第三课自制通信设备.docx

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1、第三课、自制通信设备一、实践情境5G元年的列车早己驶出，人工智能、大数据的浪潮还在涌动，云办公、云问诊成为防疫期间的热词。如今，物联网技术正处于时代发展的“风口”，其在安全防范、实时监测、追踪定位等领域都有广泛的应用。相较于传统的硬件设备，物联网技术使得各种硬件设备能够通过信息传输设备与互联网连接起来,继而进行信息的传递，以实现智能化识别与管理，为人们的日常生活带来便捷。本实践就以此为切入点,自制一个通信设备，实现智能终端借助物联网平台进行信息交换。二、实践目标本实践项目将以计算机为智能终端，自制一个基于WiFi的通信设备，实现与物联网平台的连接并向平台发送信息。三、知识目标1、了解物联网、M

2、QTT以及SIoT2、掌握搭建S1OT物联网平台的方法3、掌握通过Python编程实现向SIoT物联网平台发送信息的方法4、掌握从S1oT物联网平台网页端查看消息记录的方法四、实践准备软件使用：mind+编程软件x1、S1OT系统软件X1Tips:根据自己电脑的系统，对应下载S1OT软件压缩包。下载链接：http:mindp1us,物联网介:物联网（IntemetofThings,简称IoT）是借助互联网,传统电信网等信息承载体，让所有幽很独立功能的普通物体实现互联互通的网络.物联网是互联网的一个延伸，互联网的终端是计H机（PU服务器），而物联网的终端是硬件设备（手机、电脑、传感器等等）.在物

3、联网上，通过MQTT协议可以传输消息，每个人也可以应用电子标签将真实的物体上网联结，井以此查出它们的具体位置.通过物联网可以用中心计算机对机器、设备等进行集中管理、控制，实现物和物相联.也可以对家庭设备、汽车进行遥控，以及搜索位置、防止物品被盗等，类似自动化操控系统.MQTT介:MQTT是物联网中用于传输消息的一种协议（MessageQueuingTe1emetryTransport.消息队列遥测传输协议），它是基于客户端服务器的消息发布/订阅传输协议.MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范圉非常广泛.MQTT协议实现方式MQTT系统由与服务器通信的客户端组成，服务器就

4、是我们要搭建的物联网平台的载体.客户可以是信息发布者PUb1iSh或订阅者SUbSeribe.每个客户端都可以连接到服务器.举个例子，邮局大家都不陌生，我们可以到邮局寄信和收信.当我们寄信时，对于邮局而育我们就是信息发布者PUbIiSh,当收信时我们就成了订阅者SUbSCribe.同时，无论是寄信者还是收信者，我们都是客户.而邮局这个收寄信的平台就是所谓的服务器，为我们提供收信和寄信的服务.当发布者具有要分发的新数据时，它会将包含数据的控制消息发送到服务器.然后，服务器将信息分发给已订阅该主题的任何客户端.发布者不需要有关于订阅者数量或位置的任何数据，而订阅者又不必配置有关发布者的任何数据.M

5、QTT传输的消息分为：TOPiC和pay1oad两部分(1) Topic,可以理解为消息的类型，订阅者订阅后，就会收新亥主题的消息内容(Pay1oad);(2) pay1oad,可以理解为消息的内容，是指订阅者具体要接收的内容.SIoT筒介：SI。T是一个为教育定制的跨平台的开源MQTT服务器程序，S指科学(science).简单(SimP1e)的意思.SI。T支持Win10、Win7,Mac,1inUX等操作系统，一健启动，无需用户注册或者系统设置即可使用.SIoT也是为了帮助中4%生理解物联网原理，并且能第基于物联网技术开发各种创意应用.因为其重点关注物联网数据的收集和导出，是采集科学数据

6、的最好选择之一.SQT五、实践过程在本项目中，我们将分两步，自制一个基于WiFi的通信设备，实现一台计算机向物联网平台发送信息。1、搭建S1oT物联网平台2、向S1oT物联网平台发送消息任务1：平台搭建1.搭建步骤STEP1：电脑连接WiFi将电脑连接到WiFi。Tips：提供W1F1的路由器或手机热点可以不连接互联网，因为使用SIOT实现物联网应用时，只需要使用路由器或手机热点建立一个局域网即可。STEP2：运行S1OT系统双击运行SIoT应用程序，可以看到一个黑色的窗口。本课程以Win1O系统为例。名称databasestaticConfigjsonBZS1oTwindows12Tips：

