[原创] MicroPython动手做（29）——物联网之SIoT

SIoT
一个为教育定制的跨平台的MQTT服务器程序，S指科学（Science）、简单（simple）的意思。SIoT支持Win10、Win7、Mac、Linux等操作系统，一键启动，无需注册即可使用。SIoT针对学校场景的开源免费的MQTT服务器软件，可一键创建本地物联网服务器，摆脱联网困扰。SIoT重点关注物联网数据的收集和导出，是采集科学数据的最好选择之一。

那什么是物联网？什么又是MQTT呢？

物联网（Internet of Things，缩写IoT）是互联网的一个延伸，互联网的终端是计算机（PC、服务器），而物联网的终端是硬件设备，无论是家电、工业设备、汽车、监测仪器，所有这些终端都可以互联，可以总结为万物互联。

MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。

SIoT为“虚谷物联”项目的核心软件，是为了帮助中小学生理解物联网原理，并且能够基于物联网技术开发各种创意应用。

SIoT下载链接

系统集合  http://download3.dfrobot.com.cn/SIoT/SIoT1.2_full.zip

版本V1.2：
windows 32&64位系统
Mac系统
linux系统
虚谷号系统

1、SIoT采用GO语言编写
具有如下特点：
（1）跨平台。支持Win10、Win7、Mac、Linux等操作系统。只要启动这一程序，普通计算机（包括拿铁熊猫、虚谷号和树莓派等微型计算机）就可以成为标准的MQTT服务器。
（2）一键运行。纯绿色软件，不需要安装，下载后解压就可以使用，对中小学的物联网技术教学尤其适合。
（3）使用简单。软件运行后，不需要任何设置就可以使用。利用特定的“Topic”的名称（“项目名称/设备名称”），就能自动在数据库中添加项目和设备的名称，并将消息数据存入数据库。
（4）支持数据导出。所有的物联网消息数据都可以在线导出，系统采用SQLite数据库，同时支持Mysql数据库。
（5）支持标准的MQTT协议。QoS级别为0。
（6）支持WebAPI。系统系统了完善的WebAPI，方便各种软件以HTTP的方式调用，支持App inventor、Scratch、VB等默认不支持MQTT的中小学生常用编程软件调用。
（7）支持插件开发。
（8）SIoT的资源 GitHub：https://github.com/vvlink/SIoT/ 提供文档、案例、课程。

SIoT软件开发团队
核心人员：苏宇、谢作如、夏青
技术支持：张路、叶琛、李冬冬
系统测试：李亮、林淼焱、张喻

注：SIoT软件的开发得到温州市科技局2019年科技创新项目的资助，为《物联网与科学探究创意实验课程开发》项目的成果之一，软件采用MIT协议开源。

2、SIoT使用手册

简介

介绍物联网、MQTT和SIoT软件。

下载和安装

介绍SIoT软件的下载、安装、运行以及软件操作界面。

客户端连接范例

介绍各种客户端和SIoT软件的连接。SIoT为标准的MQTT服务器，支持绝大多数的客户端程序连接。

典型应用案例

介绍各种利用物联网技术实现的典型应用案例，重点关注如何利用物联网技术进行科学探究。

高级操作技巧

介绍SIoT的一些高级操作，如安全设置、WebAPI和数据导出等。

《SIoT使用手册》在线版
 https://siot.readthedocs.io/zh_CN/latest/index.html

SIoT文档开发团队

负责人：谢作如
参与人员：

谢作如（温州中学）
林淼焱（温州大学）
郑祥（温州四中）
郝晴（天津师大）
张喻（温州大学）
邱奕盛（温州中学）
许靖宇（天津师大）
宋达（天津师大）
毛雁（天津师大）
夏青（上海蘑菇云）
陆雅楠（上海师范大学）
……

目录清单
MicroPython动手做（01）——春节后入手了一块K210芯片AI开发板 
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1115786-1-1.html

MicroPython动手做（02）——尝试搭建K210开发板的IDE环境
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1115831-1-1.html

MicroPython动手做（03）——零基础学MaixPy之开机运行
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1116184-1-1.html

MicroPython动手做（04）——零基础学MaixPy之基本示例
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1116438-1-1.html

MicroPython动手做（05）——零基础学MaixPy之LCD液晶屏
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1116577-1-1.html

