十分钟开发智慧路灯应用
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十分钟开发智慧路灯应用
作者
HDC.Cloud
上架时间
2020-01-11 09:08:43

十分钟开发您的第一个智慧路灯应用

您在体验过程中有任何疑问，都可以在此留言反馈>>问题反馈

1. 介绍

背景介绍

智慧路灯是城市智能化道路上重要一环，智慧路灯的实施具有节约公共照明能耗、减少人工投入和因照明引起的交通事故等多种社会意义。路灯也是大家在日常生活中可以强烈感知到的公共设施，更易理解其智能化的场景。
通过将路灯接入物联网平台，并开发应用对接物联网平台。我们可以做到路灯的智能化管理。

您将建立什么

在本次Codelab中，我们基于华为物联网应用构建器构建一款智慧路灯应用，显示路灯上报环境光强，给路灯下发开关灯命令，带您十分钟体验物联应用开发。

您将会学到什么

  • 设备如何接入华为云物联网平台
  • 如何利用物联网应用构建器开发物联网应用

您需要什么

  • 已实名认证的华为云账号
  • 智慧路灯实验工具包（点此下载），解压获取智慧路灯产品模型（SmartStreetLight.zip）和设备接入模拟器（HubSimulator.jar）

2. 构建应用

  1. 登录华为云官方网站，访问物联网应用构建器。

  2. 单击“立即使用”并开通服务后，在控制台中单击“创建项目”。

  3. 填写项目名称（如“SmartStreetLight”）并确认，然后进入项目开发页面。

  4. 单击“创建应用”。

  5. 填写应用名称（如“SmartStreetLight”），选择“基础模板”，单击“确定”。

3. 导入产品模型

  1. 单击“开发应用”，进入应用开发页面。

  2. 进入“产品模型”页面，单击“新增产品模型 > 本地导入”。

  3. 填写产品名称（如“SmartStreetLight”），上传智慧路灯产品模型（SmartStreetLight.zip），单击确定。

4. 编辑应用

  1. 将鼠标移至“自定义页面1”上，在弹出的列表中选择“修改”，修改页面信息。在弹出的窗口中，修改“菜单名称”为“路灯管理”，其他保持默认，然后单击“确定”。

  2. 选择“路灯管理”页面，设计页面组件布局。

  3. 拖动1个“选择设备”组件、2个“设备监控”组件和1个“命令下发”组件至页面中，并按下图所示的布局进行摆放。

  4. 分别单击页面中的“设备监控”组件，在右侧“配置面板 > 样式 ”中设置组件的样式。

    监控组件1

    • 标题：光强监控
    • 显示类型：简易
    • 其他参数：保持默认

    监控组件2

    • 标题：光强变化
    • 显示类型：图表
    • 其他参数：保持默认

  5. 分别单击页面中的“设备监控”组件，在右侧“配置面板 > 数据 ”中设置组件的数据源。因为2个“监控”组件都是用于监控路灯的光强，只是显示方式不同，所以“数据”页面参数设置一样。

    • 产品：选择已导入的路灯产品
    • 服务：Sensor
    • 属性：luminance
    • 设备来源：控件选择
    • 页面控件：选择设备

  6. 单击页面中的“命令下发”组件，在右侧“配置面板”设置对应功能的属性参数。

    设置“样式”页签参数

    • 标题：LED开关
    • 其他参数：保持默认

    设置“数据”页签参数

    • 产品：选择已导入的路灯产品
    • 服务：LED
    • 命令：Set_Led
    • 设备来源：控件选择
    • 页面控件：选择设备

  7. 路灯管理页面构建完成，单击右上角“保存”，然后单击“预览”查看应用页面效果。若预览效果中组件错位，请回到编辑页面通过拖拽方式调整组件的形状和位置。

5. 调试应用

调试应用前，我们需要先安装JDK，设备接入模拟器对JDK有依赖。

  1. 下载JDK 1.8版本，如“jdk-8u161-windows-x64.exe”，并双击进行安装。官网下载地址：https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html

