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C++ 中的智能炉灶

Intel
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2017年6月23日

CPOL

9分钟阅读

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此智能炉灶面应用程序是物联网 (IoT) 代码示例练习系列操作指南的一部分，这些练习使用 Intel® IoT 开发套件、Intel® Edison 板、Intel® IoT 网关、云平台、API 和其他技术。

获取新的 Intel® IoT 开发套件，这是一个完整的硬件和软件解决方案，允许开发人员使用 Intel® Galileo 和 Intel® Edison 板创建令人兴奋的新解决方案。请访问 Intel® 物联网开发者专区。

引言

此智能炉灶面应用程序是物联网 (IoT) 代码示例练习系列操作指南的一部分，这些练习使用 Intel® IoT 开发套件、Intel® Edison 板、Intel® IoT 网关、云平台、API 和其他技术。

通过此练习，开发人员将学习如何：

  • 连接 Intel® Edison 板或 Intel® IoT 网关，这些计算平台专为原型设计和生产物联网和可穿戴计算产品而设计。
  • 使用 Intel® IoT 开发套件中的 MRAA 和 UPM 与 Intel® Edison 板或 Arduino 101*（在美国境外品牌为 Genuino 101*）板 IO 和传感器存储库接口，这是一个完整的硬件和软件解决方案，可帮助开发人员探索物联网并实施创新项目。
  • 在 Intel® System Studio IoT Edition（用于 C/C++ 和 Java* 开发的 Eclipse* IDE）中运行这些代码示例，以创建与传感器和执行器交互的应用程序，从而快速启动 Intel® Edison 板或 Intel® Galileo 板的软件开发。
  • 设置一个 Web 应用程序服务器来设置温度并使用 Microsoft* 的 Azure Redis Cache*、IBM Bluemix* 的 Redis Store* 或 Amazon Web Services (AWS)* 的 Elasticache*（使用 Redis*）存储此温度数据，这些是连接物联网解决方案的不同云服务，包括数据分析、机器学习和各种生产力工具，以简化将传感器连接到云并快速启动物联网项目的过程。
  • 连接到使用 Microsoft Azure* 的 IoT Hub、IBM Bluemix* 的 IoT、Amazon Web Services (AWS)* 的 IoT、AT&T M2X*、GE 的 Predix* 或 SAP Cloud Platform* IoT 的服务器，这些是用于机器对机器通信的不同基于云的物联网平台。

它是什么

使用 Intel® Edison 板或 Intel® IoT 网关，此项目可让您创建一个智能炉灶面，该炉灶面

  • 使用传感器监测温度，并在食物达到所需温度时发出声音通知，提示您需要调低炉火。
  • 可以通过内置的 Web 界面使用手机访问，以设置所需温度。
  • 通过附加的火焰传感器监测可能发生的火灾，并发出紧急声音警告。
  • 使用基于云的数据存储跟踪烹饪温度。

工作原理

这款智能炉灶面传感器具有多项实用功能，旨在帮助您监测传统炉灶上烹饪食物的温度。

您可以使用直接由 Intel® Edison 板或 Intel® IoT 网关提供的网页，通过手机设置炉灶上锅具的目标温度。

达到目标温度时，扬声器会发出声音通知。如果检测到锅沸腾溢出造成的明火，则会发出警报。

可选地，数据可以使用您自己的 Microsoft Azure*、IBM Bluemix*、AT&T M2X*、AWS*、Predix* 或 SAP* 帐户存储。

硬件要求

Grove* 家庭自动化套件包含

  1. 带有 Arduino* 扩展板的英特尔® Edison 开发板
  2. Grove Base Shield V2
  3. Grove 红外温度传感器
  4. Grove 火焰传感器
  5. Grove 扬声器

DFRobot* Intel® Edison 平台入门套件，包含

  1. 带 Arduino* breakout 板的 Intel® Edison 模块
  2. 模拟温度传感器
  3. 火焰传感器
  4. I/O 扩展板

软件要求

  1. Intel® System Studio（用于 C/C++ 和 Java* 开发的 Eclipse IDE）
  2. Microsoft Azure*、IBM Bluemix*、AT&T M2X*、AWS*、Predix* 或 SAP* 帐户（可选）

如何设置

此示例已是 Intel® System Studio 中包含的物联网示例之一。要开始使用它，请按照以下步骤操作

  1. 从主菜单中，选择 Intel® IoT > 导入 IoT 示例。
  2. 展开树状视图中的C++ > 操作指南代码示例 > 智能炉灶面，然后点击导入示例。
  3. 从选择窗口中选择您的开发板，然后选择 下一步。
  4. 从选择项目类型窗口中选择 Intel® IoT C/C++ 项目，然后单击 下一步。
  5. 从选择目标操作系统下拉菜单中选择 Yocto，然后单击 下一步。
  6. 下一个选项卡将要求输入连接名称和目标名称。如果您不知道这些，请单击 搜索目标。
  7. 从下拉列表中选择您的 Edison。选择 确定。
  8. 您的连接名称和目标名称应该已填写。选择 完成。
  9. 将打开一个新窗口，您需要为项目选择一个名称并单击 下一步。
  10. 您的项目源文件现在默认在 IDE 的左上方可用。

连接 Grove* 传感器

您需要将 Grove* Base Shield V2 连接到与 Arduino* 兼容的 breakout 板，才能将所有 Grove 设备插入 Grove Base Shield V2。确保 Grove Base Shield V2 上的微小 VCC 开关设置为 5V。

  1. 将 Grove 电缆的一端插入 Grove 红外温度传感器，另一端连接到 Grove 基座扩展板 V2 上的 A0 端口。
  2. 将 Grove 电缆的一端插入 Grove 火焰传感器，另一端连接到 Grove 基座扩展板 V2 上的 D4 端口。
  3. 将 Grove 电缆的一端插入 Grove 扬声器，另一端连接到 Grove 基座扩展板 V2 上的 D5 端口。

