Python轻应用:如何快速的数据上云和对设备端控制?

1、前言

Python 语言的是一款非常容易使用的解释性语言,它的主要特点如下:

  • 易学易用
  • 可扩展可移植
  • 丰富的三方库

正是由于以上这些特点,使得python在一些逻辑简单,功能复杂的场景应用非常广泛。近几年,随着人工智能的飞速发展,Python 的优点得到的充分的体现,因此成为了AI开发的首选语言。

MicroPython(简称mpy)在保留了python语言主要特性的基础上,他还对嵌入式系统的底层做了非常不错的封装,它的特点如下:

  • 沿用python语法和基本数据结构,保持易学易用性
  • 提供基于嵌入式系统的硬件功能库封装,让嵌入式开发简单便捷

今天要介绍的是HaaS100如何使用micropython ,连接阿里云的物联网平台,并通过云端来控制设备的LED 灯。

 

2、方案介绍


阿里云物联网平台提供安全可靠的设备连接通信能力,支持设备数据采集上云,规则引擎流转数据和云端数据下发设备端。此外,也提供方便快捷的设备管理能力,支持物模型定义,数据结构化存储,和远程调试、监控、运维。

本文通过物联网平台下发修改HaaS100的LED状态的命令,HaaS100上的Python程序接收命令,并控制LED灯。具体交互方案设计如下:

Python轻应用:如何快速的数据上云和对设备端控制?

 

 

3、效果视频

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LinkKit 控制HaaS100

 

 

4、代码清单

 

# -*- coding: UTF-8 -*-
 
import iot
 
import utime
 
# 请替换物联网平台申请到的产品和设备信息,可以参考文章:https://blog.csdn.net/HaaSTech/article/details/114360517
 
productKey = "xxxxx"
 
productSecret = "xxxxx"
 
deviceName  =    "xxxxx"
 
deviceSecret  =   "xxxx"
 
 
 
on_connected = False
 
# 初始化linkkit sdk
 
key_info = {
 
    'region' : 'cn-shanghai' ,
 
    'productKey': productKey ,
 
    'deviceName': deviceName ,
 
    'deviceSecret': deviceSecret ,
 
    'productSecret': productSecret
 
}
 
device = iot.Device(key_info)
 
# 物联网平台连接成功的回调函数
 
def on_connect():
 
    global on_connected
 
    on_connected = True
 
 
 
device.on('connect',on_connect)
 
# 设置props 事件接收函数(本案例是云端控制led事件)
 
def on_props(request):
 
    from driver import GPIO
 
    import ujson
 
    ON = 0
 
    OFF = 1
 
    #服务端返回的json 转换成dict
 
    payload = ujson.loads(request)
 
    #获取dict 中的led 状态字段
 
    stat = payload["LEDSwitch"]
 
    gpio = GPIO()
 
    # open 函数支持的参数列表如下:
 
    # led1;led2;led3;led4;led5
 
    gpio.open('led1')
 
    if stat == 1:
 
        gpio.write(ON)
 
    else:
 
        gpio.write(OFF)
 
    utime.sleep_ms(200)
 
    gpio.close()
 
device.on('props',on_props)
 
# 连接物联网平台
 
device.connect()
 
# 触发linkit sdk持续处理server端信息
 
while(True):
 
    # device.do_yield(200)
 
    if on_connected:
 
        print('物联网平台连接成功')
 
        break
 
    else:
 
        utime.sleep(1)
 
 
 
while True:
 
    utime.sleep(0.2)
 
# 断开连接
 
device.close()


 
以上就是python 轻应用的主体代码,我们将其保存到文件 LinkKitControlLed.py, 然后拷贝到 sdcard 的根目录。

它的主要功能如下:

  • 连接物联网平台
  • 等待物联网平台的云端消息,并处理
     

注意事项:

  • 请务必将代码中以下信息替换成自己的物联网平台上相关信息

 

PRODUCT_KEY = "a1uTFk4xjko"
 
PRODUCT_SECRET = "xxxxxxx"
 
DEVICE_NAME  =    "mpy_001"
 
DEVICE_SECRET  =   "xxxxxxxxxxxxxxx"


 

  • 运行代码之前请务必保证机器联网,python 联网指令如下
python /data/python-apps/wifi/main.py wifi_ssid  wifi_password


 

5、物品清单


5.1、硬件

 

  • HaaS100 开发板一块
  • 电源一个
  • micro usb 一个
  • sdcard 一个

注意事项:

  • HaaS100支持外接微型SD卡(Micro SD),最大支持64GB数据的存储,SD卡槽位于开发板背,可以外接微型SD存储卡
  • sdcard 格式支持:  FAT16/FAT32
  • 本案例中暂时不支持exFAT 格式
     

5.2、软件

 

  • 最新的HaaS100 开源代码
  • 串口工具
     

6、实现步骤


在开始之前,务必保证按照Python轻应用官网中的快速开始章节,烧录官方固件或者自己编译固件烧录。

 

6.1、创建产品和设备


首先参考文章 https://help.aliyun.com/document_detail/189183.html?spm=a2c4g.11174283.6.572.3a8b1668juSbg2 ,创建一个自己的产品和设备

如上图所示,笔者创建的产品是 mpy_test, 设备是mpy_001

Python轻应用:如何快速的数据上云和对设备端控制?

6.2、创建物模型

Python轻应用:如何快速的数据上云和对设备端控制?
如上图所示,首先点击产品,选择我们自己创建的产品mpy_test, 然后点击编辑草稿,添加自定义功能 进入下图中的界面

Python轻应用:如何快速的数据上云和对设备端控制?

选择属性,输入LED开关, 选中弹出的默认属性, 点击确定即可完成属性的添加

也可以完全自己定义一个属性,确保属性主程序代码中的属性键的名称和 这里一致即可。

创建完成以后,点击发布即可。

 

6.3、执行轻应用代码


烧录完成以后,插入sdcard, 开机并连接串口

通过串口输入:

python /sdcard/LinkKitControlLed.py


 

就可以完成轻应用的启动,启动成功以后,串口会出现如下打印:

Python轻应用:如何快速的数据上云和对设备端控制?

连接成功以后,主程序就会等待云端的消息分发,收到消息以后就会通过on_prop_set 函数处理

 

6.4、发送云端控制指令


在设备属性发布以后,我们就可以开始在线调试了

Python轻应用:如何快速的数据上云和对设备端控制?

如上图所示:

  • 选择监控运维---->在线调试
  • 选择产品mpy_test 和 设备 mpy_001
  • 正常情况下,设备已经在线,我们就可以看到下面的调试选项了
  • 选择属性调试---->默认模块---->LED开关
  • 选择参数  开启-1
  • 点击调试,设置即可
     

发送成功以后,设备端串口会收到如下打印,最终调用回调函数,开启设备上的led 灯,从而实现上图中的效果

Python轻应用:如何快速的数据上云和对设备端控制?

 

技术交流


Python轻应用继承了Python易学易用的特点,同时提供了基于嵌入式硬件的基础库封装,让开发者可以很方便的通过交互式的环境,实时进行嵌入式开发,让嵌入式开发也变得简单方便。

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原文链接:https://blog.csdn.net/HaaSTech/article/details/117561136

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