智慧园区节能减排监控系统实训报告

一.项目背景

随着全球气候变化和环境问题日益严重,节能减排已成为各国政府和企业共同关注的焦点。在这样的大背景下,智慧园区作为城市发展的重要载体,其节能减排工作显得尤为重要。传统的园区管理方式往往存在能源利用效率低、排放控制不严格等问题,难以满足现代园区对环境保护和可持续发展的要求。
智慧园区节能减排监控系统通过整合物联网、大数据、云计算等先进技术,实现对园区能源消耗、排放数据的实时监测与分析。系统能够及时发现和解决节能减排过程中的问题,为园区管理者提供决策支持,推动园区实现绿色、低碳、循环发展。

二.实验目的

采集光照、LED 传感器数值,并上传至 物联网开放平台,编写实现远程 LED 灯控制的终端程序。

三.实验步骤

步骤1 创建产品及添加设备

产品创建.png

设备详情.png

步骤2 添加传感器资源

在 main.c 文件中添加包含“BH1750.h”和"Lcd_Driver.h"头文件的预处理命令, 增加光照和 LED 的类型结构,并声明外部变量。

#include "BH1750.h"     /* 光照传感器 */
#include "Lcd_Driver.h"  /* LED屏 */

nbiot_value_t temp;     /* 温度 */
nbiot_value_t humi;     /* 湿度 */
nbiot_value_t illumi;   /* 光照 */
nbiot_value_t led;      /* LED灯*/

extern float result_lx; /* 光照 */
1.png

在 main.c 文件的主函数中,在“写”回调函数添加 LED 灯模拟打开、关闭的代码。

    if (objid == 3311 && instid == 0 && resid == 5850) /* LED */
    {
        if(data->value.as_bool)
        {
// 打开白色背光以模拟 LED 打开
            Lcd_Clear(WHITE);
            ledStatus.Led1Sta=1;
        }
    else
    {
//打开黑色背光以模拟 LED 打开
        Lcd_Clear(BLACK);
        ledStatus.Led1Sta=0;
    }
    }
2.png

在 main.c 文件的主函数中,在“读”回调函数添加光照和 LED 灯的控制代码,当从平台接收到控制写入命令时,响应控制。

}else if (objid == 3301 && instid == 0 && resid == 5700) { /* 光 照 */
    BH1750_test();
    illumi.value.as_float = result_lx;
}else if (objid == 3311 && instid == 0 && resid == 5850) { /* LED */
    led.value.as_bool = ledStatus.Led1Sta;
}
3.png

在 main.c 文件中修改网络配置,修改引导机服务地址。

char uri[] = "coap://183.230.40.40:5683";   // 引导机服务
char *serv_addr = "183.230.102.118";          // 接入机 IP 地址,暂时无用
const char endpoint_name[] = "467163523424911;123456789";     // IMEI;IMSI
4.png

在 main.c 文件里增加光照值、LED 数值的读取更新。

                /* 更新光照数值 */
                illumi.flag |= NBIOT_UPDATED;
                BH1750_test();
                illumi.value.as_float = result_lx;
                /* 更新 LED 数值*/
                led.flag |= NBIOT_UPDATED;
                led.value.as_bool = ledStatus.Led1Sta;
5.png

在 main.c 文件里增加光照、LED 资源。

        // 添加光照资源
        illumi.type = NBIOT_FLOAT;
        illumi.flag = NBIOT_READABLE;
        ret = nbiot_resource_add(dev, 3301, 0, 5700, &illumi);
        if (ret)
        {
            nbiot_device_destroy(dev);
            printf("device add resource(illumi) failed, code = %d.\r\n", ret);
            }
        // 添加 LED 灯资源
        led.type = NBIOT_BOOLEAN;
        led.flag = NBIOT_READABLE | NBIOT_WRITABLE;
        ret = nbiot_resource_add(dev, 3311, 0, 5850, &led);
        if (ret)
        {
            nbiot_device_destroy(dev);
            printf("device add resource(led) failed, code = %d.\r\n", ret);
        }
6.png