连接 DFRobot* 传感器

您需要将 LCD Keypad Shield 连接到与 Arduino* 兼容的 breakout 板，才能将所有 DFRobot* 设备插入 LCD Keypad Shield。

  1. 将 DFRobot* 电缆的一端插入模拟温度传感器，另一端连接到 LCD 键盘扩展板上的 A3 端口。

  2. 将 DFRobot* 电缆的一端插入蜂鸣器，另一端连接到 LCD 键盘扩展板上的 A1 端口。

  3. 将 DFRobot* 电缆的一端插入火焰传感器，另一端连接到 LCD 键盘扩展板上的 A2 端口。

物联网云设置

您可以选择性地使用 Microsoft Azure*、IBM Bluemix*、AT&T M2X*、AWS*、Predix* 或 SAP* 的基于云的物联网平台存储此示例程序生成的数据。

有关如何连接到您自己的云服务器的信息，请访问

https://github.com/intel-iot-devkit/iot-samples-cloud-setup

数据存储服务器设置

可选地，您可以将此示例程序生成的数据存储在后端数据库中，该数据库使用 Microsoft Azure*、IBM Bluemix* 或 AWS* 部署，以及 Node.js* 和 Redis* 数据存储。

有关如何设置自己的云数据服务器的信息，请访问：

https://github.com/intel-iot-devkit/intel-iot-examples-datastore

为您的硬件套件配置示例

要为正在使用的特定硬件套件（Grove* 或 DFRobot*）配置示例

  1. 从主菜单中，选择项目 > 属性对话框将显示。
  2. 展开 C/C++ General 部分。
    点击路径和符号子部分，然后点击符号选项卡。
  3. 现在点击GNU C++，然后点击添加按钮。
  4. 在名称字段中，输入“INTEL_IOT_KIT”。在值字段中，输入“GROVEKIT”（这是默认值）或“DFROBOTKIT”，具体取决于您希望使用的硬件套件。
  5. 您的新名称符号和值现在将显示。点击确定。
  6. 将出现另一个对话框，要求重建项目。点击确定。

将 Intel® Edison 板或 Intel® IoT 网关连接到 Intel® System Studio

  1. 在目标 SSH 连接选项卡上，右键点击您的设备，然后选择连接。

如果提示输入用户名和密码，则用户名为 root，密码是您在配置英特尔® Edison 开发板时指定的密码。

使用云服务器运行示例

要使用可选的后端数据存储运行示例，您需要设置SERVER和AUTH_TOKEN环境变量。您可以在 Eclipse 中按如下方式进行设置：

  1. 从运行菜单中，选择运行配置。
    显示运行配置对话框。

  2. 在C/C++ 远程应用程序下，点击门铃。
    这会显示应用程序的信息。

  3. 在应用程序执行前命令字段中，添加以下环境变量，使其看起来像这样，但使用与您自己的设置对应的服务器和身份验证令牌：

    <code> chmod 755 /tmp/smart-stovetop;export API_KEY="YOURKEY"; export SERVER="http://intel-examples.azurewebsites.net/counter/logger/smart-stove"; export AUTH_TOKEN="YOURTOKEN"
</code>

  4. 点击应用保存您的新环境变量。

现在，当您使用 运行 按钮运行程序时，它应该能够调用您的服务器以直接从 Intel® Edison 板或 Intel® IoT 网关保存数据。

在 Intel® Edison 板或 Intel® IoT 网关上运行代码

当您准备好运行示例时，点击 Intel® IoT Gateway 到 Intel® System Studio 顶部菜单栏中的运行。

这将使用 Cross G++ 编译器编译程序，使用 Cross G++ 链接器链接程序，将二进制文件传输到 Intel® Edison 板或 Intel® IoT 网关，然后在其板上执行。

运行程序后，您应该会看到与下图类似的输出。

Intel® IoT 网关设置

您可以使用连接到 Arduino 101*（在美国以外品牌为 Genuino 101*）的 Intel® IoT 网关运行此示例。

请确保您的 Intel® IoT 网关已使用 Intel® IoT 网关软件套件设置，请按照此处网站上的说明操作

https://software.intel.com/en-us/getting-started-with-intel-iot-gateways-and-iotdk

Arduino 101*（在美国境外品牌为 Genuino 101*）需要安装 Firmata* 固件。如果您的网关上安装了 IMRAA，则会自动完成此操作。否则，请手动将 StandardFirmata 或 ConfigurableFirmata 草图安装到您的 Arduino 101*（在美国境外品牌为 Genuino 101*）上。

重新生成 HTML 和 CSS

如果您对 index.html 或 styles.css 文件进行了任何更改，则需要重新生成用于通过内置 Crow* Web 服务器提供资产的 .hex 文件。

有关使用 shell 脚本的帮助，请访问此链接

how-to-run-the-shellscript.md

设置温度

在示例程序运行时，通过由 Intel® Edison 板或 Intel® IoT 网关提供的单页 Web 界面设置目标温度。

Web 服务器在端口3000上运行；如果 Intel® Edison 板或 Intel® IoT 网关通过 Wi-Fi 连接到192.168.1.13，则如果您在同一网络上，要浏览的地址是http://192.168.1.13:3000。

重要提示：本软件是示例软件。它不适用于任何医疗、生命救援或生命维持系统、交通系统、核系统，或任何其他任务关键型应用，其中系统故障可能导致严重伤害或死亡。本软件可能未经过充分测试，可能包含错误或缺陷；它可能不适用于商业发布。本软件未获得任何监管批准，因此可能未获准在某些国家或环境中使用。

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