本实践案例中使用LoRa气象监测设备监测气象信息,上报温度、湿度、大气压、经度、纬度等数据,并使用IoT Studio平台搭建监控大屏,展示气象监测设备最新上报的数据和历史数据曲线图。
本案例的架构图如下。
实现过程:
购买LoRa网关和LoRa气象监测设备硬件。
购买已通过Link WAN认证的产品(内置Link WAN密钥),可访问广域物联网或阿里云IoT元器件馆。
使用LoRa设备之前,您需在物联网络管理平台上配置LoRa网关,搭建物联网所需的网络服务。
已开通物联网络管理平台。
如下图所示。
稍等片刻之后,网关状态显示为在线,则表示网关连网上线成功。
将凭证授权给自己后,在物联网平台上使用该凭证创建连网方式为LoRaWAN的产品。
配置LoRa网关后,您需要在物联网平台上创建LoRa产品和设备,定义物模型,编写、提交LoRa设备的数据解析脚本。
参数 | 说明 |
---|---|
产品名称 | 自定义产品名称。 |
所属品类 | 选择为自定义品类。 |
节点类型 | 选择直连设备。 |
连网方式 | 选择为LoRaWAN。 |
入网凭证 | 选择您在物联网络平台中创建并已授权的入网凭证。 |
数据格式 | 选择为透传/自定义。 |
认证方式 | 选择为设备密钥。 |
设备的DevEUI和PIN Code,请在您的设备标签上查看。
按照设备上的标识,为设备连接天线、GPS天线、电池或电源。
设备上电约2分钟后,在物联网平台控制台对应的实例下的设备页的设备列表中,该设备的状态会显示为在线。
物模型是将物理空间中的实体进行数字化,并在云端构建该实体的数据模型。在物联网平台中,定义物模型即定义产品功能(包括属性、事件、服务)。完成功能定义后,系统将自动生成该产品的物模型。本示例中,气象监测设备上报温度、湿度、气压、地理位置坐标等信息。因此,先在物联网平台上,为这些信息定义数据模型,即定义对应的属性。
属性名 | 标识符 | 类型 | 取值范围 | 步长 | 单位 | 读写类型 |
---|---|---|---|---|---|---|
温度 | Temperature | double | -99~100 | 0.01 | ℃ | 读写 |
湿度 | Humidity | double | 1~100 | 0.01 | % | 读写 |
大气压 | Atmosphere | float | 550 ~1060 | 0.01 | hPa | 读写 |
经度 | Longitude | double | -180~180 | 0.01 | ° | 读写 |
纬度 | Latitude | double | -90~90 | 0.01 | ° | 读写 |
海拔 | Altitude | float | 0~9999 | 0.01 | m | 读写 |
X加速度 | Acceleration_X | float | -1000~1000 | 0.01 | mg | 读写 |
Y加速度 | Acceleration_Y | float | -1000~1000 | 0.01 | mg | 读写 |
Z加速度 | Acceleration_Z | float | -1000~1000 | 0.01 | mg | 读写 |
运行速度 | Speed | float | -10000 ~10000 | 0.01 | Km/h | 读写 |
电池电压 | Battery_voltage | float | 0~100000 | 0.01 | V | 读写 |
气体阻力 | Gas_resistance | float | -10000 ~10000 | 0.01 | 无 | 读写 |
新增物模型的详细操作说明,请参见单个添加物模型。
本示例中,LoRa设备上报的数据是二进制格式,如01880537A5109D5A00846C
。其中 1、2 字节为数据标识码01 88
;3、4、5字节为海拔数据altitude:339m
;6、7、8字节为纬度数据latitude:34.1925
;9、10、11字节为经度数据longitude:108.8858
。
阿里云物联网平台的标准数据格式为Alink JSON格式,不能直接使用二进制数据进行业务处理;并且物联网平台下发的数据也是Alink JSON格式。您需要根据您的设备数据格式和定义的物模型,编写数据解析脚本,提交到物联网平台,以供物联网平台调用来解析上下行数据。
说明 脚本代码中属性的标识符必须与定义物模型时定义的一致。
详细的数据解析脚本编写指导,请参见LoRaWAN设备数据解析。
本示例的数据解析脚本如下:
// var COMMAND_REPORT = 02;
// var COMMAND_SET = 01;
var ALINK_PROP_REPORT_METHOD = 'thing.event.property.post'; //标准ALink JSON格式Topic,设备上传属性数据到云端。
var ALINK_PROP_SET_METHOD = 'thing.service.property.set';
var ALINK_VERSION = "1.1";
function rawDataToProtocol(bytes) {
var uint8Array = new Uint8Array(bytes.length);
for (var i = 0; i < bytes.length; i++) {
uint8Array[i] = bytes[i] & 0xff;
}
var dataView = new DataView(uint8Array.buffer, 0);
var jsonMap = {};
