• 方案介紹
    • 一、項目介紹
    • 二、硬件選型
    • 三、系統(tǒng)設計思路
    • 四、華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺部署
    • 五、代碼設計
    • 六、總結
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基于STM32+華為云IOT設計的智能車庫管理系統(tǒng)

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一、項目介紹

隨著城市化進程和汽車擁有率的不斷提高，停車難的問題也日益凸顯。在城市中，停車場是一個非常重要的基礎設施，但是傳統(tǒng)的停車場管理方式存在很多問題，比如車位難以管理、停車費用不透明等。為了解決這些問題，智能車庫管理系統(tǒng)應運而生。

本項目基于STM32+華為云IOT設計的智能車庫管理系統(tǒng)，通過紅外感應傳感器檢測停車位的占用情況，將數(shù)據(jù)上傳到華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺，并通過微信小程序展示車庫的實時停車位情況，包括總停車數(shù)量、當前剩余空位數(shù)量和車位的編號，并在二維立體圖中標注出空閑停車位，方便用戶快速找到空閑停車位進行停車。

本系統(tǒng)還包括車牌識別自動計費部分，通過車牌識別技術識別車輛進出停車場的時間，并自動計算停車費用，提高了停車場的管理效率和用戶體驗。

本項目的實現(xiàn)將大大提高停車場的管理效率和客戶體驗，為城市交通管理和用戶出行提供了更加便捷和高效的解決方案。

二、硬件選型

在本項目中，需要選擇合適的硬件來實現(xiàn)智能車庫管理系統(tǒng)。根據(jù)項目需求，需要選取能夠完成以下功能的硬件：

【1】檢測停車位是否有車輛存在的傳感器模塊

【2】能夠?qū)鞲衅鲾?shù)據(jù)上傳到云平臺的通信模塊

【3】控制整個系統(tǒng)運行的主控芯片

【4】提供電源支持的電源模塊

基于以上需求，最終采用以下硬件：

【1】傳感器模塊：紅外傳感器模塊，例如紅外障礙傳感器模塊，能夠檢測車輛是否在停車位上。

【2】通信模塊：EC20-4G模塊，支持 4G LTE 網(wǎng)絡，能夠?qū)鞲衅鲾?shù)據(jù)上傳到華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺。

【3】主控芯片：STM32F103ZET6，具有較高的性能和穩(wěn)定性，能夠滿足系統(tǒng)的實時性需求。

【4】電源模塊：直流穩(wěn)壓電源模塊，能夠提供穩(wěn)定的電源支持，保證系統(tǒng)的正常運行。

三、系統(tǒng)設計思路

【1】硬件設計：

  • 使用STM32F103ZET6作為主控芯片，連接紅外感應傳感器進行車輛檢測。
  • 配置EC20-4G模塊與STM32進行通信，通過AT指令或相關協(xié)議將檢測到的數(shù)據(jù)上傳到華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺。

【2】云平臺配置：

  • 在華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)建設備實例，將EC20-4G模塊作為設備接入。
  • 配置數(shù)據(jù)流轉規(guī)則，使得上傳的數(shù)據(jù)能夠正確地傳輸?shù)皆破脚_并且存儲。

【3】微信小程序開發(fā)：

  • 使用微信小程序開發(fā)框架，通過調(diào)用華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺提供的API接口，獲取上傳的數(shù)據(jù)。
  • 對返回的數(shù)據(jù)進行解析和處理，計算當前車庫總停車數(shù)量和剩余空位數(shù)量。
  • 根據(jù)數(shù)據(jù)繪制二維立體圖，并標注出空閑停車位的位置和編號。
  • 實現(xiàn)用戶界面顯示，展示當前車庫狀態(tài)和方便用戶找到空閑停車位。

整體流程如下： 紅外感應傳感器通過STM32進行車輛檢測，檢測結果實時上傳到華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺。微信小程序通過API接口獲取上傳的數(shù)據(jù)，并進行分析和處理，計算出車庫總停車數(shù)量和剩余空位數(shù)量。 然后，在界面上繪制二維立體圖并標注空閑停車位。用戶可以通過微信小程序查看當前車庫的狀態(tài)，從而快速找到空閑停車位進行停車操作。

