描述

抽象的：

自動(dòng)化監(jiān)控花園的過(guò)程可以將花園灌溉過(guò)程從手動(dòng)和靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?a href='http://www.socialnewsupdate.com/v/' target='_blank' class='arckwlink_none'>智能和動(dòng)態(tài)。這導(dǎo)致更高的舒適度、用水效率和更少的人工監(jiān)督工作。該項(xiàng)目提出了使用Bolt IOT的基于云的物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 智能花園監(jiān)控和灌溉系統(tǒng)。可以通過(guò)監(jiān)測(cè)土壤濕度來(lái)調(diào)整植物的澆水需求。測(cè)量植物的土壤水分可提供植物是否澆水理想、澆水過(guò)多或澆水不足的信息。這是使用土壤濕度傳感器完成的. 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)持續(xù)發(fā)送到Bolt云端。在云端分析從系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)，當(dāng)達(dá)到目標(biāo)土壤濕度閾值時(shí)，相應(yīng)的動(dòng)作會(huì)從云端發(fā)送到花園自動(dòng)澆水系統(tǒng)以灌溉花園。Bolt iot模塊用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制單元。物聯(lián)網(wǎng)用于讓花園所有者了解灑水裝置的最新狀態(tài)。來(lái)自傳感器的信息通過(guò) Twilio 定期更新，Twilio是一種云通信平臺(tái)即服務(wù) (CPaaS)，允許軟件開(kāi)發(fā)人員以編程方式撥打和接聽(tīng)電話、發(fā)送和接收短信，以及使用其 Web 服務(wù) API 執(zhí)行其他通信功能。

所有必需的組件：

該項(xiàng)目所需的所有組件都在下面提到，并且可以以合理的價(jià)格在市場(chǎng)上輕松獲得。

1. 土壤水分傳感器：

土壤水分傳感器信息：

https://en.wikipedia.org/wiki/Soil_moisture_sensor

2.螺栓物聯(lián)網(wǎng)：

Bolt iot的信息：https ://docs.boltiot.com/docs

3.砂漿：

4.泵：（自制）

學(xué)分和參考：https ://www.youtube.com/watch?v=pnx86V0xkmo

5.跳線（公/公）：

6.手機(jī)充電器：

螺栓物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

Bolt 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)讓您無(wú)論身在何處都能安全地控制您的設(shè)備并從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集數(shù)據(jù)。只需單擊幾下即可部署機(jī)器學(xué)習(xí)算法以檢測(cè)異常并預(yù)測(cè)傳感器值，從而獲得可操作的見(jiàn)解。要了解更多信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)boltiot.com。

在上一課中，我們?cè)?Bolt Cloud 上創(chuàng)建了我們的帳戶。在我們將 Bolt 設(shè)備鏈接到我們的帳戶之前，讓我們了解 Bolt 云架構(gòu)、它的工作原理以及它的重要性。

Bolt 云是為 Bolt 設(shè)備提供物聯(lián)網(wǎng)功能的主要組件之一。所有 Bolt 設(shè)備開(kāi)箱即用地連接到 Bolt Cloud。Bolt 設(shè)備附帶一個(gè)固件，可以幫助它了解如何通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到 Bolt Cloud。

Bolt 設(shè)備與 Bolt Cloud 的通信

Bolt 設(shè)備與 Bolt Cloud 的通信通過(guò) MQTT 通信協(xié)議進(jìn)行。MQTT 代表消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸。但是為什么在HTTP&HTTPS協(xié)議如此流行并被廣泛用于通信的情況下，我們還需要MQTT這樣的協(xié)議來(lái)進(jìn)行通信呢？盡管這些協(xié)議很流行，但為管理通信而通過(guò) Internet 發(fā)送的開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)量相當(dāng)大。開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)是與實(shí)際消息/數(shù)據(jù)一起發(fā)送的數(shù)據(jù)，它傳達(dá)了理解所發(fā)送的消息/數(shù)據(jù)所需的額外信息。開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)因協(xié)議而異。對(duì)于具有硬件功能和網(wǎng)絡(luò)功能以發(fā)送額外開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)的移動(dòng)電話、筆記本電腦、臺(tái)式計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)，這很好。

大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器包含有限的處理能力和受限的互聯(lián)網(wǎng)帶寬。由于這些限制，他們僅在需要時(shí)才通過(guò) Internet 發(fā)送數(shù)據(jù)，并且發(fā)送的數(shù)據(jù)在帶寬使用方面非常低。因此，使用 HTTP 等協(xié)議時(shí)，HTTPS 在開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)多于實(shí)際數(shù)據(jù)本身的情況下變得不可行。MQTT 包含非常低的開(kāi)銷(xiāo)，因此成為物聯(lián)網(wǎng)通信的理想選擇。

