Программа MKR по воздуху + полезности:голосовое управление и т. д.

Приложения и онлайн-сервисы

	IDE Arduino
	Microsoft Azure Центр Интернета вещей Microsoft Azure
	Microsoft Visual Studio 2015 Использование UWP (универсальная платформа Windows)
	Microsoft Azure
	Microsoft Project Oxford (API распознавания речи)

Об этом проекте

Обзор

Наш вклад состоит из 2 частей.

Часть 1. Набор компонентов многократного использования . Они могут служить основой для создания различных проектов Интернета вещей, использующих полезные функции:

• Беспроводное программирование (OTA) Arduino MKR1000 (т.е.загрузка скомпилированного двоичного кода). Доступно несколько методов:например, из локальной сети или из Интернета, безопасно, через Microsoft Azure IoT Hub.
• клиентское приложение универсальной платформы Windows (UWP) , с приятным пользовательским интерфейсом. Он безопасно обменивается данными с платой через Центр Интернета вещей Azure.
• Распознавание голоса (в клиентском приложении) через API распознавания речи, предоставляемый Microsoft Project Oxford. Голосовые команды можно использовать для управления платой через Azure IoT Hub.

Часть 2: Пример использования, созданный с использованием перечисленных выше компонентов:комнатный термостат, управляемый с телефона (приложение UWP). Мы создали его, чтобы служить примером использования компонентов. И пошли еще дальше:установили у себя в офисе, и пока мы пишем эти строки, система отопления офиса управляется этим же проектом.

Часть 1. Многоразовые компоненты для OTA

Принцип работы OTA

Нами разработаны следующие компоненты:

Для Arduino IDE:

• библиотека времени выполнения . Он управляет загрузкой и копированием прошивки.
• специальный пакет "доски" . В нем есть несколько настроек, связанных с компоновщиком, которые необходимы библиотеке.
• подключаемый модуль Arduino IDE . Он отправляет сигналы загрузки и скомпилированные двоичные скетчи (также известные как прошивки). Он взаимодействует с платой, Центром Интернета вещей Azure, серверным приложением диспетчера Интернета вещей (см. Ниже).

Для установки на стороннем сервере (например, на веб-сайте Microsoft Azure):

• Диспетчер Интернета вещей , приложение PHP + MySQL, которое хранит и обслуживает микропрограммы.

Принцип работы приложения UWP

Мы разработали:

• Клиентское приложение UWP, написанное на C #. Он связывается с платой через Azure IoT Hub и распознает голосовые команды через Microsoft Project Oxford. Его можно использовать как отправную точку для различных проектов.

OTA DEMO

Часть 2:Пример использования / образец:комнатный термостат

Как упоминалось ранее, мы разработали комнатный термостат, чтобы продемонстрировать, как можно комбинировать наши компоненты для создания реального проекта. В нашем случае мы даже запускаем его в производство, т.е. он контролирует отопление нашего офиса.

Логика проста:

• когда температура опускается ниже заданной => реле (т.е. нагрев) включается.
• когда температура выше заданной => реле / ​​нагрев выключается
• пользовательский интерфейс / клиент UWP:показывает состояние и устанавливает заданную температуру (через текстовое поле или голосом).

1. Сделайте проект (оборудование)

Мы не предоставляем диаграмму Фритцинга, так как мы используем Beta MKR1000. Расположение контактов может измениться в будущем.

2. Настройте среду разработки для OTA и Azure IoT Hub

• Установите Arduino IDE версии не ниже 1.6.7.
• Установите платы Arduino SAMD. В среде Arduino IDE: Инструменты> Плата:...> Диспетчер плат ...> выберите "Платы Arduino SAMD"
• Загрузите и распакуйте некоторые библиотеки в: SKETCHBOOK_DIR (например, Documents / Arduino) / libraries :WiFi101, AzureIoT, RTCZero.

А теперь наши компоненты:

• Загрузите и разархивируйте OTA библиотеку времени выполнения . в:SKETCHBOOK_DIR (например, Документы / Arduino) / библиотеки.
• Загрузите наш пакет пользовательских "досок" . . Создайте каталог: SKETCHBOOK_DIR (например, Documents / Arduino) / hardware / flower-platform . Разархивируйте загруженный файл здесь.
• Загрузите подключаемый модуль Arduino IDE . . Создайте каталог:SKETCHBOOK_DIR (например, Documents / Arduino) / tools. Разархивируйте загруженный файл здесь.

