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使用 Twilio 和 Arduino 在 Intel® Edison 上发送 SMS 消息

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2015年8月12日

CPOL

7分钟阅读

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本文将介绍如何通过 Twilio 电话号码向您的手机发送短信。

获取新的 Intel® IoT Developer Kit，这是一个完整的硬件和软件解决方案，可让开发人员使用 Intel® Galileo 和 Intel® Edison 板开发令人兴奋的新解决方案。请访问 Intel® Developer Zone for IoT。

引言

Intel® Edison 是世界上最小、功耗最低的计算平台，专为物联网等可穿戴技术而设计。它是一款 Arduino* 认证的开发和原型设计板。Intel® Edison 上的 Arduino 草图是一个 C++ 程序。传感器技术可提供高度精确和一致的生物识别数据实时连续测量。您可以使用 Intel® Edison 读取传感器并控制家内外的许多设备。本文展示了一个读取温度传感器并通过 Twilio* 帐户向您的手机发送短信的示例。

Twilio 允许软件开发人员通过编程方式接收发送到您的 Twilio 电话号码的短信和彩信，并用短信和彩信回复。您可以使用 Twilio 的 REST API 发送短信彩信，跟踪短信对话，并在通话过程中发送短信。本文将介绍如何通过 Twilio 电话号码向您的手机发送短信。

目录

硬件组件

此短信项目使用的硬件组件列在下面

有关组装和为 Intel® Edison 板供电的详细信息，请访问 https://software.intel.com/en-us/assembling-intel-edison-board-with-arduino-expansion-board。

图 1：硬件图

开发板下载

前往 Intel® Edison Board Software Downloads 下载最新的驱动程序、安装程序、固件映像和 Arduino IDE：https://software.intel.com/en-us/iot/hardware/edison/downloads

下载和安装 Twilio 库

从 https://github.com/laurentluce/twilio-cplusplus 下载 Twilio C++ 并解压缩到 Arduino IDE 库 C:\Arduino\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4\libraries。Arduino 不允许库名中使用“-”，请务必将 twilio-cplusplus 重命名为 Twilio。

图 2：Twilio 库

进入 Twilio 目录并将 Example.cpp 重命名为 Example.cpp.org，这样每次使用 Twilio 库时就不会调用 Example.cpp。按如下方式编辑 Utils.h

#include <string.h>
#include <vector>

using namespace std;
代码示例 1：Utils.h

从 Edison 访问 USB 大容量存储分区

Multifunction Composite Gadget (g_multi) 是一个复合设备，它广泛利用复合框架来提供多功能设备。它提供了具有 USB 大容量存储功能、以太网（RNDIS 和/或 CDC 以太网）以及 ACM 串行链路接口的配置。要手动加载或删除内核模块，我们使用 module 命令 modprobe。我们删除 g_multi 模块以禁用 Edison 上的 USB 大容量存储设备

图 3：从 Edison - modprobe

创建挂载目录

图 4：从 Edison – 挂载目录

使用 losetup 将分区标签“update”磁盘映像文件映射到具有偏移量 8192 的回环设备 (/dev/loop0)。示例如下将回环设备挂载为 /mnt/transfer。

图 5：从 Edison – 挂载设备

从计算机访问 USB 大容量存储设备

按下复位按钮，USB 大容量存储将在 Windows Explorer 中显示，如下所示

图 6：USB 大容量存储设备

卸载设备并将 g_multi 模块重新添加回来

图 7：卸载设备

安装 Curl 和 Crypto 库

请参阅 **从 Edison 访问 USB 大容量存储分区**，将 libcurl 及其依赖项从 Edison /usr/lib 复制到 Arduino IDE 安装根目录 hardware\tools\edison\sysroots\core2-32-poky-linux\usr\lib

  • libcurl.so
  • libtasn1.so.6
  • libgcrypt.so.11
  • libgnutls.so.26
  • libgpg-error.so.0

图 8：从 Edison – Curl 和其他库

图 9：到 Windows - Curl 和其他库

类似地，使用 **从 Edison 访问 USB 大容量存储分区** 将下面的库从 Edison /lib 复制到 Arduino IDE 安装根目录 hardware\tools\edison\sysroots\core2-32-poky-linux\lib

  • libz.so.1
  • libcap.so.2
  • libcrypto.so

图 10：从 Edison - Crypto 和其他库

图 11：到 Windows - Crypto 库和其他库

安装 Curl 头文件

Curl 头文件应安装到 Arduino IDE 安装根目录 hardware\tools\edison\sysroots\core2-32-poky-linux\usr\include，如下所示

