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[项目] 【掌控小度】小度智能音箱与Microbit智控电视（Easy Iot）

一、基本信息

作品名称	小度智能音箱与Microbit智控电视（Easy Iot）
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、Mind+软件、Microbit、OBLOQ物联网模块
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Microbit智控电视（Easy Iot）

【硬件搭建】
Microbit连接扩展板，OBLOQ物联网模块接在P0口、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电视。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Microbit、OBLOQ物联网模块的使用。

【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Mind+实现WIFI连接，Microbit、OBLOQ物联网模块使用。
【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，Microbit、OBLOQ物联网模块使用,Mind+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Microbit、OBLOQ物联网模块使用，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Microbit的设计与应用。

难点：OBLOQ物联网模块的原理及使用方法。

【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Microbit来了解其语音控制技术，对OBLOQ物联网模块进行全面的剖析。

【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Easy Iot 物联网帐号：https://iot.dfrobot.com.cn/

3、小度音箱、Microbit、扩展板、OBLOQ物联网模块

【教学过程】

一、演示小度智能控制电视（课前）

教师活动：演示小度智能控制电视,通过物联网

学生活动：思考、讨论。
二、DFRobot OBLOQ模块——工作原理讲解

如果你觉得连接物联网比较难的话，DFRobot OBLOQ模块将是你连接物联网的理想选择。

物联网是将嵌入式系统技术、移动技术、网页技术全都融合在一起的，其发展的灵魂是以用户体验为核心，特点是与硬件、网络、平台、服务等完全不同的产业领域的相关者直接合作或者融合。

目前国内外已有多个成熟物联网平台，但绝大部分物联网平台都是面向专业开发人员，操作复杂，上手困难。为此我们推出了OBLOQ物联网模块，搭配DFRobot自有的物联网平台，大大降低了物联网的使用门槛，并且OBLOQ还能够连接 Microsoft Azure IoT和其他标准的MQTT协议的IoT。无需复杂的基础知识，就能迅速搭建出一套物联网应用。

学生活动：学生自学

IoT应用示例--OBLOQ

https://iot.dfrobot.com.cn/document.html

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、创建意图

增加好如下意图：

2、”服务配置“中要选择“百度云CFC”，利用百度云CFC服务，点击即可进行服务配置，配置好，复制BRN码，填写到指定位置。

3、学生活动复习：配置服务中“百度云CFC”，创建函数、使用涵数模板、加载paho-mqtt、BRN码的使用

以下代码为Python2.7

[mw_shl_code=python,false]#!/usr/bin/env python2
# -*- encoding=utf-8 -*-

import dueros.paho.mqtt.client as mqtt

import sys
from dueros.Bot import Bot
from dueros.card.TextCard import TextCard

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

class DuerOSBot(Bot):

def launch_request(self):
      """
      打开技能
      """
      self.wait_answer()
      card = TextCard('欢迎使用电视机控制功能')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'欢迎使用电视机控制功能'
      }

def ended_request(self):
      """
      关闭技能
      """
      self.wait_answer()
      return {
         'outputSpeech': r'感谢您的使用'
      }

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)
      self.add_intent_handler('sports', self.sports_intent)
      self.add_intent_handler('beijing', self.beijing_intent)
      self.add_intent_handler('jiangsu', self.jiangsu_intent)
      self.add_intent_handler('zhejiang', self.zhejiang_intent)
      self.add_intent_handler('news', self.news_intent)
      self.add_intent_handler('jilu', self.jilu_intent)
      self.add_intent_handler('voice_small', self.voice_small_intent)
      self.add_intent_handler('voice_big', self.voice_big_intent)
      self.add_intent_handler('hunan', self.hunan_intent)
      self.add_intent_handler('down', self.down_intent)
      self.add_intent_handler('up', self.up_intent)
      self.add_intent_handler('backward', self.backward_intent)
      self.add_intent_handler('last', self.last_intent)
      self.add_intent_handler('front', self.front_intent)
      self.add_intent_handler('next', self.next_intent)
      self.add_intent_handler('enter', self.enter_intent)
      self.add_intent_handler('home', self.home_intent)
      self.add_intent_handler('close', self.close_intent)
      self.add_intent_handler('open', self.open_intent)

def sports_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "R", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您播放体育频道')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您播放体育频道'
      }

def beijing_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "Q", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您播放北京卫视')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您播放北京卫视'
      }

def jiangsu_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "P", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您播放江苏卫视')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您播放江苏卫视'
      }

def zhejiang_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "O", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您播放浙江卫视')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您播放浙江卫视'
      }

def news_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "N", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您播放新闻频道')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您播放新闻频道'
      }

def jilu_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "M", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您播放纪录频道')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您播放纪录频道'
      }
def voice_small_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "C", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您降低音量')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您降低音量'
      }

def voice_big_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "D", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您提高音量')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您提高音量'
      }

def hunan_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "L", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您播放湖南卫视')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您播放湖南卫视'
      }

def down_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "K", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您向下')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您向下'
      }

def up_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "J", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您向上')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您向上'
      }

def backward_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "I", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您向后')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您向后'
      }

def last_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "A", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您播放上一个节目')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您播放上一个节目'
      }

def front_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "G", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您向前')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您向前'
      }

def next_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "B", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您播放下一个节目')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您播放下一个节目'
      }

def enter_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "E", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您确认')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您确认'
      }

def home_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "F", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您返回')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您返回'
      }

def close_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "H", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您关闭电视')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您关闭电视'
      }

def open_intent(self):
      on_publish("s2JTvfBZR", "H", 0)#0代表保存在服务器上
      card = TextCard('已为您打开电视')
      return {
         'card': card,
         'outputSpeech': r'已为您打开电视'
      }

MQTTHOST = "182.254.130.180"
MQTTPORT = 1883
mqttClient = mqtt.Client()


# 连接MQTT服务器
def on_mqtt_connect():
mqttClient.connect(MQTTHOST, MQTTPORT, 60)
mqttClient.loop_start()


# publish 消息
def on_publish(topic, payload, qos):
mqttClient.publish(topic, payload, qos)
#print(topic)

# 消息处理函数
def on_message_come(lient, userdata, msg):

print(msg.topic + " " + ":" + str(msg.payload))


# subscribe 消息
def on_subscribe():
mqttClient.subscribe("E1RcL1tZg", 1)
mqttClient.on_message = on_message_come # 消息到来处理函数

def handler(event, context):
on_mqtt_connect()

bot = DuerOSBot(event)
result = bot.run()
return result

[/mw_shl_code]

四、自学探究

自学Easy IOT物联网使用：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-276708-1-1.html，修改以上代码。

引导学习不断测试，发现问题。
五、Mind+程序设计
1、Mind+OBLOQ物联网模块连接Wifi、Easy IOT物联网
【掌控小度】小度智能音箱与Microbit智控电视（Easy Iot）图6