一、实验背景
随着社会的发展和人们生活水平的提高,人们对于居住环境的安全性和便利性有了更高的要求。传统的小区安防系统已经无法满足现代小区管理的需求,因此,智慧小区安全防护系统应运而生。
智慧小区安全防护系统通过集成先进的感知技术、物联网、互联网、大数据、云计算等技术手段,实现对小区内人员、车辆、安防设施等治安要素的全方位、多维度的感知、识别、采集和管理。这种系统不仅能够提供实时监控、自动预警等功能,还能够通过数据分析为小区管理提供有力支撑,提高小区的安全等级和智能化防控水平。
此外,随着光电信息技术、微电子技术、微计算机技术与视频图像处理技术等的发展,传统的安防系统也正由数字化、网络化,而逐步走向智能化。这种智能化是指在不需要人为干预的情况下,系统能自动实现对监控画面中的异常情况进行检测、识别,在有异常时能及时作出预警。
因此,智慧小区安全防护系统项目的背景可以概括为:在人们对小区安全管理需求提升的背景下,结合智能化技术的发展趋势,通过集成多种技术手段,实现对小区内治安要素的全方位、多维度的感知、识别、采集和管理,提高小区的安全等级和智能化防控水平。
二、实验目的
1、通过中移OneNET物联网开放平台新建产品(MQTT);
2、根据项目场景创建产品物模型;
3、创建基于MQTT 的云平台设备;
4、查看设备运行状态及数据;
5、通过模拟工具调试设备接入;
6、通过模拟设备,实现属性上报;
7、OneNET 平台下发属性值(命令)到模拟设备;
8、基于真实设备,搭建软硬件环境,接入 OneNET 平台并实现设备属性上报;
9、通过OneNET 平台的“设备调试”实现设备属性下发;
10、通过OneNET 平台的“API 调试”实现设备属性下发;
11、直接基于API 方式实现设备属性下发;
12、基于真实设备,搭建软硬件环境,接入 OneNET 平台并实现设备属性上报;
13、通过OneNET 平台的“设备调试”实现设备属性下发;
14、通过OneNET 平台的“API 调试”实现设备属性下发;
15、直接基于API 方式实现设备属性下发;
16、学会OneNET 平台数据可视化编辑器的使用;
17、能够进行可视化数据源的配置;
18、对智慧小区安全防护系统进行可视化展现
三、实验步骤
3.1 创建基于 MQTT 协议的产品
3.2 根据项目场景创建产品物模型
添加系统功能点和自定义功能点。
3.3 创建基于 MQTT 的设备
添加一个设备的信息,用于真实设备接入
再添加一个设备的信息,用于模拟工具接入
3.4设备状态及信息查看
查看设备运行状态
查看设备详细信息
设备分组管理
3.5模拟设备接入OneNET 平台
使用官方 Token 计算工具,获得验证 token 信息
安装并配置 MQTT.fx 工具模拟设备信息
使用 MQTT.fx 工具模拟设备接入
运行 MQTT.fx 工具,点击选择刚刚保存的连接配置列表项,点击“Connect”,如果一切正常,工具将很快登陆接入OneNET 平台,此时 Connect 按钮变灰,右侧 Disconnect 按钮处于激活状态。
可以点击”Log“ 选项页,查看工具连接服务端的情况。当工具显示正常连接后,查看OneNET 平台中当前模拟的设备在页面显示为在线状态。
断开 MQTT.fx 工具模拟,查看 OneNET 平台中设备的状态变化
点击 MQTT 工具窗口中的 “Disconnect”按钮,断开工具的 MQTT 连接,等待一会儿后,刷新OneNET平台中设备列表页面,查看显示的设备状态信息:可以看到其状态都变为离线。
3.6 模拟设备接入OneNET 平台实现属性上报
发送属性上报消息
在下空白编辑区中,输入如下内容:
{
"id": "123",
"version": "1.0",
"params": {
"distance": {
"value": 28.88,
"time": 1599534283111
}
}
}
输入并检查无误后,点击“Publish”按钮。
查看属性上报结果
OneNET 平台中查看设备的属性最新值
3.7 OneNET 平台下发属性值到模拟工具
3.8硬件设备的接入
修改设备程序的 OneNET 平台网络接入配置参数
工程相对路径\device\src\net_device.c 约 677 行处,将{wifi}、{password}替换为设备所
在 Wifi 网络用户名和密码(将{}括号一起替换,下同);
#if(PHONE_AP_MODE == 1)
UsartPrintf(USART_DEBUG, "Tips: AT+CWJAP\r\n");
if(!NET_DEVICE_SendCmd("AT+CWJAP=\"wifi\",\"密码\"\r\n", "GOT IP", 400))
//1.更改此处为热点名称和密码 2021-6-15
#endif
工程相对路径\onenet\src\onenet.c 约 56 行处,依次修改{设备密钥}、{产品 id}、{设备名称}
为之前步骤中在 OneNET 平台 中所创建的产品、设备相关信息,本例中设备名称就是之前步骤中创建的
“Controller”设备,并对应填入其设备密钥
ONETNET_INFO onenet_info = {"", "设备密钥", "",
"产品ID", "", "",
"183.230.40.96", "1883", 0,