// var fHead = uint8Array[0]; // 第0个BYTE为上报协议。// if (fHead == COMMAND_REPORT)
{
jsonMap['method'] = ALINK_PROP_REPORT_METHOD; //ALink JSON格式 - 属性上报。
jsonMap['version'] = ALINK_VERSION; //ALink JSON格式 - 协议版本号固定字段。
jsonMap['id'] = '' + 12345; //ALink JSON格式 - 标示该次请求id值。
var params = {};
switch (dataView.getInt16(0)) {
case 0x0267:
params['Temperature'] = Math.floor(dataView.getInt16(2) * 0.1 * 10) / 10;//保留两位小数。
params['Humidity'] = Math.floor(100 * dataView.getUint8(6) * 0.01 / 2 * 10) / 10;
params['Atmosphere'] = Math.floor(dataView.getInt16(9) * 0.1 * 10) / 10;
break;
case 0x0188:
var buffer = new Uint8Array(4);
buffer[0] = 0;
buffer[1] = uint8Array[2];
buffer[2] = uint8Array[3];
buffer[3] = uint8Array[4];
var latitude = new DataView(buffer.buffer, 0);
params['Latitude'] = Math.floor(latitude.getInt32(0) * 0.0001 * 10000) / 10000;
buffer[0] = 0;
buffer[1] = uint8Array[5];
buffer[2] = uint8Array[6];
buffer[3] = uint8Array[7];
var longitude = new DataView(buffer.buffer, 0);
params['Longitude'] = Math.floor(longitude.getInt32(0) * 0.0001 * 10000) / 10000;
buffer[0] = 0;
buffer[1] = uint8Array[8];
buffer[2] = uint8Array[9];
buffer[3] = uint8Array[10];
var altitude = new DataView(buffer.buffer, 0);
params['Altitude'] = Math.floor(altitude.getInt32(0) * 0.01 * 100) / 100;
break;
case 0x0371:
params['Acceleration_X'] = dataView.getInt16(2);
params['Acceleration_Y'] = dataView.getInt16(4);
params['Acceleration_Z'] = dataView.getInt16(6);
break;
case 0x0702:
params['Battery_voltage'] = dataView.getInt16(2)/10;
params['Speed'] = Math.floor(dataView.getInt16(6) * 0.01 * 100) / 100;
break;
case 0x0902:
params['Gas_resistance'] = dataView.getInt16(2);
break;
}
jsonMap['params'] = params; //ALink JSON 格式 - params 标准字段 }
return jsonMap;
}
function protocolToRawData(bytes) {
var method = json['method'];
var id = json['id'];
var version = json['version'];
var payloadArray = [];
return payloadArray;
}
}
01880537A5109D5A00846C
。解析结果显示在运行结果栏中。
说明 物联网平台不能调用草稿状态的脚本,只有已提交的脚本才会被调用来解析数据。
设备上报的属性数据经脚本成功解析后,您可以在该设备的设备详情页物模型数据 > 运行状态页签下,查看设备上报的属性数据。
IoT Studio平台,即物联网开发平台。您可以使用IoT Studio中的Web应用编辑器可搭建监控大屏,用于展示设备上报的数据。
创建成功,自动进入该项目。
设置完成后,该文字组件将显示气象监测设备上报的温度值。
复制组件组时,各组件的显示效果配置和数据源配置同时被复制。
复制的组件组所有配置均相同。需先解散组,才能重新配置组件数据源等信息。
控制面板效果参考图如下。
以配置温度数据展示曲线图为例。
说明 如果选中时间选择器前的复选框,表示曲线图上显示时间选择器。应用发布后,可以设置时间,查看对应时间段的温度数据。
应用发布后,在左侧导航栏中选择
应用设置,可以开启应用Token验证,为应用绑定您自己的域名等。
更多Web应用可视化开发操作指导,请参见Web可视化开发文档。
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