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阿里云物联网平台体验(树莓派+Python篇)

阿里云云栖号 发布时间:2018-12-11 15:32:40 ,浏览量:0

阿里云物联网平台体验(树莓派+Python篇)

虽然对阿里云物联网平台比较熟悉了,从一开始就有幸参与了飞凤平台(Link Develop 一站式开发平台的前身)的一些偏硬件接入的工作。但是同时也见证了阿里云物联网团队从几十人到数百人的迅速扩张,其物联网平台所承载的内容也急速膨胀,物联网开发套件基础版、飞凤、Link Develop一站式开发平台、物联网开发平台高级版、飞燕、飞象、城市大脑、农业大脑和工业互联平台不一而足……,很难有精力真正熟悉和了解阿里云的每一款物联网产品。

这次有幸成为物联网平台的阿里云MVP体验官,可以从另外一个角度来体验阿里云物联网平台了。最早我们都是基于MCU单片+.NET MF平台,直接采用MQTT协议实现相关的代码对接阿里云平台,虽然也可以基于组态配置很灵活地接入物联网平台,但是对一些WEB、AI和云端开发的人来说还是有些陌生。正是因为这些需求,JS,Java,Python这些高级语言已经走入了硬件开发,可以直接在MCU芯片上运行,大大提速了物联网云和端的连接工作。

本篇文章就是采用高级语言Python基于树莓派进行物联网云端对接的(后续篇幅会介绍nodejs的云端对接)。

下面是阿里云团队快递过来的相关测试硬件:

1、 树莓派3B+  自带wifi和蓝牙

2、 DHT11温湿度模块

3、 LED灯模块

第一步:我们需要为树莓派安装操作系统

我们安装的是Raspbian固件,可以按如下链接介绍的步骤进行安装:https://www.yuque.com/cloud-dev/iot-tech/ig269q

第二步:安装阿里云平台的Python SDK

执行如下指令:$ pip install aliyun-python-sdk-iot-client

第三步:代码编写

在阿里云平台的说明文档:https://www.yuque.com/cloud-dev/iot-tech/rz6fpl 中已经提供了一个示例代码,不过功能相对简单,就是把两个随机数送到云端。

我们设计一个相对复杂的场景,我们首先要实现双向通信,不仅仅把传感器数据送到云端,我们还要让云端下发一个指令,控制相关的设备。

上传数据我们选择一个真实的传感器 DHT11,可以获取温度和湿度值。另外还有一个LED灯模块,通过云端下达的指令,控制灯亮和灯灭。

树莓派的管脚定义图如下:

DHT11模块共3根线,属于单总线通信,电源线我们接入5V-4pin,地线我们接入GND-6pin,通信pin我们接入GPIO16-36pin。LED模块也是3根线,我们电源线接入3V3-1pin,地线接入GND-9pin,控制线接入GPIO4-7pin。

LED的控制相对容易,就是控制管脚的高低电平即可。

led_pin = 4                       //GPIO为4

GPIO.setmode(GPIO.BCM)            //BCM的GPIO定义

GPIO.setup(led_pin, GPIO.OUT)     //设置为输出模式

点亮灯:

GPIO.output(led_pin, GPIO.HIGH)

 

GPIO.output(led_pin, GPIO.LOW)

 

DHT11相对比较复杂,我2010年曾经写过一篇博文。

 由于代码比较多,所以我们封装为一个函数,并且可以同时返回两个值,一个是温度T,一个是湿度H。

网上大部分Python的实例都是读一次温湿度的,如果要连续读,必须间隔3秒左右,否则很容易失败。由于linux不是实时系统,我们发现即使间隔3秒,无法正确获取温湿度值的现象也时有发生,并且有时候居然也有通过校验的错误值出现。

DHT11的数据Pin接入的是 GPIO16,所以我们定义pin的代码如下:

dht_pin =16

封装函数的代码如下:

def GetDTH():  
        data = []
        j = 0 
        GPIO.setup(dht_pin, GPIO.OUT)
        GPIO.output(dht_pin, GPIO.LOW)
        time.sleep(0.02)
        GPIO.output(dht_pin, GPIO.HIGH)
        GPIO.setup(dht_pin, GPIO.IN)
         
        while GPIO.input(dht_pin) == GPIO.LOW:
          continue
        while GPIO.input(dht_pin) == GPIO.HIGH:
          continue
         
        while j  100:
              break
          if k             
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