0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
char devicename[32]="Controller";
//2、更改此处产品id,设备名称,设备key,备注:设备key可以用产品key替换,权限更高
OneNET 平台侧查看设备状态
登录 OneNET 平 台 ,查看“Controller”设备运行状态为在线,具体操作与前述步骤中查看设备状态相同。
OneNET 平台侧查看设备上报数据信息
进入设备详情页面,查看属性表格页展示的各个数据点显示的信息。
3.9下发属性在终端设备上执行生效(设备调试)
过 OneNET平台 的设备调试方式进行属性下发
3.10下发属性在终端设备上执行生效(API 调试)
点击“运维监控”菜单下“API 调试”子菜单,并展开工作页面左列显示的大类调试类别中的“物模型使用”下拉列表,选择“设置设备属性”API项,在中间页面展示的必填参数中,填写页面中输入必要的参数,如下图所示,本次任务中,填入真实接入的设备“Controller”所对应的相关信息:
3.11 基于API 方式实现设备属性下发
准备 API 接口调试工具 Postman。查阅接口文档,了解有关属性下发的 API 调用方式。
填入必要参数
确定请求 body 内容及格式,以蜂鸣器属性值(beep)下发为例, product_id为产品
ID,device_name为设备名称,params 为需要下发的结构化数据,同时包含了要下发的“beep”
属性点的值,示例中为 true 数据。以键值对形式将上述需要设置的具体参数组装为 body 报文
内容,最终填入 Postman 工具的 Body 选项页内
{
"product_id": "84qVvid4b5",
"device_name": "Controller",
"params":
{
"beep": true
}
}
更改 api 报文,对同样属性点,设置新的属性值,并下发
{
"product_id": "***********",
"device_name": "Controller",
"params": {
"beep": false
}
}
3.12 基于OneNET 云平台的场景联动
创建场景联动规则
编辑距离探测告警的联动规则
1、触发方式:“设备触发”
2、选择产品分组:“选择产品”
3、选择具体产品:选择之前实训任务中创建的MQTT产品名称
4、选择设备: 选择该产品下的Controller设备
5、选择信息源类型:“设备功能点”
6、选择功能:选择该产品下的“距离”数据点
7、修改关系运算符:“<”
8、数值:填入“5”。
1、选择动作类型:“设备执行”
2、选择产品分组:“选择产品”
3、选择具体产品:选择之前实训任务中创建的MQTT产品名称
4、选择设备: 选择该产品下的Controller设备
5、选择功能:选择该产品下的“蜂鸣器”
6、数据值选择“1”
再新增一个联动规则,实现距离安全时取消告警
该规则的具体条件及动作与步骤3大部分相同,除了其中的条件部分,距离逻辑判断修改为“>”,数值为“20”,执行动作部分,蜂鸣器的数值改为“0”。最后点击“确认”按钮,并同样将该条场景规则的启用状态修改为“开”,完成本次编辑内容
设备上线,观察场景实现效果
3.13 物联网云平台可视化组件配置运用
创建一个可视化项目
可视化能力是 OneNET 平台重点打造的基于物联网设备大数据的增值服务能力,可以从平台全部产品服务的菜单列表中,点击”数据可视化 view“菜单后,点击“立即试用”按钮进入。
首先新增一个可视化项目,在弹出的模板选择页面,选择一个 2D 项目模板下的“空白模板”作为
本次项目可视化的基础模板,填写位于右侧的项目名称、项目描述后,点击“确定”完成可视化项目创建
点击左侧菜单“数据管理”下“数据源模板”子菜单,右侧页面中,点击“创建数据源模板”,预先为界面展示距离的变化图表建立一个数据来
源模板
在展开的配置项中,先设定第一项的“数据类 ”型为“物联网平台”,这时页面会切换为配置从“物联网平台”抓取数据所需的必要信息。依次填写带“*”的所有项:
编辑可视化页面及各个组件
回到可视化项目列表展示页面,点击已创建好可视化项目缩略图下方的“编辑”按钮,进入页面编辑状态,如果是采用已有模板,则需将页面多余的控件加以删除,保留背景等基础效果,如果是空白模板,则直接添加本次实训所需的控件:常规图表中的平滑折线图,如下图,添加后效果如图所示:
设置图表的数据来源
此时“数据源选择”下拉列表会出现一条可选的记录,形如“distance_XXXX”,代表以“distance” 模板生成的记录,平台自动追加后缀加以命名。选择该条记录作为折线图的数据源.
设置不使用数据过滤器
设置图表的横轴列展示字段名与数据提供字段相匹配
保存视图,完成可视化项目
四、项目总结
通过本次实验,我们成功搭建了智慧小区安全防护系统,并实现了对小区内各种安全风险的实时监控和预警。实验结果表明,该系统具有较高的稳定性和可靠性,能够实现对小区内各种安全风险的快速响应和有效处理。同时,该系统还具有较强的可扩展性和灵活性,可以根据实际需求进行功能定制和扩展。我们不仅深入理解了智慧小区安全防护系统的基本原理和工作方式,还提高了对该系统的安装、调试和维护能力。