K12物联网神器-SIoT（掌控板）

【Mind+】掌控板-SIoT使用教程

一、SIoT简介

SIoT是一个为中小学STEM教育定制的跨平台的开源MQTT服务器程序，S指科学（Science）、简单（Simple）的意思。SIoT重点关注物联网数据的收集和导出，是采集科学数据的最好选择之一。

那什么是物联网？什么又是MQTT呢？

1.1 物联网

物联网（Internet of Things，缩写IoT）是互联网的一个延伸，互联网的终端是计算机（PC、服务器），而物联网的终端是硬件设备，无论是家电、工业设备、汽车、监测仪器，所有这些终端都可以互联，可以总结为万物互联。

1.2 MQTT

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议）是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。

MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。

1.3 SIoT

SIoT为“虚谷物联”项目的核心软件，是为了帮助中小学生理解物联网原理，并且能够基于物联网技术开发各种创意应用。

二、安装运行


2.1 SIoT软件下载

下载地址：http://mindplus.dfrobot.com.cn/siot

根据自己电脑的系统，对应下载SIoT软件压缩包，例如Windows系统建议下载win32。

2.2 SIoT软件准备

SIoT是一个绿色软件，将下载的压缩包解压并打开。

由于Mind+目前只支持Windows下Win7及以上版本，本篇教程将以SIoT_win32为例，讲述如何使用Mind+软件实现SIoT操作。

2.3 Mind+软件下载

Mind+是一款基于Scratch3.0开发的青少年编程软件，支持Arduino、micro:bit、掌控板等各种开源硬件，只需要拖动图形化程序块即可完成编程，还可以使用python/c/c++等高级编程语言，让大家轻松体验创造的乐趣。

下载地址：http://mindplus.cc

* 本教程使用的是Mind+1.5.5版本软件。

2.4 Mind+软件安装


2.4.1 安装软件

双击下载的文件完成软件安装。

2.4.2 安装驱动

STEP1：打开Mind+软件，点击“教程”——“视频教程”打开教程。

STEP2：打开“安装驱动”视频教程。

STEP3：根据视频悬浮窗中的教程，一键安装驱动，这一步很重要！安装一次，一劳永逸！

三、快速入门

本篇教程将以win10系统为例，通过几个简单的程序案例，以掌控板为智能终端，分别介绍在Mind+软件中实时模式和上传模式下如何运行SIoT。

3.1 实时模式

在实时模式下，按照是否连接掌控板，又可分为两种情况。

3.1.1 实时模式，不连接掌控板

在实时模式下不连接掌控板时，SIoT平台可与软件界面的舞台互动。

项目案例：在SIoT平台输入消息，舞台角色说出消息内容

项目实现步骤：如下STEP1-STEP9。如果是第一次使用SIoT，请严格按照以下步骤进行操作。

STEP1 运行SIoT系统

双击运行SIoT_win.exe，可以看到一个黑色的CMD窗口。

* 使用SIoT过程中一定不要关该窗口。

STEP2 电脑连接WIFI

将电脑连接到WIFI。

* 提供WIFI的路由器或手机热点可以不连接互联网，因为使用SIoT实现物联网应用时，只需要使用路由器或手机热点建立一个局域网即可。

STEP3 获取电脑IP

电脑每次连接WIFI，都会生成一个IP地址，每个IP地址对应的电脑都是唯一的。运行SIOT程序后会在电脑上建立一个SIOT服务器，其他设备要访问这个服务器，需要知道这个SIOT服务器所在电脑的IP地址。

