基于SIOT的云朵智慧家项目

一、设计背景

       12月7日是二十四节气中的第二十一个节气——大雪，其时视太阳到达黄经255度。大雪，顾名思义，雪量大。古人云：“大者，盛也，至此而雪盛也”。到了这个时段，雪往往下得大、范围也广，故名大雪。。而 家是我们的避风的港湾，如何防止冬季环境因素对我们健康的影响，今天分享一个《基于SIOT的云朵智慧家项目》。

        在小学大象版五年级上册《科学》第三单元第3课《生活环境与健康》课文中介绍：”生活环境中温度、湿度、水源、声音、光线、土地、野生动植物都与人类生活密切相关。生活环境的好坏与每个人生活质量的好坏息息相关。噪音、雾霾、垃圾、污水等不良环境因素会影响人体健康“。我们通过物联网平台，搜集数据，分析数据，让我们一起来学习一下吧。

材料清单

Micro:IoT X1 链接
micro:bit X1 链接
RGB 全彩灯带 X1 链接
180° 微型舵机 X2 链接
I2C语音识别模块 X1 链接
掌控板2.0 X2 链接
micro:bit掌控I/O扩展板 X2链接
DHT11温湿度传感器 X1链接
Type-C&Micro二合一USB线 X3 链接
激光切割板 X1

二、功能原理

1.该项目由数据采集端、数据控制端、数据查询端三部分组成，一方面，项目通过语音控制家中的设备，一方面， 利用SIoT建立本地服务器，查询相关家中环境数据，将数据通过中介MOTT Broker发布，将环境数据通过图表进行数据分析，提醒我们日常生活，保护自身的健康。

2.当打开数据控制端的电源，oled屏幕显示：“#大展身手#云朵智慧家项目——等待语音控制命令”

当发出“当前状态”命令，oled屏幕显示：当前灯的开关状态，

当发出“开灯”命令，oled屏幕显示：灯已打开，同时控制灯带点亮，

当发出“关灯”命令，oled屏幕显示：灯已关闭，同时控制灯带熄灭，

当发出“开窗户”命令，oled屏幕显示：窗户已打开，同时控制舵机打开，

当发出“关窗户”命令，oled屏幕显示：窗户已关闭，同时控制舵机关闭，

当发出“温度”命令，oled屏幕显示：当前室内温度数值，

当发出“噪音”命令，oled屏幕显示：当前室内噪音数值，

当发出“温度”命令，oled屏幕显示：当前室内温度数值，

3.当打开数据采集端的电源，B掌控板oled屏幕显示阳台光线值，C掌控板oled屏幕显示主卧当前温度值和相对湿度值，D掌控板oled屏幕显示客厅噪音值，

4.打开电脑SIOT物联网平台，查看家中温度、湿度、光线、噪音实时数据，下载数据，统计分析。

运动智慧家项目连接图

三、结构设计

四、数据采集端程序
1 打开Mind+,连接设备COM45，上传模式


2 左下角点击扩展，添加主控板：掌控板

3 左下角点击扩展，在传感器添加DHT11

i

4 在左下角添加按钮，网络服务中添加wifi和MQTT模块


5 温度湿度数据采集端程序



6 光线、噪音数据采集端程序






五、数据控制端程序

7 打开Mind+,连接设备COM18，上传模式



8 左下角点击扩展添加主控板：microbit



9 左下角点击扩展添加扩展板：Micro:IoT



10 左下角点击扩展添加传感器：语音合成模块



11 左下角点击扩展添加显示器：RGB灯带



12 初始化子程序




13 识别语音子程序


14 查询灯状态子程序



15 控制灯开关子程序



16 控制窗户开关子程序



17 查询温度、湿度、噪音子程序



18 主程序




六、数据查询端——SIOT物联网平台

1.SIoT是一个为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。




         MQTT（Message Queuing Telemetry Transport)，即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，能实现一对多的通讯。它工作在 TCP/IP协议上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议，为此，它需要一个消息中间件 。

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

2.运行SIOT平台

双击SIoT_windows_1_2，一键运行，无需安装。


3.添加相关参数

home/light、home/noise、home/temp、home/hum


4.查询卧室的湿度


5.查询卧室温度


6.查询阳台的光线值



7.统计分析：


由于今天天气多云转晴， 通过测试发现，

（1）测主卧的温度和湿度：中午的卧室的湿度平均数值：82%，卧室的温度平均数值：25℃。

（2）由于冬季的湿度一般为30％至80％，对一般人来说，当湿度达到45-65%就可以。湿度过高已经不利于人的健康。

（3）由于湿度过高时，空气中的水含量也就会高，空气潮湿，人就容易湿气重，易疲惫，感觉身体沉重，增加患有风湿的风险，人的呼吸系统以及黏膜也会感到不适。建议打开空调除湿气处理，保证合适的湿度，降低病菌的传播，有助于健康，如果湿度过低，空气中含水量降低，皮肤干燥，容易干痒，打开加湿器，保证房间水分充分。

（4）当温度高于25度时，人就会感觉到热了，并且室内外湿度差较大，湿气容易扩散。
（5）同样，我们可以统计家居中的光线值、噪音值等环境信息，通过物联网平台，让无形的自然数值变得触手可及，让我们孩子养成发现问题、分析问题、解决问题的习惯，让生活变得丰富多彩！

厉害厉害