[嵌入式]物联网智能家居基本方法实现之经典

? ? ?今天主要和大家聊一聊，智能家居物联网的实现，今天主要使用Qt开发智能家居的一个物联应用。可以利用云服务远程控制设备并与设备通信。本文将实现远程点亮开发板的LED作为一个实例。?

? ? ?在生活中，我们可以使用WIFI智能插座，来远程控制家电设备。例如，远程开热水器，远程打开空调，窗帘等。其实这些设备的原理就是将WIFI插座注册到云服务器上，然后通过手机的APP来访问云服务，来控制WIFI插座。

第一：基本硬件介绍

? ? 需要一个ESP8266串口转WIFI模块以及需要加上一个USB-TTL模块。USB线可以接入电脑，使用串口调试此模块。

? ? ?注意：如果使用其他wifi模块,需要刷接入云的固件才能接入服务器。

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第二：测试WIFI模块功能??

? ? 要实现物联网的功能，需要使用ESP8266 WIFI模块。先测试WIFI模块是否能够正常使用，?是否能够正常连接服务器。

? ? ?在云端对设备先进行设计，取好名字和设备号。? ??

? ? ?使用WIFI模块串口通信的波特率为115200，在Ubuntu上设置WIFI模块时，一般串口名称为“ttyUSB0”，默认是没有 权限访问这个/dev/ttyUSB0 设备的。所以我们需要使用下面的指令修改权限。

sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0

第三：代码实现的具体方法

#include "esp8266.h"#include?<unistd.h>#include <QDebug>Esp82266::Esp82266(QWidget *parent){ Q_UNUSED(parent) /* 串口对象，用于与 Esp8266 模块通信 */ serialPort = new QSerialPort(this);? /* 定时器对象，用于定时发送设备在线的心跳包 */?timer?=?new?QTimer();??/*?led?对象，用于串口接收到云发过来的数据，然后控制板子的?LED?*/?led?=?new?Led(this);??/*?设置串口名?*/#if?__arm__?serialPort->setPortName("ttymxc2");#elseserialPort->setPortName("ttyUSB0");#endif?/*?设置波特率?*/?serialPort->setBaudRate(115200);?/*?设置数据位数?*/?serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data8);?/*?设置奇偶校验?*/?serialPort->setParity(QSerialPort::NoParity);??/*?设置停止位?*/?serialPort->setStopBits(QSerialPort::OneStop);??/*?设置流控制?*/?serialPort->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);??if?(!serialPort->open(QIODevice::ReadWrite))?qDebug()<<"串口无法打开！可能正在被使用！"<<endl;?else?{?qDebug()<<"串口打开成功！"<<endl;?}??/*?开始连接云?*/?connectToClound();??connect(serialPort,?SIGNAL(readyRead()),?this,?SLOT(serialPortReadyRead()));??connect(timer,?SIGNAL(timeout()),?this,?SLOT(onTimerTimeOut()));}? void Esp82266::serialPortReadyRead() { /* 接收缓冲区中读取数据 */ QByteArray buf = serialPort->readAll();? QString temp = QString(buf); readData.append(temp); qDebug()<<temp<<endl;? if (readData.contains("ready")) {?/*?如果复位成功?*/?sendCmdToEsp8266("AT+CWMODE=1");?readData.clear();}??if?(readData.contains("OK")?&&?readData.contains("AT+CWMODE"))?{?qDebug()<<"设置?STA?模式成功"<<endl;?sendCmdToEsp8266("AT+CWJAP=\"ALIENTEK-YF\",\"15902020353\"");?qDebug()<<"开始连接?WIFI"<<endl;?readData.clear();?}??if?(temp.contains("WIFI?GOT?IP"))?{?qDebug()<<"连接?WIFI?成功"<<endl;sleep(2);/* 原子云的设备号及密码 */?sendCmdToEsp8266("AT+ATKCLDSTA=\"02314701717851074890\",\"12345678\"");?qDebug()<<"开始连接云请等待"<<endl;?}??if?(temp.contains("CLOUD?CONNECTED"))?{?qDebug()<<"连接云成功"<<endl;?sleep(2);?/*?15s?就发送一次心跳包?*/?timer->start(15000);}??if?(temp?==?"开")?led->setLedState(true);?else?if?(temp?==?"关") led->setLedState(false);?}??Esp82266::~Esp82266(){?serialPort->close();?delete?timer;?timer?=?nullptr;}??void?Esp82266::sendCmdToEsp8266(QString?cmd){?cmd?=?cmd?+?"\r\n";??QByteArray?data?=?cmd.toUtf8();?serialPort->write(data);}?void?Esp82266::connectToClound(){?/*?重启模块，注意若已经连接上原子云，?*?需要重新上电或者短接?RST?脚来复位模块?*/?sendCmdToEsp8266("AT+RST");?}??void?Esp82266::sleep(int?second)?{?usleep(second?*?1000000);?}?void?Esp82266::sendTextMessage(QString?message)?{?serialPort->write(message.toLatin1());}?void?Esp82266::onTimerTimeOut(){  sendTextMessage("online");  qDebug()<<"发送设备在线心跳包"<<endl;}

