英特尔物联网入门代码案例：供水系统

简介

这款自动供水系统应用是一系列英特尔物联网代码示例入门实践（使用英特尔® 物联网开发人员套件、英特尔® Edison 开发平台、API 和其他技术）的一部分。

从该实践中，开发人员可以学习到如何：

• 连接英特尔® Edison 开发平台；该平台是一个旨在创建原型，生产物联网和可穿戴计算产品的计算平台。
• 使用英特尔® 物联网开发人员套件中的 MRAA 和 UPM 与英特尔® Edison 平台 IO 和传感器库交互；该套件是一款完整的软硬件解决方案，可帮助开发人员探索物联网和实施创新项目。
• 在英特尔® XDK 物联网版中运行该代码示例；该工具是一个 IDE，可创建与传感器和制动器交互的应用，支持立即开发面向英特尔® Edison 或英特尔® Galileo 开发板的软件。
• 使用 Microsoft* Azure* 的 Azure Redis Cache*、连接物联网解决方案（包括数据分析和机器学习）的云服务以及多种简化将传感器连接到云，支持物联网项目快速正常运行的效率提高工具，设置 Web 应用服务器以存储供水系统数据。
• 调用 Twilio* API 服务以发送文本讯息。

它是什么

使用英特尔® Edison 开发板，该项目支持您创建具备下列功能的自动供水系统：

• 根据可配置的时间表开启或关闭水泵；
• 使用水流传感器检测抽水是否如期开始；
• 支持使用手机通过内置 Web 界面访问以设置供水时间；
• 使用基于云的数据存储记录供水事件；
• 如果系统未如预期一样工作，向警报接收者发送文本讯息。

工作原理

该供水系统支持您使用手机，通过直接由英特尔® Edison 显示的网页设置供水时间表。

它会定期检查湿度传感器数据，并在网页上显示这些数据。

如果水泵应该开启，但水流传感器并未检测到抽水如期开始，它会通过 Twilio* 向指定号码发送一条文本讯息，要求维修供水系统。

此外，它还可使用在 Microsoft* Azure* 账户中运行的英特尔物联网示例数据存储 (Intel IoT Examples Datastore) 记录供水系统的事件。

硬件要求

Grove* 环境和农业工具包，包括：

1. 带有 Arduino* breakout 开发板的英特尔® Edison
2. Grove* 温度传感器
3. 水泵
4. 水流传感器
5. Grove* 干簧继电器

软件要求

1. 英特尔® XDK 物联网版
2. Microsoft* Azure* 账户
3. Twilio* 账户

如何设置

首先，使用电脑上的 Git*（如下） 复制英特尔物联网代码示例入门库：

$ git clone https://github.com/intel-iot-devkit/how-to-code-samples.git

想要下载 .zip 文件？ 在您的 Web 浏览器中，访问 https://github.com/intel-iot-devkit/how-to-code-samples，并点击右下方的 Download ZIP按钮。 下载 .zip 文件后，对其进行解压，然后使用目录中的文件（对本例而言）。

将该程序添加至英特尔® XDK 物联网版

在英特尔® XDK 物联网版中，选择 Import Your Node.js Project：

然后，导航至该示例项目所在的目录，并选择它：

您需要将电脑连接至您的英特尔® Edison 开发板以向其发送代码。

点击左下角的 IoT Device菜单。 如果您的英特尔® Edison 被自动识别，选择它。

否则，选择 Add Manual Connection。 在 Address字段，键入 192.168.2.15。 在 Port字段，键入 58888。 点击 Connect以保存连接。

在英特尔® Edison 上手动安装该程序

或者，您可以在英特尔® Edison 开发板上手动设置代码。

与您的英特尔® Edison 开发板建立 SSH 连接，然后将英特尔物联网代码示例入门库复制到该开发板中，如下：

$ git clone https://github.com/intel-iot-devkit/how-to-code-samples.git

然后，导航至该目录（对本例而言）。

如欲在英特尔® Edison 上安装 Git*（若没有），请与该开发板建立 SSH 连接，并运行下列命令：

$ opkg install git

连接 Grove* 传感器

您需要具有连接至兼容 Arduino* 的 breakout 开发板的 Grove* Shield，以便将所有 Grove* 设备插入 Grove* Shield。 确保 Grove* Shield 上的微型 VCC 开关设置为 5V。

您需要使用入门套件附带的外部电源适配器为英特尔® Edison 供电，或使用外部的 12V 1.5A 电源替代该适配器。 您还可使用外部电池，如 5V USB 电池。

此外，您需要电路试验板 (breadboard) 和额外的 5V 电源为泵供电。 注：您需要使用单独的电池或电源为泵供电。 您不可将同一电源用于英特尔® Edison 开发板和泵，因此您总共需要 2 个电池或电源。

