【掌控小度】小度智能音箱与掌控板+OneNET物联网“智控”

一、基本信息

作品名称	小度智能音箱与掌控板+OneNET物联网“智控”
作者姓名	宋秀双
作者单位	河北省涿鹿县涿鹿中学
教材名称	《万物智控》
教材类型	自编教材
教材简介	高中信息技术人工智能、编程设计
执教年级	高二
课时长度	2课时
涉及器材	小度智能音箱、掌控板
涉及软件	小度技能开放平台、mPython X软件、Easy lot物联网
文件清单	教学设计、教学课件、演示视频、任务单、评价表、配套代码

二、作品内容

小度智能音箱与掌控板+OneNET物联网“智控”

【硬件搭建】
掌控板连接扩展板，电磁继电器接在P1口。小度智能音箱按使用说明配置好。注意：登录小度音箱的帐号与登录小度音箱开发平台的帐号为同一个，进行调试。
【作品功能】
实现通过小度智能音箱控制台灯(220V)的亮与灭。结合“【掌控小度】开启小度智能音箱与掌控板“智控”之旅”课堂，学习OneNET物联网的使用。


【教学内容】
本课主要内容是设计小度智能音箱控制掌控板开关台灯，目的是让学生通过小度音箱开发平台对Python编程实现简单应用，通过mPython X实现WIFI连接，OneNET物联网使用，电磁继电器的使用。
【学情分析】
高二年级学生，对编程及网络使用已经有一定的基础，先通过TinyWebDB微数据库进行小度音箱与控掌控板简单连接，逐步过渡到使用MQTT物理网进行连接，先控制彩灯，再到电机、舵机、电磁继电器……，从此开启智控万物。
让学生亲身体验人工智能技术的应用给我们的生活带来的方便，并尽量通过讨论、实践与想象设计，发挥学生的能动性，使全体学生都能自主探索并获取新知。

【教学目标与要求】

1. 知识与技能

  学习小度智能音箱开放平台使用，Python编程简单应用，OneNET物联网使用,mPython X实现WIFI连接。

2. 过程与方法

（1）通过视频展示、亲自实践、创意设计等环节，提高对语音智能控制及其应用的认识；

（2）通过对实验器材LED灯、电机、舵机、电磁继电器等的实践，了解OneNET物联网使用，并设计相关的语音人工智能控制实际应用。

3. 情感、态度与价值观

（1）在体验与实践相结合的过程中感受语音人工智能控制的应用，产生并保持学习的兴趣；

（2）通过分组讨论、小组合作等方式开展多种形式的团队合作，培养学生的动手能力、解决实际问题的能力，提高团队协作能力；

（3）通过对创意设计的交流与展示，培养学生的创新能力与语言表达能力；

（4）能辩证地认识语音人工智能控制对社会发展、科技进步和日常生活产生的影响。

【教学重点与难点】

重点：小度智能音箱控制掌控板的设计与应用。

难点：OneNET物联网的原理及使用方法。

【教学方法与手段】

体验式教学。通过制作一个小度智能音箱控制掌控板来了解其语音控制技术，对OneNET物联网进行全面的剖析。

【教学准备】

1、准备百度帐号：https://dueros.baidu.com/open，小度智能音箱开放平台（DuerOS智能设备开放平台）。

2、准备OneNET物联网帐号：https://open.iot.10086.cn/

3、小度音箱、掌控板、扩展板、电磁继电器、旧台灯（220V）

【教学过程】

一、演示小度智能控制台灯（课前）

教师活动：演示小度智能控制台灯220V,通过OneNet物联网

虽然演示的过程和效果与之前的差不多，但它是通过OneNet物联网实现的小度与掌控的沟通。

学生活动：思考、讨论。
二、OneNET物联网——工作原理讲解

OneNET物联网平台

OneNET定位为PaaS服务，即在物联网应用和真实设备之间搭建高效、稳定、安全的应用平台：面向设备，适配多种网络环境和常见传输协议，提供各类硬件终端的快速接入方案和设备管理服务；面向应用层，提供丰富的API和数据分发能力以满足各类行业应用系统的开发需求，使物联网企业可以更加专注于自身应用的开发，而不用将工作重心放在设备接入层的环境搭建上，从而缩短物联网系统的形成周期，降低企业研发、运营和运维成本。

