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使用RIOT/Google IoT/MQTT的环境站

消耗积分:0 | 格式:zip | 大小:0.00 MB | 2023-06-30

陈韵瑄

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描述

你好,为了更好地理解这篇文章,我建议你阅读上一篇关于第一部分的链接:使用谷歌云物联网和MQTT的环境站

这一次,在上一篇文章中开发的基于云的组件之上构建,我不得不将虚拟环境站替换为使用RIOT-OSMQTT-SN协议构建的新环境站。

结构概述

这里的组件:

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  • 2(或更多)由RIOT-OS实现的设备,它们能够使用本机模拟器生成随机值或真实硬件;
  • 一个MQTT-SN代理(本例中为mosquitto.rsmb ),用于将所有消息从设备转发到网关;
  • 一个简单的网关(或透明桥),由Python 实现,用于从RIOT-OS设备收集数据并将其发送到谷歌云平台;
  • 歌云平台,提供Cloud IoT 核心Pub/Sub API,用于管理连接、设备以及与 Web 应用程序交换的消息;
  • 使用nodejs + express和一些其他相关框架构建的 web 应用程序;
  • 用于存储的Mongodb NoSQL 数据库程序;
注意:我的github上提供的代码适用于我的个人 google 帐户上的凭据。我没有上传密钥,如果你想运行它,你需要自己设置。

RIOT-OS 简介

RIOT 是一种小型实时多线程操作系统,适用于网络化、内存受限的系统,专注于低功耗无线物联网 (IoT) 设备。它是开源软件,根据 GNU 宽通用公共许可证 ( LGPL ) 发布。

它基于以下设计原则:能效、实时能力、内存占用小、模块化和统一的 API 访问,独立于底层硬件。

它支持多个驱动程序,允许用户开箱即用。此外,依赖于硬件的代码被减少到最低限度,并从内核本身中抽象出来。

poYBAGOYB2OAGxlkAAEOPzOt5IE123.png
 

这些特性,以及在多个平台上运行的可能性,包括嵌入式设备以及普通 PC(带有“本机板”),使 RIOT-OS 成为构建物联网系统的绝佳选择。

为什么选择 MQTT-SN?

MQTT-SN 被设计为尽可能接近 MQTT,但它适应无线通信环境的特殊性,如低带宽、高链路故障、短消息长度等。它还针对低带宽的实现进行了优化。 - 成本低、处理和存储资源有限的电池供电设备。

pYYBAGOYB2iAVoeuAADEnhmmYHY572.png
 

但是,MQTT-SN 不是 MQTT,因此它需要一个透明网关,它是一个守护进程或小型服务器,它通过多个传输接收传入的 MQTT-SN 数据并将它们转换为适合连接到 MQTT 服务器的 MQTT。

网关设置

假设您已经完成了上一篇文章“云平台设置”部分的说明,还需要以下步骤才能使这部分工作:

poYBAGOYB3eAHa1hAAGlcQuZoQ0972.png
 
  • 打开gateway.py文件并更改顶部的设置部分,以将其与您的配置文件连接:
# SETUP
project_id = 'your_project_ID'
registry_id = 'your_register_ID'
cloud_region = 'your_region'
device_id = 'your_device_ID'
sub_topic = 'your_topic'
  • 然后运行:

$ python gateway_RIOT.py

原生板

在本节中,我将展示如何设置项目以使其在本机板模拟器上运行,这样您就可以在笔记本电脑上简单地试用它而无需外部板。

  • 由于代码基于emcute_mqttsn示例,因此部分设置也非常相似。因此,要运行 mosquitto RSMB (真正的小型消息代理),只需按照以下链接中“设置代理”部分的说明进行操作:https ://github.com/RIOT-OS/RIOT/tree/master/示例/emcute_mqttsn
  • 由于我们使用的是原生板,我们还需要在devices_RIOT文件夹中设置运行这两个命令的虚拟网络接口:

$ sudo ./RIOT/dist/tools/tapsetup/tapsetup

$ sudo ip a a fec0:affe::1/64 dev tapbr0

  • 选择一个设备文件夹并通过以下方式运行它:

$ BOARD=native make all term PORT=tap0

  • 此时,我们应该有这种情况,左边是设备,右上角是蚊子代理,右下角是网关
pYYBAGOYB5mAEoJ-AAimxOlMjU4837.png
 
  • 要完成设置,请在设备终端上(已经工作!),运行以下两个命令:

> ifconfig 5 add fec0:affe::99

> con fec0:affe::1 1885

  • 现在,设备已连接到代理并准备好使用 pub/sub 范例的所有功能。要查看所有功能运行命令help,否则,直接开始自主发送,只需运行:

> start ...

  • 这是最后的情况
poYBAGOYB9SAMSxeAA2gBvEhwPg728.png
 

正如我们所见,RIOT 设备通过 MQTT-SN 代理将遥测数据发送到网关,网关最终将它们发送到谷歌云平台。

结论

总之,该应用程序现在能够从之前实现的虚拟设备和新的 RIOT-OS 实现中检索数据。

其他一些有用的设置链接是:

对于下一个任务:


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