第8课远程房屋管家

知识锦囊
实践操作
- 任务一：远程获取房间温湿度数据
- 任务二：向手机自动报警异常信息
思维拓展

在一个智能家居系统中，除了各种设备的自动化之外，远程管理和控制也是非常重要的一个功能。想象一下，你在外出的时候可以随时拿出手机检测房间信息。比如有没有煤气泄漏，有没有陌生人闯入等等，是不是很酷！所以在本节课中我们来学习如何做到及时通信与及时报警功能。

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想要实现远程通信功能最方便的方式就是通过电话，短信和移动网络功能了。在Wio LTE主控板背面集成了一块由中移物联网开发的LTE模组，就像我们的手机一样，我们只需要把SIM卡正确插入主控板，然后我们就可以通过程序控制来调用这些功能了。

将SIM卡以图示（下图一）方向插入模组的卡槽中，当SIM卡完全插入卡槽中（如下图二）我们才可以正常使用模组的功能。

实践操作

任务一：远程获取房间温湿度数据

在本任务中，我们将通过移动网络来获取安装在房间的温湿度传感器的数据。

它的原理是：将开发板连接到中国移动OneNET平台，然后开发板通过MQTT通信的方式将传感器获取的值远程发送到OneNET网站显示，然后我们就可以在OneNET上远程看到我们开发板传出的数据了。

我们一共将步骤分为3步，首先我们在OneNET注册并创建一个设备，然后将我们的开发板连接到设备，最后我们将数据发送到服务器并在页面上查看结果。

先正确插入SIM卡，连接温湿度传感器，完成硬件的准备工作：

打开OneNET的网站：https://open.iot.10086.cn/ 在右上角注册并登陆你的账号。

点击首页的“控制台”进入后台控制页面。

在控制台点击“全部产品服务”找到“多协议接入”并点击。

在多协议接入界面点击“添加产品”

在右侧弹出的界面中填写相关信息。注意红框选择需要和图片中一致，网络运营商需要选择插入Wio LTE开发板的SIM的运营商。

成功创建产品之后，在网站左侧找到“设备列表”点击右上角的“添加设备”按钮进行添加设备的操作。

在添加设备的界面正确填写信息并选择当前位置之后点击“添加”按钮，完成设备的添加。

添加完成设备后进入设备详情页。

点击“添加APIkey”然后系统会生成一个新的APIkey。此时请记住设备ID和APIkey的值，一会在后面连接设备时会用到。

然后回到主界面点击“产品概况”同样的查看并记录产品ID，一会会用到。

在界面左侧找到“数据流模板”然后添加数据流模板。

添加一个名为“TEST”的数据流名称，然后点击“添加”按钮。

之后这里会多出一个数据流模板，表示添加成功。

此时OneNET端的操作已经基本完成，接下来让我们转到代码。

首先下载安装ArduinoSerialCommand.zip库文件和DHT20温湿度传感器库文件（参考第5课），
然后打开Arduino IDE，新建一个程序文件，编写以下代码：