您需要使用 Grove* 干簧继电器开发板连接水泵。

1. 将 Grove* 线缆的一端插入 Grove* 干簧继电器，并将其另一端连接至 Grove* Shield 的 D4 端口上。
2. 将一根电线从泵连接至为泵预留的 5V 电源。
3. 将另一根电线从泵连接至 Grove* 干簧继电器开发板上的一个电源接口。
4. 将 Grove* 干簧继电器开发板上的另一个电源接口连接至为泵预留的 5V 电源的地线。
5. 通过将红线插入 5V 针脚、将黑线插入 GND 针脚以及将黄线插入 Grove* Shield 的数字针脚 2，连接水流传感器。
6. 将 Grove* 线缆的一端插入 Grove* 湿度传感器，并将其另一端连接至 Grove* Shield 的 A0 端口上。

英特尔® Edison 手动设置

如果您在英特尔® Edison 上手动运行该代码，您需要安装一些关联组件。

如欲获得在英特尔® Edison 上执行该示例所需的 Node.js* 模块，请运行下列命令：

npm install

Twilio* API 密钥

如欲选择发送文本讯息，您需要注册一个账户，并从 Twilio* 网站中获取 API 密钥：

https://www.twilio.com

若未事先获取 Twilio* API 密钥，您无法发送文本讯息， 不过仍然可以运行该示例。

将您的 Twilio* API 密钥和身份验证令牌传送至示例程序，具体方式是修改 TWILIO_ACCT_SID和 TWILIO_AUTH_TOKEN密钥（在 config.json文件中），如下：

{"TWILIO_ACCT_SID": "YOURAPIKEY","TWILIO_AUTH_TOKEN": "YOURTOKEN"
}

Microsoft* Azure* 服务器设置

您还可选择将该示例程序生成的数据存储在使用 Microsoft* Azure*、Node.js* 和 Redis* 数据存储部署的后端数据库中。

有关如何设置云数据服务器的信息，请访问：

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

配置该示例

如欲配置示例以选择发送文本讯息，请按照上述说明从 Twilio* 网站中获取 API 密钥，然后修改 TWILIO_ACCT_SID和 TWILIO_AUTH_TOKEN密钥（在 config.json文件中），如下：

{"TWILIO_ACCT_SID": "YOURAPIKEY","TWILIO_AUTH_TOKEN": "YOURTOKEN"
}

如欲配置该示例以使用可选的 Microsoft* Azure* 数据存储，请修改 SERVER和 AUTH_TOKEN密钥（在 config.json文件中，如下：

{"SERVER": "http://intel-examples.azurewebsites.net/logger/watering-system","AUTH_TOKEN": "s3cr3t"
}

如欲配置该示例以同时使用文本讯息和 Microsoft* Azure* 数据存储，请修改 TWILIO_ACCT_SID、TWILIO_AUTH_TOKEN、SERVER和 AUTH_TOKEN密钥（在 config.json文件中），如下：

{"TWILIO_ACCT_SID": "YOURAPIKEY","TWILIO_AUTH_TOKEN": "YOURTOKEN","SERVER": "http://intel-examples.azurewebsites.net/logger/watering-system","AUTH_TOKEN": "s3cr3t"
}

使用英特尔® XDK 物联网版运行该程序

准备好运行该示例时，确保保存了所有文件。

点击 Upload图标，将文件上传至英特尔® Edison 开发板。

点击英特尔® XDK 物联网版底部的 Run图标， 在英特尔® Edison 上运行该代码。

如果您修改了该代码，请点击 Upload and Run， 在英特尔® Edison 上运行包含您所做修改的最新代码。

当该程序在运行时，您会看到与上述内容类似的输出信息。

手动运行该程序

如欲在英特尔® Edison 上手动运行该程序，请与该开发板建立 SSH 连接，并执行下列命令：

node index.js

设置供水时间表

使用该示例程序运行时英特尔® Edison 显示的单页 Web 界面设置供水系统的时间表。

该 Web 服务器运行在端口 3000上，因此，如果英特尔® Edison 连接至 192.168.1.13上的Wi-Fi*，您在同一网络上时浏览的地址是 http://192.168.1.13:3000。

确定英特尔® Edison 的 IP 地址

您可以通过运行下列命令确定英特尔® Edison 所连接的 IP 地址：

ip addr show | grep wlan

您会看到与下列内容相似的输出信息：

3: wlan0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000
     inet 192.168.1.13/24 brd 192.168.1.255 scope global wlan0

IP 地址显示在 inet旁边。 在上述示例中，IP 地址为 192.168.1.13。

如欲查看英特尔物联网代码示例入门的完整列表，请访问 英特尔® 开发人员专区。

有关该代码示例的更多详情，请访问 GitHub*。