MicroPython动手做（06）——零基础学MaixPy之单目摄像头
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1116591-1-1.html

MicroPython动手做（07）——零基础学MaixPy之机器视觉
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1116617-1-1.html

MicroPython动手做（08）——零基础学MaixPy之识别颜色 
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1116662-1-1.html

MicroPython动手做（09）——零基础学MaixPy之人脸识别
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1116720-1-1.html

MicroPython动手做（10）——零基础学MaixPy之神经网络KPU
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1116925-1-1.html

MicroPython动手做（11）——搭建掌控板IDE环境
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1117964-1-1.html

MicroPython动手做（12）——掌控板之Hello World
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1118180-1-1.html

MicroPython动手做（13）——掌控板之RGB三色灯 
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1118275-1-1.html

MicroPython动手做（14）——掌控板之OLED屏幕
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1118389-1-1.html

MicroPython动手做（15）——掌控板之AB按键
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1118496-1-1.html

MicroPython动手做（16）——掌控板之图片图像显示
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1118945-1-1.html

MicroPython动手做（17）——掌控板之触摸引脚
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1119462-1-1.html

MicroPython动手做（18）——掌控板之声光传感器
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1119583-1-1.html

MicroPython动手做（19）——掌控板之蜂鸣器与音乐
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1119668-1-1.html

MicroPython动手做（20）——掌控板之三轴加速度
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1119998-1-1.html

MicroPython动手做（21）——掌控板之磁场传感器
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1120188-1-1.html

MicroPython动手做（22）——掌控板之无线广播
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1120835-1-1.html

MicroPython动手做（23）——掌控板之WiFi与蓝牙
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1120934-1-1.html

MicroPython动手做（24）——掌控板之拓展掌控宝 
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1121208-1-1.html

MicroPython动手做（25）——语音合成与语音识别
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1123752-1-1.html

MicroPython动手做（26）——物联网之OneNET
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1125172-1-1.html

MicroPython动手做（27）——物联网之微信小程序
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1125520-1-1.html

MicroPython动手做（28）——物联网之Yeelight
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1125939-1-1.html

MicroPython动手做（29）——物联网之SIoT
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1126090-1-1.html

3、在电脑上运行SIoT系统

（1）双击运行SIoT_win.exe，可以看到一个黑色的CMD窗口。
* 使用SIoT过程中一定不要关该窗口。

（2）将电脑连接到WIFI。
* 提供WIFI的路由器或手机热点可以不连接互联网，因为使用SIoT实现物联网应用时，只需要使用路由器或手机热点建立一个局域网即可。

（3）电脑每次连接WIFI，都会生成一个IP地址，每个IP地址对应的电脑都是唯一的。运行SIOT程序后会在电脑上建立一个SIOT服务器，其他设备要访问这个服务器，需要知道这个SIOT服务器所在电脑的IP地址。

获取电脑IP的方法有很多，可在网页上搜索到，下面我们来介绍其中一种简易操作方法，通过以下3步获取电脑IP。

a、同时按下键盘上“WIN”+“R”，弹出运行窗口。
b、输入“cmd”，点击确定，弹出小黑框。
c、在小黑框中输入“ipconfig”，点击键盘“enter”，在小黑框中可以看到IP地址。

4、 打开SIoT网页端

a、打开电脑浏览器，在网址栏输入在“STEP3”中获得的IP地址加上“:8080”，如：192.168.31.24:8080

* “:” 需在在英文输入法下。

b、点击键盘enter键，打开即为SIoT网页端，如下图：

打不开的话——

     ￭ 检查siot的小黑窗是否打开
     ￭ 检查ip地址是否错误，如果有多个ip地址就一个一个尝试
     ￭ 关闭网络防火墙

5、登陆SIoT网页端

账号：siot
密码：dfrobot
输入账号、密码后，点击“登陆”，

登陆后页面如下：

6、尝试在SIoT平台输入消息，控制点亮或熄灭板载LED灯

#MicroPython动手做（29）——物联网之SIoT
#尝试在SIoT平台输入消息，控制点亮或熄灭板载LED灯

from umqtt.simple import MQTTClient
from machine import Timer
from mpython import *
import ubinascii
import network
import music