Для безопасного OTA через Интернет / HTTPS:

• Загрузить Диспетчер Интернета вещей и установите его на сервер PHP + MySQL. Например. у нас есть инструкции по развертыванию в облаке Microsoft Azure.

3. Тест-драйв OTA

Существует 3 метода загрузки OTA.

1) Попробуйте OTA через локальную сеть: Файл> Примеры> Arduino-FlowerOTA> WiFiOTA . Измените строки с комментариями "// ИЗМЕНИТЬ МЕНЯ" соответственно, чтобы настроить IP-адрес, параметры WiFi, plain / ssl, подпись сервера. Затем Цветочная платформа> Загрузить OTA ...

Убедитесь, что вы используете:

  клиент WiFiClient;  

и (см. «подпись сервера» во всплывающем окне).

  ota.begin (&udp, &client, "1hvtdliHzKLjMykvfW1MfPwsFthUU / YfjN8fOZJ3Qhc =");  

ПРИМЕЧАНИЕ :для всех 3 методов вам необходимо выполнить начальную загрузку через USB. После этого вы можете продолжать использовать OTA любым способом.

2) Попробуйте OTA через безопасный диспетчер , используя тот же файл:

Убедитесь, что вы используете:

  клиент WiFiSSLClient;  

и

  ota.begin (&udp, &client, "my-iot-dispatcher-upload-key"); // ср. настраивается в диспетчере Интернета вещей (PHP)  

3) Попробуйте OTA через безопасный диспетчер + Центр Интернета вещей Azure . Файл> Примеры> Arduino-FlowerOTA> WiFiOTA-AzureIoTHub. Опять же:не забудьте изменить строки с комментариями « // ИЗМЕНИТЬ МЕНЯ . ".

4) Попробуйте использовать случай / образец:комнатный термостат. Его можно найти здесь.

4. Протестируйте пользовательский интерфейс (приложение UWP с центром Интернета вещей Azure и распознаванием речи)

Проект UWP доступен здесь. Требуются Visual Studio 2015 и Windows 10.

Убедитесь, что вы изменили параметры подключения, см. ваша учетная запись Azure:

SendCloudToDevice.cs

  class SendCloudToDevice {// ИЗМЕНИТЕ МЕНЯ:замените константы ниже фактическими значениями (взятыми с вашего портала Azure) private const string HOST ="???. azure-devices.net"; закрытая константная строка DEVICE_ID ="???"; закрытая константная строка DEVICE_KEY ="???"; статическая строка sharedAccessKeyName ="???"; статическая строка sharedAccessKey ="???";  

ReadDeviceToCloud.cs

  class ReadDeviceToCloud {// Пожалуйста, замените константы ниже фактическими значениями (взятыми с вашего портала Azure) private static string ConnectionString ="???"; частная статическая строка eventHubEntity ="???";  

Этот код может служить отправной точкой для клиентских приложений для различных проектов. Вам нужно только настроить пользовательский интерфейс в соответствии с вашим проектом.

Дальнейшие шаги

Такие платы, как Arduino MKR1000, которые обладают разумной вычислительной мощностью и возможностями связи SSL, представляют собой огромный шаг вперед для сообщества производителей.

Мы продолжаем работу, начатую с этого проекта, чтобы разработать Flower Platform IoT, онлайн-сервис, который значительно ускорит проекты IoT:

• разработка:использование компонентов ООП и графического языка программирования (который можно смешивать с написанным вручную кодом);
• развертывание:использование OTA.

Используя Flower Platform, мы планируем создать фонд, который будет заниматься обучением детей младшего возраста создавать и программировать проекты Интернета вещей.

Код

Библиотека времени выполнения, обеспечивающая загрузку и копирование микропрограмм (C ++)

Пользовательский пакет "досок", содержащий несколько настроек, связанных с компоновщиком, необходимых для библиотеки (скрипт компоновщика)

Плагин Arduino IDE. Обменивается данными с платой, диспетчером и центром Интернета вещей (Java)

Диспетчер Интернета вещей. Хранит и обслуживает прошивки, необходимые во время OTA (PHP + MySQL)

Пример использования комнатного термостата (C ++)

Клиент UWP для случая / примера использования комнатного термостата (C #, HTML, JavaScript)

Схема