  2. 以下以WIN7为例说明如何配置环境变量。右键单击“计算机”，选择“属性”。

  3. 单击“高级系统设置”。

  4. 单击“环境变量”。

  5. 配置系统变量。需配置3个变量：JAVA_HOME、Path、CLASSPATH（不区分大小写）。若变量名已经存在，则单击“编辑”；若变量名不存在，则单击“新建”。一般Path变量存在，JAVA_HOME变量和CLASSPATH变量需要新增。

  6. JAVA_HOME指明JDK安装路径，配置示例：C:\ProgramFiles\Java\jdk1.8.0_45。此路径下包括lib，bin等文件夹。

  7. Path变量使系统可以在任何路径下识别Java命令。如果Path变量已经存在，则需在变量值最后添加路径，配置示例：;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_45\bin;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_45\jre\bin。
    两个路径之间需要使用“;”分割，分号是英文半角。

    CLASSPATH为Java加载类（class或lib）路径，只有配置CLASSPATH，Java命令才能识别。配置示例：.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar（路径以“.”开始，表示当前路径）。

  8. 重启系统，使环境变量生效。

  9. 选择“开始 > 运行”，输入“cmd”，执行命令：java -version、java、javac。如果命令可以执行，则说明环境变量配置成功。

然后让我们调试应用。

  1. 在已构建应用的预览界面中，选择“设备注册 > 单个注册”，单击“创建”。

  2. 系统将弹出“单个设备注册”窗口，填写设备相关信息，单击“确定”。

    产品选择：选择已导入的路灯产品
    设备名称：自定义
    设备识别码：填写自定义字符串，建议长度多于10位，避免与他人重复

    注册设备成功后注意保存返回的设备ID和密钥。

  3. 双击启动设备接入模拟器（HubSimulator.jar），切换到MQTT设备模拟器页签。

  4. 输入服务IP，设备ID，设备密钥，单击“建立连接”。

    服务IP：进入设备接入管理服务控制台查看，填写为MQTTS接入信息的域名。
    设备ID：注册设备成功后返回的设备ID。
    设备密钥：注册设备成功后返回的密钥。

    **注：**若无法建立连接，请在系统开始菜单输入“cmd”打开命令行，输入“ping 服务IP:服务端口”查看您的主机是否能和华为云物联网平台正常通信，若无法正常通信，请更换主机的网络环境。

  5. 建立连接成功后，右侧日志显示MQTT服务连接成功。

  6. 在模拟器下方区域填写上报数据内容后单击“发送消息”。

    上报数据的样例如下：

     {"msgType": "deviceReq",   
 "data": [{
 "serviceId": "Sensor",   
 "serviceData": { 
 "luminance": "200"}}]}

  7. 发送消息成功后，右侧日志显示信息推送成功。

  8. 在“路灯管理”页面，可以观察光强监控和光强变化（下图仅为示例，请以实际为准）。

然后验证命令下发。在本章节中，我们会为智慧路灯设计三种开关模式，分别是终端联控模式、分段定时模式和自动调光模式。

  1. 使用模拟器订阅Topic：“/huawei/v1/devices/{deviceId}/command/json”（其中{deviceId}需要替换成实际设备ID）。

  2. 首先验证终端联控模式。终端联控模式是指用户在平台直接控制路灯的开关。

选择“路灯管理 \> LED开关”，点击“设置参数”，“led”选择“ON”，单击“发送命令”。  

![](./media/image17.png)  

此时模拟器应该收到开灯命令（payload的值经过base64加密，解密后即可得到命令内容）

![](./media/image69.png)  

关灯命令与开灯命令操作步骤一样，差别是“led”选择“OFF”。

以下步骤为可选步骤，用于体验进阶操作

  1. 然后实现分段定时模式。分段定时模式是指路灯在指定时间段自动开关。
新建两条规则，分别用于控制照明灯在不同时间下的开和关。  
选择“规则”，单击“创建规则”。  

![](./media/image19.png)

