当前，智能手机、平板电脑和笔记本电脑无处不在，支持我们网上冲浪、收发电子邮件，与朋友聊天。 但人们希望能够通过设备完成更多事情，比如远程管理和监控其他计算机和设备。 为此，他们需要能够通过互联网收发物联网设备的数据。 多款基于云的解决方案能够帮助你实现这项功能。 本文我们将介绍其中的一种： 英特尔® 物联网分析。 下图展示了英特尔® 物联网分析的工作原理。
英特尔物联网分析包含各种资源，以便收集和分析英特尔® 物联网开发人员套件提供的传感器数据。 开发人员可借助这项服务直接进行数据采集和分析，无需投资大规模存储和处理容量。 下列示意图显示了英特尔® Galileo 和英特尔® Edison 开发板的传感器数据通过互联网发送至英特尔物联网分析云，进而在笔记本电脑上进行分析。 这是物联网分析使用的基本模式。
英特尔® Edison 开发板通过传感器收集测量数据，并借助配置的物联网代理将数据发送至云。 开始使用英特尔物联网分析仪表板之前，需创建管理用户帐号，以便在网站上注册设备、管理告警，创建帐号和执行其他任务。 前往此处的英特尔物联网分析仪表板。
为验证物联网设备与云之间的互动，我将使用前文“使用英特尔开发板中的微控制器”中的示例代码。 在本文中，我们采用超声波测距模块 HC-SR04 测量物体之间的距离。 测量结果显示在 LCD 显示屏上。 我们将部分脚本添加至该示例，以自动将数据传输至云。 下图所示为连接 HC-SR04 传感器的英特尔® Edison 开发板，测量结果显示在 LCD 显示屏上。
首先，我们需要在云中以组件的形式注册距离传感器。 为此，需填写所有必填字段。
现在，需要在开发板上注册传感器。 接下来，我们使用开发板上的以下命令，通过英特尔® Edison 开发板注册传感器：
iotkit-admin register dist distance.v1.0
iotkit-admin catalog
现在，传感器已注册完成并分配至该开发板。
为使用整数类型，我们定义从 -1（错误）至 100 厘米的数值范围。
将数据发送至云可以通过多种方法完成。
在开发板上执行以下命令：
iotkit-admin observation dist 10
但这并不是将数据发送至云的最佳方法。 该命令通常用于测试。
另外两种将数据传输至云的方法是：
- 配置客户端界面 REST（文档地址：https://github.com/enableiot/iotkitagent/wiki/ApiHome）
- 将 UPD 数据包发送至开发板的代理。 代理可将数据包转换成 REST 调用，并发送请求。
使用以下命令可以运行开发板的代理。
systemctl start iotkit-agent
可以通过 UDP 本地主机将消息发送至端口 41234 (UDP: // localhost: 41234)。 为此，您必须创建 JSON-file (JavaScript* Object Notation)：
{"n": "<sensor name>", "v": "<value>" }其中，"n"表示测量名称（比如距离或温度），"v"表示测量值。
例如：
{ "n": "dist", "v": 17 }
{ "n": "dist", "v": 24}通过英特尔物联网分析 iotkit-agent 将数据发送至云的方法有多种。 您还可以使用编程语言（比如 C/C ++、JavaScript 或 Python*）发送数据。 我热衷于快速、便捷地进行编程，因此我使用钟爱的编程语言 Python 编写了一个小型示例。 该代码获取传感器数据，并自动将数据上传至物联网分析云。
import sys
import requests
import json
import uuid
import time
import random
import pyupm_i2clcd
host = "dashboard.us.enableiot.com"
proxies = {
}
username = "email@gmail.com"
password = "*********"
account_name = "account_name"
device_id = "***************************************"
observations_per_hour = 1
days_of_data = 1
verify = True
api_root = "/v1/api"
base_url = "https://{0}{1}".format(host, api_root)
device_name = "Device-{0}".format(device_id)
g_user_token = ""
g_device_token = ""
def main():
global g_user_token, g_device_token
g_user_token = get_token(username, password)
uid = get_user_id()
print "UserId: {0}".format(uid)
aid = get_account_id(uid, account_name)
print "AccountId: {0}".format(aid)
create_device(aid, device_id, device_name)
ac = generate_activation_code(aid)
print "Activation code: {0}".format(ac)
g_device_token = activate(aid, device_id, ac)
cid = create_component(aid, device_id, "Distance.v1.0", "Dist")
print "ComponentID (cid): {0}".format(cid)
lcd = pyupm_i2clcd.Jhd1313m1(6, 0x3E, 0x62)
with open('/dev/ttymcu0', 'w+t') as f:
while True:
f.write('get_distance\n')
f.flush()
line = f.readline()
value = int(line.strip('\n\r\t '))
create_observations(aid, device_id, cid, value)
o = get_observations(aid, device_id, cid)
print_observation_counts(o)
lcd.clear()
if value == -1:
lcd.setColor(255, 0, 0) # RED
lcd.write('ERROR')
else:
lcd.setColor(0, 255, 0) # GREEN
lcd.write('%d cm' % (value,))
time.sleep(1)
def get_user_headers():
headers = {
'Authorization': 'Bearer ' + g_user_token,'content-type': 'application/json'
}
return headers
def get_device_headers():
headers = {
'Authorization': 'Bearer ' + g_device_token,'content-type': 'application/json'
}
return headers
def check(resp, code):
if resp.status_code != code:
print "Expected {0}. Got {1} {2}".format(code, resp.status_code, resp.text)
sys.exit(1)
def get_token(username, password):
url = "{0}/auth/token".format(base_url)
headers = {'content-type': 'application/json'}
payload = {"username": username, "password": password}
data = json.dumps(payload)
resp = requests.post(url, data=data, headers=headers, proxies=proxies, verify=verify)
check(resp, 200)
js = resp.json()
token = js['token']
return token
def get_user_id():
url = "{0}/auth/tokenInfo".format(base_url)