_mqtt_topic_list = []

def timer14_tick(_):
  global mqtt
  mqtt.ping()

def mqtt_callback(topic, msg):
  try:
    topic = topic.decode('utf-8', 'ignore')
    _msg = msg.decode('utf-8', 'ignore')
    eval('mqtt_topic_' + bytes.decode(ubinascii.hexlify(topic)) + '("' + _msg + '")')
  except:
    print((topic, msg))

brightness=9

# 事件回调函数
def mqtt_topic_6561676c6572382f7a6b6231(_msg):
  global g_my_variable
  if (_msg == on):
    music.pitch(196, 50)
    rgb.fill((255*brightness//9, 255*brightness//9, 153*brightness//9))
    rgb.write()
  if (_msg == off):
    music.pitch(784, 50)
    rgb.fill( (0, 0, 0) )
    rgb.write()


my_wifi = wifi()
tim14 = Timer(14)
my_wifi.connectWiFi("zh","zy1567")
mqtt = MQTTClient("", "192.168.31.248", 1883, "siot", "dfrobot")
try:
  mqtt.connect()
  print('Connected')
except:
  print('Disconnected')
mqtt.set_callback(mqtt_callback)
tim14.init(period=20000, mode=Timer.PERIODIC, callback=timer14_tick)
mqtt.subscribe("eagler8/zkb1")
rgb[1] = (0*brightness//9, 102*brightness//9, 0*brightness//9)
rgb.write()
music.pitch(392, 50)
mqtt.publish("eagler8/zkb1","on")

Mind+ 实验图形编程

运行后出错，信息如下：

reader:  read tcp 192.168.31.248:1883->192.168.31.221:53734: wsarecv: A connection attempt failed because the connected party did not properly respond after a period of time, or established connection failed because connected host has failed to respond.

读取器：读取tcp 192.168.31.24:1883->192.168.31.221:53734：wsarecv：连接尝试失败，因为一段时间后被连接方未正确响应，或者由于连接的主机未能响应而建立连接失败。
 

在网页端，能查询到SIoT平台发出的消息，但无法控制板载LED灯

7、发布“hello”至主题“eagler8/zkb1”

#MicroPython动手做（29）——物联网之SIoT
#发布“hello”至主题“eagler8/zkb1”

# MindPlus
# mpython
from umqtt.simple import MQTTClient
from mpython import *
import network
import music


brightness=9


my_wifi = wifi()
my_wifi.connectWiFi("zh","zy1567")
while not (my_wifi.sta.isconnected()):
  pass
oled.invert(0)
oled.DispChar("          Wifi连接成功", 0, (2-1)*16, 1)
mqtt = MQTTClient("", "192.168.31.248", 1883, "siot", "dfrobot")
try:
  mqtt.connect()
  print('Connected')
except:
  print('Disconnected')
rgb[1] = (0*brightness//9, 102*brightness//9, 0*brightness//9)
rgb.write()
music.pitch(392, 50)
mqtt.publish("eagler8/zkb1","hello")
oled.invert(0)
oled.DispChar("         SIoT连接成功", 0, (2-1)*16, 1)
oled.show()

Mind+ 实验图形编程

SIoT网页端收到的消息

SIoT 初始化参数

8、读取环境光强度发送至SIoT网页端

#MicroPython动手做（29）——物联网之SIoT
#读取环境光强度发送至SIoT网页端

from umqtt.simple import MQTTClient
from mpython import *
import network
import music
import time


brightness=9

# 事件回调函数
def on_button_a_down(_):
  global g_my_variable
  time.sleep_ms(10)
  if button_a.value() == 1: return
  oled.DispChar("           采集光线值", 0, (3-1)*16, 1)
  oled.show()
  while True:
    mqtt.publish("eagler8/zkb1",(str(light.read())))
    time.sleep(2)


my_wifi = wifi()
button_a.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=on_button_a_down)
my_wifi.connectWiFi("zh","zy1567")
while not (my_wifi.sta.isconnected()):
  pass
mqtt = MQTTClient("", "192.168.31.248", 1883, "siot", "dfrobot")
try:
  mqtt.connect()
  print('Connected')
except:
  print('Disconnected')
rgb[1] = (0*brightness//9, 102*brightness//9, 0*brightness//9)
rgb.write()
music.pitch(392, 50)
mqtt.publish("eagler8/zkb1","hello")
oled.invert(0)
oled.DispChar("         SIoT连接成功", 0, (2-1)*16, 1)
oled.show()

Mind+ 实验图形编程