#include <SerialCommand.h>
#include <SoftwareSerial.h> 
#include "DHT.h"
#define DHTTYPE DHT20
DHT dht(DHTTYPE);    
#define BAT_ENABLE 19 //Grove端口使能引脚
 int newval = 32; //定义变量
#if defined(ARDUINO_ARCH_AVR)
    #define debug  Serial
#elif defined(ARDUINO_ARCH_SAMD) ||  defined(ARDUINO_ARCH_SAM)
    #define debug  SerialUSB
#else
    #define debug  Serial
#endif
void setup() {
    digitalWrite(BAT_ENABLE, HIGH);//启用Grove端口
    pinMode(GROVE_ENABLE,OUTPUT);
    digitalWrite(GROVE_ENABLE,HIGH);
    delay(100);
    SerialUSB.begin(115200);
    LTE.begin(115200);      //Serial2
    Serial1.begin(115200);  //Grove
    while (!Serial) {
     ; 
  }
    Serial.println("SAMD MCU Ready");
    Wire.begin();
    dht.begin();
    pinMode(LTE_PWR,OUTPUT);
    pinMode(LTE_RESET,OUTPUT);
    pinMode(LTE_WAKEUP,OUTPUT);
    pinMode(LTE_ENABLE,OUTPUT);
    digitalWrite(LTE_PWR,HIGH);
    digitalWrite(LTE_RESET,LOW);
    digitalWrite(LTE_WAKEUP,LOW);
    digitalWrite(LTE_ENABLE,HIGH);
    Serial.println("SAMD21[1] Init OK");
}
void loop() {
String ss = String(newval, DEC); 
char buf[9];//>>>>转字符串
ss.toCharArray(buf, 9);
float temp_hum_val[2] = {0};  //将温湿度定义为一个数组
if(SerialUSB.available()){
   LTE.write(SerialUSB.read());
}
if(LTE.available()){     
   SerialUSB.write(LTE.read());     
}
 if (!dht.readTempAndHumidity(temp_hum_val)) {
           SerialUSB.println(temp_hum_val[1]);
}
float temp_val = temp_hum_val[1];
  delay(2500);
    LTE.write("AT+CGACT=1,1\r\n");
    delay(2500);
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
        LTE.write("AT+CGACT=1,1\r\n");
    delay(2000);
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
    LTE.write("AT+MQTTCFG=\"183.230.40.39\",6002,\"728817855\",600,\"434575\",\"jQMUBpFbzSRe8dstkvMN87HXH70=\",0\r\n");
    delay(2500);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
    LTE.write("AT+MQTTOPEN=1,1,0,0,0,,\r\n");
    delay(2500);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
    LTE.write("AT+MQTTSUB=\"TEST\",1\r\n");
    delay(2500);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
    LTE.write("AT+MQTTPUB=\"$dp\",1,0,0,23\r\n");
    delay(2500);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
    int a[] = {0x03,0x00,0x14};
    for (int i = 0; i < 3; i++){
    LTE.write(a[i]);
    }
    delay(2500);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
        LTE.write("{\"TEMP\":\"");
    delay(2500);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
        LTE.println(temp_val);
    delay(2500);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    }
        LTE.write("\"}");
    delay(2500);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    }
    LTE.write("1");
    delay(1000);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
        LTE.write("2");
    delay(1000);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
        LTE.write("3");
    delay(1000);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
        LTE.write("4");
    delay(1000);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
        LTE.write("5");
    delay(1000);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
        LTE.write("6");
    delay(1000);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
        LTE.write("7");
    delay(1000);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
        LTE.write("8");
    delay(1000);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
while(1);
}

在代码的77行中，将728817855替换为你的设备ID；
将434575替换为你的产品ID；
将jQMUBpFbzSRe8dstkvMN87HXH70=\替换为你的APIkey。

然后上传代码，接下来打开串口监视器查看程序运行状态：

为了防止程序运行过快出错，所以程序中加了很多2.5秒的延时，所以打开串口监视器之后需要等待几秒才可以看到数据持续输出。

如果在串口监视器中发现下图的报错，那么代表网络初始化出错。

解决方法：保持串口监视器打开的情况下，断开Wio LTE开发板的数据线，然后再重新连接数据线；之后关闭串口监视器再重新打开串口监视器，等待串口监视器中返回ok。

程序运行成功之后打开OneNET网站，在设备列表中点击数据流，进入数据流展示界面。

如果发送成功的话，你会在这里看到来自传感器的数值。

如果你想要在OneNET平台上看到其他传感器的数值，你可以先在程序中加入获取传感器数值的代码，然后将示例代码的第109行中的“TEMP”改为你的传感器数值名称，在第115行中把“LTE.println(temp_val)”的“temp_val”改为你的传感器数值。

任务二：向手机自动报警异常信息

除了像任务一一样主动获取数据的方式之外，我们还可以被动获取一些关键信息，比如有人闯入房间，煤气泄漏或者发生火灾。在本任务中，我们将制作一个自动报警装置，当检测到危险信息，则开发板自动发短信到指定手机号提醒我们。
首先是硬件部分，按照图示正确连接PIR人体红外传感器。