  1. 选择设备联动规则，填写规则信息：
    1. 规则名称：规则名称：TIME_ON，红框内其他参数取默认值。

2. 在“条件”模块，点击“时间”所在行右侧的“添加”。  

	![](./media/image21.png) 

3. 选择开灯时间并提交。为方便验证，建议选择当前时间的数分钟后。其余参数留空。  

	![](./media/image22.png)  

4. 在“动作”模块，点击“设备行位”所在行右侧的“添加”。  

	![](./media/image23.png)  

5. 填写动作信息并提交：    

	-   动作类型：设备
	-   选择设备模型：选择已导入的路灯产品
	-   点击选择设备：选择已注册的开发板设备
	-   服务类型：LED
	-   命令名字：Set\_LED
	-   参数：led
	-   值：ON
	-   命令状态：启用
	-   其余参数留空

	![](./media/image24.png)

6.规则设置完毕后，点击页面最下方的“提交”。
  1. 创建定时关灯规则，基本操作和创建定时开灯规则相同，区别在于：
-   规则名称填写为“TIME\_OFF”
-   时间点选择为开灯规则的一分钟后
-   动作中的命令取值设置为“OFF”
  1. 测试指定时间自动开关灯。
-   等到TIME\_ON规则设置的时间点，模拟器应该收到开灯命令。  
-   再等到TIME\_OFF规则设置的时间点，模拟器应该收到关灯命令。
  1. 最后实现自动调光模式。自动调光模式是指路灯在指定的光强下自动开关。
新建两条规则，分别用于控制照明灯在不同光强下的开和关。  
选择“规则”，单击“创建规则”。
  1. 创建光强变化自动开灯规则，填写规则信息：
1. 规则名称：LED\_ON，其他规则信息参数保持默认。  

	![](./media/image25.png)  

2. 在“条件”模块，点击“设备行为”所在行右侧的“添加”。  

	![](./media/image26.png)  

3. 填写条件信息并提交：  
	-   条件类型：设备类型
	-   选择设备模型：选择已创建的路灯产品
	-   服务类型：Sensor
	-   属性名字：luminance
	-   操作：\<
	-   值：50

	![](./media/image27.png)

4. 在“动作”模块，点击“设备行位”所在行右侧的“添加”。  

	![](./media/image23.png)  

5. 填写动作信息并提交：  
	-   动作类型：设备
	-   选择设备模型：选择已创建的路灯产品
	-   点击选择设备：选择已注册的开发板设备
	-   服务类型：LED
	-   命令名字：Set\_LED
	-   参数：led
	-   值：ON
	-   命令状态：启用
	-   其余参数留空

	![](./media/image24.png)  

6. 规则设置完毕后，点击页面最下方的“提交”。
  1. 创建光强变化自动关灯规则，基本操作和创建光强变化自动开灯规则相同，区别在于：
-   规则名称填写为“LED\_OFF”
-   条件设置为luminance \> 500
-   动作中的命令取值设置为“OFF”

  1. 测试光强变化自动开关灯。 - 模拟器上报一条亮度小于50的数据，然后模拟器应该接到开灯命令。
    上报数据的样例如下：

    {"msgType": "deviceReq",
    "data": [{ "serviceId": "Sensor ",
    "serviceData": { "luminance": "20"}}]}

- 模拟器上报一条亮度大于500的数据，然后模拟器应该接到开灯命令。  
	上报数据的样例如下：

	{"msgType": "deviceReq",   
	"data": [{
	"serviceId": "Sensor ",   
	"serviceData": { 
	"luminance": "700"}}]}

6. 恭喜您

祝贺您，您已经完成了智慧路灯应用的开发，并学到了：

  • 设备如何接入华为云物联网平台
  • 如何利用物联网应用构建器开发物联网应用

7. 参与互动赢好礼

欢迎体验华为云IoT CodeLabs，点击下方按钮可返回华为云IoT CodeLabs论坛帖参与活动，有机会赢取荣耀手环、移动电源等大奖哦！ 闯关有礼

恭喜你完成了本示例的学习!
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