? ? ?分析：添加路由器的WiFi热点以及密码，以及云端的设备编号和密码

?第四：云端API接口与实现

? ? ?在与云端进行通信的时候，必须先熟悉云端的API接口。网络端的常见的云端API通信流程图?。

? ? 在编写QT应用实现的时候，应该把重点放在HTTP与WEBSocket方向上?。一些账号信息与设备信息是通过HTTPS协议接口获取的，通信用WebSocket协议接口?。

#include "webapi.h"#include <QUuid>#include <QRegularExpression>Webapi::Webapi(QObject *parent){?this->setParent(parent);?/*?数组清空?*/?groupID.clear();?deviceID.clear();?deviceNumber.clear();??timer?=?new?QTimer();?connect(timer,?SIGNAL(timeout()),?this,?SLOT(onTimerTimeOut()));??networkAccessManager?=?new?QNetworkAccessManager(this);??orgURL?=?"https://cloud.alientek.com/api/orgs";?/*?请填写自己的 token 信息！！！?*/?api_token?=?"bf591984c8fa417584d18f6328e0ef73";/* 获取账号机构列表 */ getOrgURL();??QUuid?uuid?=?QUuid::createUuid();?random_token?=?uuid.toString();??webSocket?=?new?QWebSocket();/*?需要加一些安全配置才能访问?https?*/?QSslConfiguration?config;?config.setPeerVerifyMode(QSslSocket::VerifyNone);?config.setProtocol(QSsl::TlsV1SslV3);?webSocket->setSslConfiguration(config);??connect(webSocket,?SIGNAL(connected()),?this,?SLOT(webSocketConnected()));?connect(webSocket,?SIGNAL(binaryMessageReceived(QByteArray)),?this,?SLOT(onBinaryMessageReceived(QByteArray)));?}??Webapi::~Webapi()?{?delete?timer;?delete?webSocket;?webSocket?=?nullptr;?}??void?Webapi::getOrgURL()?{?getDataFromWeb(QUrl(orgURL));}??/*?获取设备分组列表?*/?void?Webapi::getGroupListUrl(){?getDataFromWeb(QUrl(groupListUrl));}??/*?获取设备的信息?*/?void?Webapi::getDevOfGroupUrl()?{?getDataFromWeb(QUrl(devOfGroupUrl));?}?/*?获取设备连接状态?*/?void?Webapi::getConStateUrl(){?getDataFromWeb(QUrl(conStateUrl));}??/*?从云服务器获取数据?*/?void?Webapi::getDataFromWeb(QUrl?url)?{?/*?网络请求?*/?QNetworkRequest?networkRequest;??/*?需要加一些安全配置才能访问?https?*/?QSslConfiguration?config;config.setPeerVerifyMode(QSslSocket::VerifyNone);config.setProtocol(QSsl::TlsV1SslV3);?networkRequest.setSslConfiguration(config);???/*?设置访问的地址?*/?networkRequest.setUrl(url);??/*?网络响应?*/?networkRequest.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader,?"application/json;charset=UTF-8");??/*?参数二为原子云帐号的?token?信息,填写自己的?*/?networkRequest.setRawHeader("token",?api_token.toLatin1());?QNetworkReply?*newReply?=?networkAccessManager->get(networkRequest);??connect(newReply,?SIGNAL(finished()),?this,?SLOT(replyFinished()));?connect(newReply,?SIGNAL(readyRead()),?this,?SLOT(readyReadData()));}

项目代码可参考如下连接?：

https://download.csdn.net/download/weixin_41114301/85875381

01_smarthome 项目下：

1、?webapi 文件夹为云平台的应用程序，主要用来与原子云通信。

2、Headers 文件夹为界面设计的头文件。?

3、Sources 文件夹为界面设计的源文件。?esp8266 项目下：

4、led 文件夹为 I.MX6U 开发板控制 LED 的接口程序。?

5、Headers 文件夹为 esp8266 通信的头文件。?

6、Sources 文件夹为 esp8266 通信的源文件（使用串口通信）。

第五?：运行结果