图 12：Curl 头文件

OpenSSL 头文件应按如下方式安装到 Arduino IDE 安装根目录 hardware\tools\edison\sysroots\core2-32-poky-linux\usr\include

图 13：OpenSSL 头文件

修改编译模式

在 Arduino IDE 安装根目录的 hardware\arduino\edison 文件路径中存在 platform.*.txt 文件。编辑与您的构建平台匹配的平台名称文件。如果您在 Microsoft* Windows* 系统上运行 Edison 的 Arduino IDE，请编辑 platform.win.txt。

图 14：Windows 的 platform.win.txt

为了告诉链接器在链接可执行文件时将 libcurl 和 libcrypto 添加到库列表中，请在“recipe.c.combine.pattern”行的末尾添加 –lcurl 和 –lcrypto。确保不要添加任何换行符。

recipe.c.combine.pattern="{compiler.path}{compiler.c.elf.cmd}" {compiler.c.elf.flags} -march={build.mcu} -o "{build.path}/{build.project_name}.elf" {object_files} "{build.path}/{archive_file}" "-L{build.path}" -lm -lpthread -lcurl –lcrypto
图 15：platform.win.txt – 动态链接

创建 Twilio 帐户

要接收短信和彩信，您需要一个启用了短信功能的 Twilio 电话号码。要获取您自己的专用电话号码，请注册一个 Twilio 试用帐户。成功获得启用短信功能的 Twilio 访问权限后，转到“Hide API Credentials”查找您的 Account SID 和 Auth Token

// Twilio REST API version
const char API_VERSION[] = "2010-04-01";

// SMS-enabled Twilio phone number
const char CALLER_ID[] = "1480405xxxx";

// Twilio Account SID and Auth token
const char ACCOUNT_SID[] = "AC9c55339a5a070ae81e782117xxxxxxxx";
const char ACCOUNT_TOKEN[] = "59e8819f3f5b530b97b84baexxxxxxxx";
代码示例 2：Twilio 电话号码、Account SID 和 Auth Token 示例

POST 请求到 Twilio

要发送短信，我们会向 Twilio 发起一个 POST 请求，URL 为“/SMS/Messages”，并填写“To”、“From”和“Body”。“To”是您的手机号码，“From”是已启用短信功能的 Twilio 电话号码，“body”是要发送的短信内容。

    // URL path = /API_VERSION/Accounts/ACCOUNT_SID/SMS/Messages
    char postReqStr[150];
    strcpy(postReqStr, twilioAcc);
    strcat(postReqStr, "/SMS/Messages");
    Serial.println(postReqStr);  

    // Send SMS
    vars.clear();
    vars.push_back(Var("To", "480-xxx-xxxx"));
    vars.push_back(Var("From", "480-405-xxxx"));
    vars.push_back(Var("Body", smsStr));
    string response = twilioRest.request(postReqStr, "POST", vars);
代码示例 3：发送 "/SMS/Messages" 示例

温度传感器

现在您已经能够访问和接收和发送短信了，您还可以创建一个温度传感器读取函数。温度传感器用于通过模拟输入测量当前温度。有关温度传感器功能的更多信息，请参阅数据手册 http://www.seeedstudio.com/wiki/images/a/a1/NCP18WF104F03RC.pdf。下面是如何从传感器读取温度并返回数据的示例

// Connect temperature sensor to Analog pin 1
const int tempSensorPin = 1;

// Temperatuere in Fahrenheit
float degF = 0;

// This function reads the analog pin value, converts to Fahrenheit, then
// returns current temperature in Fahrenheit.
float getTemperature()
{
    int analogValue = analogRead(tempSensorPin);
  
    //Get the resistance of the sensor;
    float resistance = (float)(1023 - analogValue) * 10000/analogValue;
 
    //Convert to temperature via datasheet; 
    float degKelvin = 1/(log(resistance/10000)/B_THERMISTOR + 1/298.15);
  
    // Convert Kelvin to Celcius
    float degC = degKelvin - 273.15;
  
    // Celcius to Fahrenheit
    degF = (degC * 9.0) / 5.0 + 32.0;
        
    return degF;
}
代码示例 4：当温度达到阈值时发送短信

示例草图

以下是一个完整的示例，当温度达到 100 华氏度 (o Fahrenheit) 的阈值时，向您的手机发送短信。输出将显示在 Galileo 的 Arduino IDE 串行控制台中。

#include "WString.h"
#include <Utils.h>
#include <Rest.h>
#include <TwiML.h>
#include <vector>
#include <math.h>

using namespace twilio;

vector<Var> vars;

// Twilio REST API version
const char API_VERSION[] = "2010-04-01";

