。
四、项目分解 空气净化器项目从功能上来讲没有很复杂一方面是净化器采集到PM2.5和温湿度值并将数据上传到服务器用户可以通过手机APP看到这些状态数值另一方面是用户可以通过手机对净化器的风扇进行调速还有就是执行开关机功能。至于其它滤芯、定时和屏幕什么的暂时不考虑。 首先先从整体分解这个项目如上图所示结构较为简单以MQTT服务器为中心手机APP与净化器通过WIFI网络与其连接MQTT可以把它想象成一个纯软件的路由器根据它的规则设置数据包信息它就可以知道你要把这个数据包发给谁就像微信消息一样可以发给特定人也可以群发后面会再开一篇专门讲解MQTT的文章这里先了解它的作用即可。 接下来重点看下净化器本身的机构组成如下图所示以主控芯片STM32F103C8T6为中心通过串口UART2驱动ESP8266 WIFI模块使得净化器具备联网功能温湿度传感器型号为SHT30通过IIC驱动读取环境的温湿度值PM2.5传感器是通过串口实时主动上报数据 STM32负责接收解析即可风扇自带驱动模块只要供给电源再给个PWM信号就能调速了。 下一篇文章会把采购清单发出来大家照着买回来组装就行了。现在来说说选型的原理这是一个很重要课题选择合适的芯片和元器件这在实际项目中很重要。先说主芯片采用STM32F103C8T6主要是因为这一款芯片在单片机学习领域太经典了很多经典教程都是以它为基础的这样的好处就是你遇到的问题基本上都有解决方法了可以少走很多弯路而且采购起来也很方便。WIFI也是同样的道理ESP8266已经很成熟了性能稳定教程也很多。PM2.5传感器由于在学习阶段成本是主要考虑因素准不准的不是很重要后面会详细说明其实真正的PM2.5传感器价格很昂贵的像这种十几块或者几十块的所谓PM2.5传感器其实就是测个粉尘浓度而已。温湿度采用SHT30也是比较经典的价格适中采用IIC接口有利于教程展开。风扇采用驱动、电机一体化接线比较不会混乱PWM调速也方便教程讲解。 另一方面学习本教程最好要有一定的C语言和单片机基础特别是C语言如果实在没什么基础也没什么关系自己对着代码和注释看不要涉及太底层应该问题也不大核心还是要保持兴趣和热情这样学习起来有动力事半功倍。 最后就是服务器和手机APP的内容了服务器端现阶段较为简单只要部署一个MQTT服务器即可后面会详细说明步骤。手机APP借助Qt这一开发工具完成采用C和QML编程模式Qt是一款非常优秀的跨平台工具上手较为容易天花板也极高可以用C做出运行效率极高的后台程序也可以用QML做出精美的界面同样一套代码可以编译出Windows、MacOS程序、安卓和IOS的APP甚至树莓派也行效率极高是一个很适合个人学习的开发工具。另外C虽然是一门内容极其庞杂的语言让人学起来头很大但是经过Qt的封装后变得极其优雅只要有点C语言的基础做本课程的内容问题不大。关于Qt的内容后面要专门介绍。 这一篇基本引出了项目内容和学习方向下一篇主要教大家如何自己搭环境把这个项目跑起来自己体验感受资源都放在下一篇。 本项目的交流QQ群:701889554 写于2024-3-28
