伴随着网络技术,各种通讯技术,传感器技术的飞速发展,物联网技术成为了当今技术领域发展为迅速的技术。而物联网技术的核心仍然是以互联网技术为基础的,物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是信息化时代的重要发展阶段。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
本设计的模型来源于物流、矿山、高速公路等场合,车辆称重地螃的智能化升级要求,设计基于物联网的智能在线称重方案,开发智能称重控制器,合理选择部署多个重量传感器和必要的算法、通过wiff通信模块、gps定位模块,采集车辆重数据一地理位置信息,并通过网络发送至云平台,设计图形化ui界面展示称重、地图位置等重要信息,实现对称重系统的远程监测。
随着物联网技术的逐步发展和日趋成熟,物联网技术是一个大而广的应用技术,并非仅仅局限于延伸应用。相信对地磅来说必然会有更多创新的应用实践。总的来说,地磅现代化、信息化、智能化一定紧随物联网技术的发展,而物联网技术的发展也必将促使地磅兴起新的技术革命。
设计的技术与硬件选项总结:
(1)云端通信模块采用esp8266-wifi
(2)联网通信模块采用:esp8266
(3)gps模块:采用atgm336h双模gps模块
(4)电子秤模块:用于称重
(5)物联网云平台:采用华为云物联网平台
设计总结:
(1)采用esp8266连接onenet上传称重数据和gps数据到云端(采用http协议)
云端上显示2个数据:gps定位数据–地图显示,称重传感器的数据值
(2)3个称重传感器接一个秤面称重计算平均值
(3)本地oled显示屏显示gps经纬度数据、称重传感器的数据值。
(4)oled设计一个页面显示并设置当前的报警上限。通过按键进行加减
当称重的阀值超出了设置阀值,蜂鸣器报警。
2. 硬件选型 2.1 stm32f103c8t6 stm32f103c8t6是一款基于arm cortex-m 内核stm32系列的32位的微控制器,程序存储器容量是64kb,需要电压2v~3.6v,工作温度为-40°c ~ 85°c。
2.2 电子秤传感器 hx711 是一款专为高精度称重传感器而设计的24位a/d 转换器芯片。
2.3 esp8266-wifi 2.4 gps模块 2.5 蜂鸣器 3. 创建云端产品与设备 3.1 创建产品 地址:https://www.huaweicloud.com/?locale=zh-cn
3.2 创建设备 地址: https://console.huaweicloud.com/iotdm/?region=cn-north-4#/dm-portal/device/all-device
3.3 自定义模型数据 链接:https://console.huaweicloud.com/iotdm/?region=cn-north-4#/dm-dev/all-product/7211833377cf435c8c0580de390eedbe/product-detail/6277d70223aaf461a0f72a56
这个模型数据就是设备要上传的数据。
{ device_id: 6277d70223aaf461a0f72a56_weigh, secret: 12345678}服务id: weigh属性名称 数据类型 访问方式 描述 weigh int(整型) 可读 重量 gps string(字符串) 可读 gps定位信息 3.4 mqtt密匙生成 创建完产品、设备之后,接下来就需要知道如何通过mqtt协议登陆华为云服务器。
官方的详细介绍在这里:
https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_01_2127.html#zh-cn_topic_0240834853__zh-cn_topic_0251997880_li365284516112
属性上报格式:
https://support.huaweicloud.com/api-iothub/iot_06_v5_3010.html
mqtt设备登陆密匙生成地址: https://iot-tool.obs-website.cn-north-4.myhuaweicloud.com/
deviceid 6277d70223aaf461a0f72a56_weighdevicesecret 12345678clientid 6277d70223aaf461a0f72a56_weigh_0_0_2022050814username 6277d70223aaf461a0f72a56_weighpassword 0a3d097c6449b8526a562006a74c8c5e61ce63d6c831ea291560736a3332cf77 华为云物联网平台的域名是: 161a58a78.iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com
华为云物联网平台的ip地址是:121.36.42.100
在软件里参数填充正确之后,就看到设备已经连接成功了。
接下来打开设备页面,可以看到设备已经在线了。
3.5 主题订阅与发布//订阅主题: 平台下发消息给设备$oc/devices/6277d70223aaf461a0f72a56_weigh/sys/messages/down//设备上报数据$oc/devices/6277d70223aaf461a0f72a56_weigh/sys/properties/report//上报的属性消息 (一次可以上报多个属性,在json里增加就行了){services: [{service_id: weigh,properties:{gps:lat:12.345,lng:45.678}}]} 通过mqtt客户端软件模拟上报测试:
查看控制台页面,数据已经上传成功了。
3.6 应用侧开发 为了更方便的展示设备数据,与设备完成交互,还需要开发一个配套的上位机,官方提供了应用侧开发的api接口、sdk接口,为了方便通用一点,我这里采用了api接口完成数据交互,上位机软件采用qt开发。
帮助文档地址: https://support.huaweicloud.com/api-iothub/iot_06_v5_0034.html
设备属性就是设备上传的传感器状态数据信息,应用侧提供了api接口,可以主动向设备端下发请求指令;设备端收到指令之后需要按照约定的数据格式上报数据;所以,要实现应用层与设备端的数据交互,需要应用层与设备端配合才能完成。
在使用接口时,最好先使用华为自己的调试接口测试。
https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/doc?product=iotda&api=listproperties
上位机软件采用qt框架设计,qt是一个跨平台的c++图形用户界面应用程序框架。qt是一个1991年由qt company开发的跨平台c++图形用户界面应用程序开发框架。它既可以开发gui程序,也可用于开发非gui程序,比如控制台工具和服务器。简单来说,qt可以很轻松的帮你做带界面的软件,甚至不需要你投入很大精力。
qt官网: https://www.qt.io/
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