MQTT 是一種發(fā)布-訂閱消息傳遞協(xié)議。pub是指發(fā)布，sub是指訂閱。有一個(gè)中央實(shí)體，在我們的例子中是 Bolt Cloud。所有 Bolt 設(shè)備都連接到 Bolt 云，并通過(guò)在其獨(dú)特的渠道上發(fā)布數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送到各種渠道。Bolt 設(shè)備還訂閱頻道，以便他們可以接收來(lái)自 Bolt 用戶的命令。

Bolt Cloud 用戶，即像我們這樣的人使用 HTTPS 通信協(xié)議與 Bolt Cloud 通信。我們可以使用 Bolt Cloud 儀表板來(lái)控制和監(jiān)視我們的 Bolt 設(shè)備，或者使用 Bolt Cloud API，以防我們想繞過(guò)儀表板并通過(guò)我們編寫(xiě)的程序訪問(wèn)我們的 Bolt 設(shè)備。我們將在接下來(lái)的模塊中了解更多相關(guān)信息。

Bolt Cloud 從 Bolt 設(shè)備接收所有控制或請(qǐng)求傳感器數(shù)據(jù)的命令，并將命令發(fā)送到 Bolt 設(shè)備。Bolt 設(shè)備執(zhí)行命令，并將響應(yīng)發(fā)送回 Bolt Cloud，Bolt Cloud 將其轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)起命令的用戶。

在本課中，我們了解了 Bolt Cloud 的架構(gòu)，Bolt 設(shè)備和用戶如何與 Bolt Cloud 進(jìn)行通信。在下一課中，我們將了解 Bolt Cloud 的工作原理。

Twilio：

Twilio是一個(gè)云通信平臺(tái)即服務(wù) (CPaaS)，允許軟件開(kāi)發(fā)人員以編程方式撥打和接聽(tīng)電話、發(fā)送和接收短信，以及使用其 Web 服務(wù) API 執(zhí)行其他通信功能。

Twilio 使用Amazon Web Services來(lái)托管電話基礎(chǔ)設(shè)施，并通過(guò)其 API提供HTTP和公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN) 之間的連接。

Twilio 遵循一套架構(gòu)設(shè)計(jì)原則來(lái)防止意外中斷，并因在 2011 年 4 月亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)大范圍中斷期間保持在線而受到贊譽(yù)。

Twilio 支持開(kāi)源軟件的開(kāi)發(fā)，并定期為開(kāi)源社區(qū)做出貢獻(xiàn)。2010 年 6 月，Twilio 推出了 Open VBX，這是一款開(kāi)源產(chǎn)品，可讓企業(yè)用戶配置電話號(hào)碼以接聽(tīng)和轉(zhuǎn)接電話。一個(gè)月后，Twilio 工程師 Kyle Conroy 發(fā)布了 Stash board，這是一種用Python 編程語(yǔ)言編寫(xiě)的開(kāi)源狀態(tài)儀表板，任何 API 或軟件服務(wù)都可以使用它來(lái)顯示其服務(wù)是否正常運(yùn)行。Twilio 還贊助由現(xiàn)任前 Twilio 工程師 Jeff Lindsay 創(chuàng)建的本地隧道，它使軟件開(kāi)發(fā)人員能夠從NAT后面將他們的本地開(kāi)發(fā)環(huán)境暴露給公共互聯(lián)網(wǎng)

創(chuàng)建和設(shè)置 twillo 帳戶：

參考鏈接： https: //support.vision6.com.au/hc/en-us/articles/230673727-Text-Messaging-Account-Setup-with-Twilio

組裝硬件

1.取土壤濕度傳感器，將其模擬引腳連接到Bolt IOT模塊中的A0引腳

2.將土壤濕度傳感器的VCC連接到Bolt IOT模塊中的5V

3. 將 motar 連接到 Bolt IOT 模塊的 GPIO 引腳

4.使用公母跳線連接

部分樣機(jī)圖片

注意：電機(jī)與水打交道，因此應(yīng)小心，因?yàn)槟撤N灑在電路和模塊上的水可能會(huì)造成損壞

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軟件配置：

我們將在我們的 PC (Windows) 上使用 VMware Ubuntu 設(shè)備。如果跳過(guò)此步驟，您可能會(huì)在安裝 Boltiot 包時(shí)遇到錯(cuò)誤。