获取电脑IP的方法有很多，可在网页上搜索到，下面我们来介绍其中一种简易操作方法，通过以下3步获取电脑IP。

1、同时按下键盘上“WIN”+“R”，弹出如下运行窗口。

2、输入“cmd”，点击确定，弹出小黑框。

3、在小黑框中输入“ipconfig”，点击键盘“enter”，在小黑框中可以看到IP地址，如下图IP为192.168.199.235。

* 每次连接不同的WIFI，电脑的IP地址都可能会发生变化，需要通过上述方法重新获取。

STEP4 打开SIoT网页端

1、打开电脑浏览器，在网址栏输入在“STEP3”中获得的IP地址加上“:8080”，如：192.168.199.235:8080

* “:” 需在在英文输入法下。

2、点击键盘enter键，打开即为SIoT网页端，如下图：

3、打不开怎么办？

     ￭ 检查siot的小黑窗是否打开

     ￭ 检查ip地址是否错误，如果有多个ip地址就一个一个尝试

     ￭ 关闭网络防火墙

STEP5 登陆SIoT网页端

账号：siot

密码：dfrobot

输入账号、密码后，点击“登陆”，登陆后页面如下：

* SIoT网页端账号、密码都是统一的。

STEP6 Mind+编程

实现功能：在SIoT平台输入消息，舞台角色说出消息内容。

1、打开Mind+软件（1.5.5及以上版本），选择“实时模式”：

2、点击“扩展”：

3、选择“网络服务”，点选“MQTT服务”后点击“返回”：

4、编写程序：

STEP7 运行程序

点击绿旗或主程序运行程序，可以看到角色会先说“OK”2秒，再说“hello”2秒。

说“OK”表示MQTT连接成功，说“hello”表示MQTT成功发送消息“hello”到Topic_0中。

STEP8 在SIoT网页端查看消息

打开SIoT网页端，点击“设备列表”，可以看到“项目ID”、“名称”对应为程序中自定义Topic_0的信息。

点击“查看消息”，在弹出窗口中可以看到设备的MQTT消息记录：

如上图，为程序中对Topic：“syj/1号”的消息记录，可看到消息内容和发送时间。

STEP9 项目功能实现：在SIoT平台输入消息，舞台角色说出消息内容

例如：在“发送消息”栏发送“你好啊”，舞台角色对应说出“你好啊”。

至此就完成了在Mind+实时模式下SIoT与舞台的互动啦，但是所谓物联网，不连接外部硬件设备到物联网平台，又怎么能体现出它的优势呢！所以接下来，让我们通过加入掌控板一起来体验SIoT对硬件的控制。

3.1.2 实时模式，连接掌控板

在Mind+实时模式下，加入掌控板，SIoT平台可以采集掌控板上传感器的数据，也可以控制掌控板的声、光、动输出。

项目案例：在SIoT平台输入消息，控制点亮或熄灭掌控板的LED灯。

项目实现步骤：STEP1-STEP8。

STEP1-5与3.1.1相同

STEP6 连接掌控板

将掌控板通过USB线连接到电脑，在Mind+中“连接设备”下点击对应COM口。

在连接设备前可看到提示“未连接设备” 。连接成功后，可看到对应COM口和提示“设备连接成功”。

STEP7 修改程序

1、在“扩展”中“主控板”下选择“掌控板”：

2、程序修改如下：

STEP8 功能实现

发送“on”，灯亮；发送“off”，灯灭。

3.2 上传模式

想象一下，将掌控板应用在家庭物联网中：主人将掌控板A放在客厅，控制蜂鸣器发出声音；掌控板B放在窗台负责收集室外噪音值，并上传到SIoT中，便于主人监测数据。要如何用程序实现呢？