步骤3 实验箱模块组装

本实验需要用到核心板、温湿度模块、NB-IoT 模块、光照模块和 LCD 模块。


实验箱.png

步骤4 编译下载调试,将程序烧写进去。

程序编译.png

步骤5 登录 OneNET 平台,查看设备是否在线。当设备显示在线后,进入”设备资源”。

设备在线.png

在资源列表界面,可以查看到温度、湿度、光照、LED 灯等对象名称,点击对应的三角标,可进 入对象界面,查看属性值等。


资源列表.png

在设备资源列表界面,可查看到光照传感器和光照控制的三元组 objId/instId/resId 代码。


资源列表2.png

点击“写”操作按钮后,在弹出的对话框中输入“true”点击确定,就可以打开开发板上的 LED白色背光,输入“false”点击确定,可以关闭 LED,显示黑色背光。操作界面如下图所示:

true.png

写.png

步骤6 周期上报数据

周期数据.png

步骤7打开文档中心

图片1.png
图片2.png

进入缓存命令-读设备资源界面,复制接口地址


图片3.png
图片4.png

步骤8在POSTMAN中添加如图数据

图片5.png

Authorization需要Token计算器得出,res为“userid/用户ID”,et为时间戳,key为用户密钥其余如图所示


图片7.png

在用户中心查询id和密钥


图片8.png

在浏览器搜索时间戳转换工具获得时间戳


图片9.png

中间为所选择设备信息,填完信息后点击"send"出现最下方结果即为缓存命令发送成功,可在OneNet平台设备命令日志里看到


图片6.png

步骤9 即时命令-读设备资源过程

重新新建文件,在文档中心找到即时命令-读设备资源的接口地址


图片10.png

添加设备信息,填写完成后点击send,下方出现SUCSS 即为成功


图片11.png

成功后如图所示,可在命令下发日志查看


图片13.png

步骤10即时命令-写设备资源,填写设备信息,填写完成后点击send,下方出现SUCSS 即为成功

图片14.png
图片15.png
图片16.png

步骤11使用数据推送自动开关led灯,打开灯光推送应用用户门户,以OneNET注册用户的 用户id 和用户AcessKey 登陆

首次登陆,会提示该用户id未使用记录,需要再次输入相同的用户id和用户AcessKey,登陆即可成功。


图片17.png

进入“我的物联网”-“设备”菜单页面,填写IMEI号(用于数据推送时匹配),点击确定完成绑定。


图片18.png

进入OneNET物联网开放平台“开发者中心”,选择菜单栏中的【数据流转】下的【资源管理】,点击【HTTP推送实例】,每个实例对应一个HTTP的推送配置。点击【添加实例】,填写实例名称、推送地址、Token等信息,完成实例新增。实例创建成功后,下一步进行实例验证。实例列表页面,点击【验证】,平台服务器会向配置的服务器地址发送HTTP GET请求,进行地址有效性验证,只有验证成功了,平台才会向其推送数据。


图片20.png
图片19.png

在OneNET云平台开发者中心,找到数据流转,数据流转中找到数据推送发进行配置,添加网络地址,及token协议,消息加密方式为明文方式。


图片21.png

打开光照数据推送


图片22.png

步骤12 接下来观察LCD的变化,确保设备在线的情况下,当 NB-IoT 设备上下线、上报新数据时,应用服务器就能够获得这些数据,当数据上报时,程序会解析其中的光照度数据,并且根据预设的阈值,对 LCD 灯进行控制。

室内照明情况下,LCD模块应处于“关闭”状态(颜色程序编写的“关”状态颜色);用物体遮挡光照传感器模块(约30秒),LCD模块应处于“开启”状态(颜色程序编写的“开”状态颜色);拿开遮盖物,约30秒后,LCD模块应处于“关闭”状态(颜色程序编写的“关”状态颜色)。

步骤13 可在平台上通过查看实例获得推送数据统计,进入【资源管理】下的【HTTP推送实例】,点击【管理】,可查看实例的基本信息、推送数据统计、近一月数据趋势。至此,数据推送完成。

图片23.png

四. 实验中出现的问题

1.设备不上线
重新烧程序,重新接入
2.POST MAN出现错误,无法成功
重新检查设备信息和Token是否正确,还有接入地址是否正确

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