7、使用SIOT过程中一定不要关闭该窗口。STEP3：电脑获取IP地址电脑每次连接W1FI,都会生成一个IP地址，每个IP地址对应的电脑都是唯一的。运行SIoT程序后会在该电脑上建立一个服务器，其他设备要访问它，就需要知道该电脑的IP地址。获取电脑IP的方法有很多，可在网页上搜索到，下面我们来介绍其中一种简易操作方法，通过以下3步获取电脑IPo(1)同时按下键盘上“WIN+iiRff,弹出如下运行窗口。Q-4一廷仃WindOWS将根据你所输入的名称，为你打开相应的程序、文件夹、文档或Internet资源。(2)输入“cmd”，点击确定，弹出小黑框。n1WNDOW%gIUTM(2)点击确定浏览(Q)

8、.1一(3)在小黑框中输入“ipconfig，点击键盘“enter”,在小黑框中可以看到IP地址，如下图IP为192.168.50.248。Tips：连上不同的WiFi,IP地址是不一样的。施体状岁.连接特茏的DXS：媒体已新开连接身(MMZDOWS”IeIAimdE*以太网适配3SVM*nrNetworkAdaPterVMnM1:连接特定的DXS4；IPv4地处:192.168.223.1检研:255.255.256.0以认河关：,以太冏适IE1B1hrareeErkAdapterVMn8:连黑纶定的DNS篇费ipIPv4Jt:192.168.43.1(网检码:255.255.255.0RU

9、RXIUX：号体状期：媒体已5开连接还接纶正的DXSSTEP4：打开服务器网页管理界面(1)打开电脑浏览器,在网址栏输入STEP3中获得的IP地址，加上“：8080”,如，192.168.50.248:8080Tips：“：”须在英文输入法下。(国新建后亚+CQ0卜92.168.50.248:80801(2)点击键盘enter键，打开即为网页管理界面，如下图:D192.168.50248：8080/htm1/1ogir。而A不安至192.168.50248:8080/白。项目列表设箭爆发送清电(3)打不开怎么办？1检查S1OT的小黑窗是否打开1检查IP地址是否错误，如果有多个IP地址就一个一个

10、尝试1关闭网络防火墙STEP5：登录账号账号：siot,密码：dfrobot输入账号、密码并点击登录，如下图，Tips：网页端账号密码都是统一的SIoT项目列表设笛列表发送消息帐号(1)输入账号和密码(2)点击登录CQ192168.50248：8080/htm1/X+一,He11oWOr1d)#发送消息tin.s1ccp(1)1BfI秒Tips：上述“SERVER”中输入的是自己电脑的实际IP地址。STEP2：运行程序并观察效果(1)运行程序，观察软件终端点击mind+软件右上方的运行按钮，我们可以看到在终端中显示“连接成功”的提示字样。W(3MB：32!Ar4uinorxnMxSO:2Dmo

11、botfinata*40!ZmyID9n109*.42Au：SYiA-ryc4itvFoond2fdigita1Pin*an*16AJWhWPimAIXri9ht.FiftF00990:4M4(2)平台查看消息打开网页界面，先点击“设备列表”，可以看到“项目ID”、“名称”分别对应为程序中“IOT_pubTopic”的信息;再点击“查看消息”，在弹出的页面中可以看到设备的MQTT消息记录;最后单击“自动刷新消息记录”，勾选后可以使消息实时自动刷新显示。1虬1650248Aeg*vAKGI192,168502488OOhtm(devceshtm1(1)点击设备列表”100箓x2fitbttaio81;*ftDFRototHwcrobrt(2)点击“查看消息”可看到程序中对Topic:microbit/001”的消息记录，伴有具体的消息内容及发送时间，如下图,导出斯向CTmoobCM)12Q211017:45:27HeHoWcxid202V1(MW17.45i2nwcrobCW1202M(MW1746:26mrobMX)1HMoWohdSTEP3：回顾程序1、导入麻importSioGij:Asiotj为了能实现物联网相关的功能，我们需要先导入SiO1库，以便后