sudo apt-get -y update

第二步：安裝python3 pip3

pip3 是 python3 的包管理器，用于安裝和管理包和 python 庫(kù)。它是系統(tǒng)獨(dú)立的。

使用以下命令安裝 pip3，

sudo apt install python3-pip

第 3 步：使用 pip 安裝 Bolt IoT 庫(kù)。

現(xiàn)在我們將在您的 Ubuntu 服務(wù)器上安裝 boltiot python 庫(kù)。

在終端中鍵入以下命令以安裝 boltiot python 庫(kù)。

sudo pip3 install boltiot

現(xiàn)在我們完成了 boltiot python 庫(kù)的安裝。在下一節(jié)中，我們將學(xué)習(xí)如何使用 Bolt python 庫(kù)檢查設(shè)備狀態(tài)并關(guān)閉設(shè)備。

第 4 步：要獲取 Bolt API 密鑰和設(shè)備 ID，請(qǐng)轉(zhuǎn)到 Bolt 云并單擊 API 部分，您將獲取 API 密鑰。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到設(shè)備部分，您將獲得設(shè)備 ID

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通過(guò)在 Twilio 上創(chuàng)建帳戶

拿

SID、AUTH_TOKEN、FROM_NUMBER、TO_NUMBER

為此，請(qǐng)參考以下鏈接

參考鏈接： https: //support.vision6.com.au/hc/en-us/articles/230673727-Text-Messaging-Account-Setup-with-Twilio

使用 TWILIO 發(fā)送短信

第 1 步：連接溫度監(jiān)測(cè)電路 REFER - Hardware connections for soil moisture sensor。

第 2 步：通過(guò)輸入您的數(shù)字海洋水滴的 IP 地址登錄到 Putty。

第 3 步：成功登錄后，創(chuàng)建一個(gè)名為的文件，該文件conf.py將存儲(chǔ)與 Twilio 相關(guān)的所有憑據(jù)。在終端中創(chuàng)建新文件類(lèi)型。sudo nano conf.py之后編寫(xiě)下面的代碼以將所有憑據(jù)保存在一個(gè)文件中。

SID = 'You can find SID in your Twilio Dashboard'
AUTH_TOKEN = 'You can find  on your Twilio Dashboard'
FROM_NUMBER = 'This is the no. generated by Twilio. You can find this on your Twilio Dashboard'
TO_NUMBER = 'This is your number. Make sure you are adding +91 in beginning'
API_KEY = 'This is your Bolt Cloud account API key'
DEVICE_ID = 'This is the ID of your Bolt device'

注意：您必須用您的憑據(jù)替換上述所有值。您可以在 Twilio 儀表板中找到前四個(gè)值，在 Bolt Cloud 儀表板中找到后兩個(gè)值。

我們將所有憑據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)單獨(dú)的文件中，因?yàn)樗遣粦?yīng)與任何人共享的敏感數(shù)據(jù)。因此，最好避免直接在代碼中使用憑據(jù)。替換所有值后，使用 CTRL+X 保存文件。

第 4 步：現(xiàn)在再創(chuàng)建一個(gè)名為soil_moisture.py. 為此，您必須sudo nano soil_moisture.py在終端中輸入。現(xiàn)在我們將編寫(xiě)主要代碼來(lái)從 Bolt 收集數(shù)據(jù)，并在超過(guò)閾值時(shí)發(fā)送 SMS。

代碼的算法可以分解為以下步驟 -

1. 從 Bolt 設(shè)備獲取最新的傳感器值。

2. 檢查傳感器值是否在我們的最小值和最大值指定的范圍內(nèi)。

3. 如果不在范圍內(nèi)，發(fā)送短信。

4. 等待 10 秒。

5. 從步驟 1 開(kāi)始重復(fù)。

工作原則：

使用 Bolt IOT 的自動(dòng)智能園藝和監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯是，每當(dāng)植物干燥并且植物需要一些水時(shí)，連接到植物附近的電機(jī)會(huì)在特定時(shí)間段后的某個(gè)時(shí)間段給水，因?yàn)橛捎谕寥浪謧鞲衅髦怠?/font>

1. 最初將干旱條件的閾值固定為最大值，即植物表面完全干燥的土地

2.然后通過(guò)土壤濕度傳感器持續(xù)監(jiān)測(cè)植物狀況是否潮濕或干燥，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到螺栓云

3. 基于 API 密鑰和 conf.py 文件的所有詳細(xì)信息，在 Ubuntu 服務(wù)器上顯示和運(yùn)行詳細(xì)信息，它還向 twilio 云服務(wù)請(qǐng)求 SMS 請(qǐng)求

結(jié)果：

匯編：

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回復(fù)：

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