然后打开Arduino IDE，新建一个程序文件，编写以下代码：

#include <SerialCommand.h>
#include <SoftwareSerial.h> 
#define BAT_ENABLE 19 //Grove端口使能引脚
#define PIR_SENSOR 0 //PIR传感器连接到D0接口
 int newval = 32; //定义变量
void setup() {
    SerialUSB.begin(115200);
    LTE.begin(115200);      //Serial2
    Serial1.begin(115200);  //Grove
    SerialUSB.println("SAMD MCU Ready");

    digitalWrite(BAT_ENABLE, HIGH);//启用Grove端口
    pinMode(PIR_SENSOR, INPUT);//设置PIR传感器为输入模式
    pinMode(GROVE_ENABLE,OUTPUT);
    digitalWrite(GROVE_ENABLE,HIGH);
    pinMode(LTE_PWR,OUTPUT);
    pinMode(LTE_RESET,OUTPUT);
    pinMode(LTE_WAKEUP,OUTPUT);
    pinMode(LTE_ENABLE,OUTPUT);

    digitalWrite(LTE_PWR,HIGH);
    digitalWrite(LTE_RESET,LOW);
    digitalWrite(LTE_WAKEUP,LOW);
    digitalWrite(LTE_ENABLE,HIGH);
    SerialUSB.println("SAMD21[1] Init OK");
}

void loop() {
String ss = String(newval, DEC); 
char buf[9];//>>>>转字符串
ss.toCharArray(buf, 9);

if(SerialUSB.available()){
   LTE.write(SerialUSB.read());
}
if(LTE.available()){     
   SerialUSB.write(LTE.read());     
}

  delay(2500);
     if(digitalRead(PIR_SENSOR)){          //如果检测到有人靠近
      LTE.write("AT+CMGF=1\r\n");
        delay(2500);
        while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 

    LTE.write("AT+CMGS=\"10086\"\r\n");
    delay(2500);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 

 // LTE.write(buf);//发送变量
    LTE.write("Someone broke into the room!");//发送字符串
    LTE.write(0x1A);
    delay(2500);
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 
while(1);
   } 
}

注意需要将代码第48行中的“10086”改为接收信息的手机号。你也可以在第55行更改要发送的字符串，或者取消54行的注释来发送变量。

上传成功程序之后，你可以在串口监视器中看到信息发送状态。

指定手机号收到的信息：

思维拓展

Wio LTE除了短信与移动网络通信的功能之外，我们还可以利用该开发板来实现打电话的功能。让我们来看看怎么做吧！

首先将套件中的喇叭安装在开发板上，注意Wio LTE有2个JST接口，分别是Speaker和电池接口，仔细观察接口旁边的丝印，不要接错在电池接口。

然后编写以下程序：

#include <SerialCommand.h>
#include <SoftwareSerial.h> 
#define BAT_ENABLE 19 //Grove端口使能引脚
int a = 10;
void setup() {
    SerialUSB.begin(115200);
    LTE.begin(115200);      //Serial2
    Serial1.begin(115200);  //Grove
    SerialUSB.println("SAMD MCU Ready");

    digitalWrite(BAT_ENABLE, HIGH);//启用Grove端口
    pinMode(GROVE_ENABLE,OUTPUT);
    digitalWrite(GROVE_ENABLE,HIGH);
    pinMode(LTE_PWR,OUTPUT);
    pinMode(LTE_RESET,OUTPUT);
    pinMode(LTE_WAKEUP,OUTPUT);
    pinMode(LTE_ENABLE,OUTPUT);

    digitalWrite(LTE_PWR,HIGH);
    digitalWrite(LTE_RESET,LOW);
    digitalWrite(LTE_WAKEUP,LOW);
    digitalWrite(LTE_ENABLE,HIGH);
    SerialUSB.println("SAMD21[1] Init OK");
}

void loop() {
if(SerialUSB.available()){
   LTE.write(SerialUSB.read());
}
if(LTE.available()){     
   SerialUSB.write(LTE.read());     
}

  delay(2500);

    LTE.write("AT+CGACT=1,1\r\n");
    delay(2500);
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 

    LTE.write("AT+SETVOLTE=1\r\n");
    delay(2500);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 

     LTE.write("AT+CLIP=1\r\n");
    delay(2500);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 

    LTE.write("ATD 10086\r\n");
    delay(2500);   
    while(LTE.available()){
        SerialUSB.write(LTE.read());     
    } 

while(1);
}

注意将代码中第54行的“10086”改为接收的手机号码。上传成功之后打开串口监视器观察返回信息是否正常，如果返回ok则电话成功拨出，如果没有返回信息或者返回错误，那么在打开串口监视器的情况下断开数据线，然后重新连接数据线，再关闭串口监视器并重新打开串口监视器即可解决。

第8课 远程房屋管家

知识锦囊

实践操作

任务一：远程获取房间温湿度数据

任务二：向手机自动报警异常信息

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