resp = requests.get(url, headers=get_user_headers(), proxies=proxies, verify=verify)
check(resp, 200)
js = resp.json()
user_id = js["payload"]["sub"]
return user_id
def get_account_id(user_id, account_name):
url = "{0}/users/{1}".format(base_url, user_id)
resp = requests.get(url, headers=get_user_headers(), proxies=proxies, verify=verify)
check(resp, 200)
js = resp.json()
if 'accounts' in js:
accounts = js["accounts"]
for k, v in accounts.iteritems():
if 'name' in v and v["name"] == account_name:
return k
print "Account name {0} not found.".format(account_name)
print "Available accounts are: {0}".format([v["name"] for k, v in accounts.iteritems()])
return None
def create_device(account, device_id, device_name):
url = "{0}/accounts/{1}/devices".format(base_url, account)
device = {"deviceId": str(device_id),"gatewayId": str(device_id),"name": device_name,"tags": ["Russia", "Moscow", "RoadShow"],"attributes": {"vendor": "intel","platform": "x86","os": "linux"
}
}
data = json.dumps(device)
resp = requests.post(url, data=data, headers=get_user_headers(), proxies=proxies, verify=verify)
check(resp, 201)
return resp
def generate_activation_code(account_id):
url = "{0}/accounts/{1}/activationcode/refresh".format(base_url, account_id)
resp = requests.put(url, headers=get_user_headers(), proxies=proxies, verify=verify)
check(resp, 200)
js = resp.json()
activation_code = js["activationCode"]
return activation_code
def activate(account_id, device_id, activation_code):
url = "{0}/accounts/{1}/devices/{2}/activation".format(base_url, account_id, device_id)
activation = {"activationCode": activation_code
}
data = json.dumps(activation)
resp = requests.put(url, data=data, headers=get_user_headers(), proxies=proxies, verify=verify)
check(resp, 200)
js = resp.json()
if "deviceToken" in js:
token = js["deviceToken"]
return token
else:
print js
sys.exit(1)
def create_component(account_id, device_id, component_type_name, name):
url = "{0}/accounts/{1}/devices/{2}/components".format(base_url, account_id, device_id)
component = {"type": component_type_name,"name": name,"cid": str(uuid.uuid4())
}
data = json.dumps(component)
resp = requests.post(url, data=data, headers=get_device_headers(), proxies=proxies, verify=verify)
check(resp, 201)
js = resp.json()
return js["cid"]
def create_observations(account_id, device_id, cid, val):
url = "{0}/data/{1}".format(base_url, device_id)
body = {"accountId": account_id,"data": []
}
o = {"componentId": cid,"value": str(val),"attributes": {"i": i
}
}
body["data"].append(o)
data = json.dumps(body)
resp = requests.post(url, data=data, headers=get_device_headers(), proxies=proxies, verify=verify)
check(resp, 201)
def get_observations(account_id, device_id, component_id):
url = "{0}/accounts/{1}/data/search".format(base_url, account_id)
search = {"from": 0,"targetFilter": {"deviceList": [device_id]
},"metrics": [
{"id": component_id
}
]
}
data = json.dumps(search)
resp = requests.post(url, data=data, headers=get_user_headers(), proxies=proxies, verify=verify)
check(resp, 200)
js = resp.json()
return js
def print_observation_counts(js):
if 'series' in js:
series = js["series"]
series = sorted(series, key=lambda v: v["deviceName"])
for v in series:
print "Device: {0} Count: {1}".format(v["deviceName"], len(v["points"]))
if __name__ == "__main__":
main()现在，我们来绘制有关测量数据的图表。 该图表展示了传感器在不同时间点测量的距离（单位：厘米）。
因此，通过绘制图表，我们借助物联网分析工具上传了距离测量数据。 现在，我们要使用物联网分析确定发送至云的最小和最大距离值 (cm)，因此得出了下图。
总而言之，我们展示了英特尔物联网分析这款简单、方便的工具能够保存和分析传感器（连接至英特尔® Galileo 或英特尔® Edison 开发板）的数据。
相关文章与资源
- 英特尔® Edison 开发板。 英特尔物联网分析：注册与数据提交
- 使用英特尔® Edison 开发板的微控制器
- 在英特尔® Edison 开发板上启用 Google Cloud
- 在英特尔® Edison 开发板上启用 Microsoft Azure*
关于作者
Vitaliy Kalinin 任职于英特尔公司的软件和服务事业部。 他是罗巴切夫斯基州立大学（俄罗斯诺夫哥罗德）的一名博士研究生。 他获得了经济与数学专业的学士学位，以及应用经济学与信息学专业的硕士学位。 他主要专注于移动技术和游戏开发领域。