在3.1.2中，在Mind+实时模式下只能实时控制一块掌控板，如何同时控制多个掌控板呢？

Mind+的上传模式是一个很好的选择，让我们一起来学习如何实现。

实现步骤：STEP1-STEP8。

所需材料：掌控板*2。

STEP1-5与3.1.1相同

STEP6 Mind+软件设置

1、打开Mind+软件（1.5.5及以上版本），选择“上传模式”：

2、点击“扩展”，在“主控板”下选择“掌控板”：

3、点击“扩展”，在网络服务下选“MQTT”和“WIFI”：

STEP7编写程序

掌控板A功能：发送消息“back”到Topic_0，蜂鸣器发出声音。

掌控板B：实时采集声音值上传到Topic_1中，并显示在掌控板屏幕上。

STEP8功能实现

两块掌控板在下载完程序后，都会在屏幕上依次显示“WIFI”、“MQTT”，表示成功连上SIoT平台。

* 程序运行时，若无法连接MQTT，先检查参数有没有填错，例如ip错误、Topic中没有斜杠，依旧无法连接的话，可尝试关闭电脑防火墙，重新上传程序。

打开SIoT网页端，可以在“设备列表”下看到对应的Topic信息。

1、点击上图中“data”后的“查看消息”，可以看到掌控板B实时收集的噪音值。

2、点击“voice”后的查看消息

在弹出窗口中输入消息“back”，可以听到掌控板A蜂鸣器发出声音。

四、教程总结


4.1 SIoT操作流程汇总

4.2 物联网框图

以路由器建立无线局域网为例，通过下面这张图可以说明SIoT的作用原理。

在一台电脑上建立SIoT服务器后，其他设备在知道路由器分配给这台电脑的IP地址后，可以利用WIFI访问SIoT服务器。这些设备可以是电脑、手机、掌控板等。

4.3 小贴士-服务器信息

SIoT启动后，你的计算机就成为了一个标准的SIoT服务器，使用任何一款SIoT客户端程序就可以访问。

￭ 服务器地址：计算机局域网IP地址

￭ SIoT端口：1883

￭ 用户名：siot（小写）

￭ 默认密码：dfrobot（小写）

￭ 消息主题（Topic）：项目名/设备名（可以自定义，中间的“/”为英文输入法且不可缺少。）

￭ Web管理地址：http://计算机IP:8080

4.4 更多创意

本篇教程只是讲述了在Mind+中使用SIoT的操作步骤，利用SIoT还可以实现更多好玩的物联网项目，比如物联网浇花、智慧家庭、物联网数据采集、环境检测仪等等。

DF创客社区中也有很多好玩的物联网项目，快去搜索发现吧！社区网址：www.dfrobot.com.cn

DFS1WTxRB8v 发表于 2020-11-1 20:22
真是个好技术帖，照此学习了，也做成功多次，经常遇到一个不知所错的问题，手机热点做的无线局域网，OBLOG ...

变成红灯表示OBLOQ联网中断，可能是由于手机构建的热点网络不稳定造成的，可以用一台路由器来构建局域网，路由器不需要联网

帘点 发表于 2022-9-23 11:32
请问安装的电脑和获取ip地址的电脑、打开MINd+编程的电脑需要是同一个吗？

需要获取运行siot服务器的电脑ip，mind+编程的可以是其他电脑，但是程序里面的IP地址要填写运行siot服务器的电脑ip

真是个好技术帖，照此学习了，也做成功多次，经常遇到一个不知所错的问题，手机热点做的无线局域网，OBLOG物联网模块，先是红灯变蓝灯再变绿，表示连接成功，但是20秒就变成红灯，电脑和OBLOG物联网模块通信中断。

介绍很详细，学习了~~

不错   希望没有阿里云那么复杂   这样适合学生  也适合教学

求linux系统和macos系统的介绍

教程相近，思路更清醒了

EVE 发表于 2019-6-11 17:52
【Mind+】掌控板-SIoT使用教程
一、SIoT简介

又一大创举呀！点赞DF

试了一下mind+实时模式，用网页给mind+发送消息没有反应，网页可以看到设备但么有消息记录。
手里没有掌控版啊.....

好详细的介绍

昨天创客拓展课，让学生也玩了一下这个，每台电脑自己装一遍，感觉很好

刁雷 发表于 2019-6-19 14:52
试了一下mind+实时模式，用网页给mind+发送消息没有反应，网页可以看到设备但么有消息记录。
手里没有掌控 ...

是不是ip地址填错了？或者没有运行初始化iot的程序？

刁雷 发表于 2019-6-13 08:51
不错   希望没有阿里云那么复杂   这样适合学生  也适合教学

专为课程教学与创客比赛开发。

刁雷 发表于 2019-6-13 08:51
不错   希望没有阿里云那么复杂   这样适合学生  也适合教学

超级简单哦

EVE 发表于 2019-6-11 17:52
【Mind+】掌控板-SIoT使用教程
一、SIoT简介

学习中，希望自己能成功做出一个来！谢谢分享！

DFr15BEux-H 发表于 2019-7-8 16:05
学习中，希望自己能成功做出一个来！谢谢分享！

一定可以哒 SIOT就是超简单物联网

版主辛苦了！学到很多1

深度好贴，把遇到的坑都填平了

很好，很实用

收藏一下

请问如果点击了删除设备后要怎么恢复，我点击删除设备后，后面再连接就找不到这个设备了？

ouzhaoxuan 发表于 2020-4-22 12:36
请问如果点击了删除设备后要怎么恢复，我点击删除设备后，后面再连接就找不到这个设备了？
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为什么要删除呢