// SMS-enabled Twilio phone number
const char CALLER_ID[] = "1480405xxxx";

// Twilio Account SID and Auth token
const char ACCOUNT_SID[] = " AC9c55339a5a070ae81e782117xxxxxxxx ";
const char ACCOUNT_TOKEN[] = "59e8819f3f5b530b97b84baexxxxxxxx ";

// Response from Twilio
const char* responseStr;

// Temperature sensor variables in Fahrenheit
const int THRESHOLD_TEMP = 100;
const int WAIT = 1000000;

// B value of the thermistor
const int B_THERMISTOR = 3975;                  

int analogValue = 0;
float degKelvin = 0;
float degC = 0;
float degF = 0;
float resistance = 0;

// Connect temperature sensor to Analog pin 1
const int tempSensorPin = 1;

// This function initializes the serial debug interface.
void setup() {
    Serial.begin(9600);  
}

// This function builds: 
//     - The SMS message being sent
//     - URL path
//     - Send SMS message to your cell phone from SMS-enabled phone
// Input: float tempF - current temperature in Fahrenheit
void sendSMS( float tempF ) { 
 
    // Convert tempF to string
    char degFstr[20];
    sprintf(degFstr, "%2f", degF);
    
    // Convert THRESHOLD_TEMP to string
    char thresholdStr[20];
    sprintf(thresholdStr, "%d", THRESHOLD_TEMP);
    
    // Build the SMS message
    char smsStr[100] = "Current temperature is ";
    strcat(smsStr, degFstr);
    strcat(smsStr, " F greater than threshold temp ");
    strcat(smsStr, thresholdStr);
    strcat(smsStr, " F.");
        
    // Twilio Account = /API_VERSION/Accounts/ACCOUNT_SID
    char twilioAcc[70] = "/";
    strcat(twilioAcc, API_VERSION);
    strcat(twilioAcc, "/Accounts/");
    strcat(twilioAcc, ACCOUNT_SID);
    
    // URL path = /API_VERSION/Accounts/ACCOUNT_SID//SMS/Messages
    char postReqStr[150];
    strcpy(postReqStr, twilioAcc);
    strcat(postReqStr, "/SMS/Messages");
    Serial.println(postReqStr); 
   
    // Twilio REST
    Rest rest(ACCOUNT_SID, ACCOUNT_TOKEN);
    
    // Send SMS
    vars.clear();
    vars.push_back(Var("To", "480-xxx-xxxx"));
    vars.push_back(Var("From", "480-405-xxxx"));
    vars.push_back(Var("Body", smsStr));
    string response = twilioRest.request(postReqStr, "POST", vars);
}

// This function read the analog pin value, converts to Fahrenheit, then
// returns current temperature in Fahrenheit.
float getTemperature()
{
    analogValue = analogRead(tempSensorPin);
  
    //Get the resistance of the sensor;
    resistance = (float)(1023 - analogValue) * 10000/analogValue;
 
    //Convert to temperature via datasheet; 
    degKelvin = 1/(log(resistance/10000)/B_THERMISTOR + 1/298.15);
  
    // Convert Kelvin to Celcius
    degC = degKelvin - 273.15;
  
    // Celcius to Fahrenheit
    degF = (degC * 9.0) / 5.0 + 32.0;
        
    return degF;
}

// The main loop read the current temperature using the temperature sensor. If the current temperature is greater than the threshold value, send a SMS message.
void loop() { 
    degF = getTemperature();
    if(degF > THRESHOLD_TEMP)
    {
        sendSMS(degF);
        delay(WAIT);
    }
}
代码示例 5：使用 Twilio 发送短信完整示例

摘要

在本文中，我们*测试*了温度传感器，并使用 Twilio 帐户发送了短信。您可以尝试 Grove 入门套件 Plus 中的不同传感器，并挑战自己在 https://software.intel.com/en-us/iot/hardware/sensors 中使用更多传感器。希望本文能激发您在 Intel® Edison 平台上进行有趣的实验。

参考文献

https://software.intel.com/en-us/iot/hardware/edison/downloads

https://www-ssl.intel.com/content/www/us/en/do-it-yourself/edison.html

https://software.intel.com/en-us/iot/hardware/edison

https://software.intel.com/zh-cn/iot/library/edison-getting-started

https://software.intel.com/en-us/iot/hardware/devkit

http://www.seeedstudio.com/wiki/images/a/a1/NCP18WF104F03RC.pdf.

关于作者

Nancy Le 是 Intel Corporation 软件和服务部门的一名软件工程师，致力于 Intel® AtomTM 处理器规模的赋能项目。

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