OneNET与Easy IoT比较

OneNet平台和Easy IoT之间最大的不同在于它可以支持多个设备同时订阅。也就是说，可以用一个掌控板来控制其他的掌控板。我这里仅用了一块掌控板来与小度进行通信。

用前须知
OneNet平台新增了新版的物联网接入协议，以下教程仅支持旧版协议（mPython X 不知是否支持新版协议接入？）。因此，我一直用mPython X 与使用旧版协议创建产品。

1、OneNet物联注册MQTT（旧版）”协议页面下，点击“添加产品”填写完产品信息，点击“确定”之后，可以看到我们的产品创建完成。









接下来，我们进入MQTT这个产品里，可看到一些产品信息。
需要记下：产品ID，Master-APIkey










添加设备，我们再给这个产品添加设备，进入添加设备界面（记下设备ID）

三、学思践悟——走近小度智能音箱

教师活动：指导学生登陆开放平台

https://dueros.baidu.com/open

1、配置服务中选择“使用代码编辑”

以下代码为Python2.7

[mw_shl_code=python,false]#!/usr/bin/env python2
# -*- encoding=utf-8 -*-
import sys
from dueros.Bot import Bot
from dueros.card.TextCard import TextCard
import urllib2,json

reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf8')

class DuerOSBot(Bot):

    def launch_request(self):
        """
        打开技能
        """
        headers = {'api-key': 'MXra=xLLCcJi=W6RmLze4sE2yLQ='}
        url="http://api.heclouds.com/cmds?device_id=590662143"
        req=urllib2.Request(url=url,data='K', headers=headers)
        urllib2.urlopen(req)
        self.wait_answer()
        card = TextCard('为您开灯')
        return {
            'card': card,
            'outputSpeech': r'为您开灯'
        }

    def ended_request(self):
        """
        关闭技能
        """
        headers = {'api-key': 'MXra=xLLCcJi=W6RmLze4sE2yLQ='}
        url="http://api.heclouds.com/cmds?device_id=590662143"
        req=urllib2.Request(url=url,data='G',headers=headers)
        urllib2.urlopen(req)
        self.wait_answer()
        return {
            'outputSpeech': r'为您开灯'
        }

    def __init__(self, request_data):
        super(DuerOSBot, self).__init__(request_data)
        self.add_launch_handler(self.launch_request)
        self.add_session_ended_handler(self.ended_request)

def handler(event, context):

    bot = DuerOSBot(event)
    result = bot.run()
    return result
[/mw_shl_code]
四、自学探究

学生活动：自学以下两个内容，修改Python2.7相应代码

OneNet  发送命令"API鉴权"

https://open.iot.10086.cn/doc/multiprotocol/book/develop/mqtt/api/api-usage.html

OneNet  发送命令API
https://open.iot.10086.cn/doc/multiprotocol/book/develop/mqtt/api/%E5%8F%91%E9%80%81%E5%91%BD%E4%BB%A4.html

引导学习不断测试，发现问题。

五、mPython X程序设计
1、mPython X连接OneNet物联网

六、进行测试
1、模拟测试
2、真机测试
3、测试时使用命令“K”代表开灯，“G”代表关灯

OneNet实时显示的命令数据
七、发布上线
八、总结提升——憧憬未来
能使用物联网，就可以开启智联万物了。同学们可以结合之前的学习内容，说说我们能不能继续完善，解决这节课存在的问题。

特别厉害啊

太棒了，非常喜欢

勘误：
“
二、OneNET物联网——工作原理讲解
OneNET与Easy IoT比较
OneNet平台和Easy IoT之间最大的不同在于它可以支持多个设备同时订阅。也就是说，可以用一个掌控板来控制其他的掌控板。我这里仅用了一块掌控板来与小度进行通信。”

MQTT都支持多个设备同时订阅，都可以用一个掌控板控制另外一个掌控板，所以正文这句话是不对的。
onenet适合工业和消费者，界面及功能更新速度快。EasyIot专为教育开发，界面简单不会频繁更新。

老师  关于小度与OneNet的对接 我按你的教程来始终无法实现点亮LED灯的效果  能否帮我看看啊