四、華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺部署

華為云官網(wǎng): https://www.huaweicloud.com/

打開官網(wǎng)，搜索物聯(lián)網(wǎng)，就能快速找到 設備接入IoTDA。

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4.1 物聯(lián)網(wǎng)平臺介紹

華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺（IoT 設備接入云服務）提供海量設備的接入和管理能力，將物理設備聯(lián)接到云，支撐設備數(shù)據(jù)采集上云和云端下發(fā)命令給設備進行遠程控制，配合華為云其他產(chǎn)品，幫助我們快速構筑物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

使用物聯(lián)網(wǎng)平臺構建一個完整的物聯(lián)網(wǎng)解決方案主要包括3部分：物聯(lián)網(wǎng)平臺、業(yè)務應用和設備。

物聯(lián)網(wǎng)平臺作為連接業(yè)務應用和設備的中間層，屏蔽了各種復雜的設備接口，實現(xiàn)設備的快速接入；同時提供強大的開放能力，支撐行業(yè)用戶構建各種物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

設備可以通過固網(wǎng)、2G/3G/4G/5G、NB-IoT、Wifi等多種網(wǎng)絡接入物聯(lián)網(wǎng)平臺，并使用LWM2M/CoAP、MQTT、HTTPS協(xié)議將業(yè)務數(shù)據(jù)上報到平臺，平臺也可以將控制命令下發(fā)給設備。

業(yè)務應用通過調(diào)用物聯(lián)網(wǎng)平臺提供的API，實現(xiàn)設備數(shù)據(jù)采集、命令下發(fā)、設備管理等業(yè)務場景。

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4.2 開通物聯(lián)網(wǎng)服務

地址： https://www.huaweicloud.com/product/iothub.html

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點擊總覽，查看接入信息。 我們當前設備準備采用MQTT協(xié)議接入華為云平臺，這里可以看到MQTT協(xié)議的地址和端口號等信息。

image-20230801151202953

總結:

端口號：   MQTT (1883)| MQTTS (8883)   
接入地址： a161a58a78.iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com

根據(jù)域名地址得到IP地址信息:

Microsoft Windows [版本 10.0.19045.2965]
(c) Microsoft Corporation。保留所有權利。

C:Users11266>ping a161a58a78.iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com

正在 Ping a161a58a78.iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com [121.36.42.100] 具有 32 字節(jié)的數(shù)據(jù):
來自 121.36.42.100 的回復: 字節(jié)=32 時間=38ms TTL=94
來自 121.36.42.100 的回復: 字節(jié)=32 時間=37ms TTL=94
來自 121.36.42.100 的回復: 字節(jié)=32 時間=38ms TTL=94
來自 121.36.42.100 的回復: 字節(jié)=32 時間=36ms TTL=94

121.36.42.100 的 Ping 統(tǒng)計信息:
    數(shù)據(jù)包: 已發(fā)送 = 4，已接收 = 4，丟失 = 0 (0% 丟失)，
往返行程的估計時間(以毫秒為單位):
    最短 = 36ms，最長 = 38ms，平均 = 37ms

C:Users11266>

image-20230801151212765

MQTT協(xié)議接入端口號有兩個，1883是非加密端口，8883是證書加密端口，單片機無法加載證書，所以使用1883端口比較合適。 接下來的ESP8266就采用1883端口連接華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺。

4.3 創(chuàng)建產(chǎn)品

（1）創(chuàng)建產(chǎn)品

點擊產(chǎn)品頁，再點擊左上角創(chuàng)建產(chǎn)品。

image-20230801151220860

（2）填寫產(chǎn)品信息

根據(jù)自己產(chǎn)品名字填寫。

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（3）產(chǎn)品創(chuàng)建成功

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（4）添加自定義模型

產(chǎn)品創(chuàng)建完成之后，點擊進入產(chǎn)品詳情頁面，翻到最下面可以看到模型定義。

這個模型就是定義自己設備接下來需要向服務器上傳那些數(shù)據(jù)類型。根據(jù)自己的數(shù)據(jù)類型進行編寫。

先點擊自定義模型。

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再創(chuàng)建一個服務ID。

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接著點擊新增屬性。

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4.4 添加設備

產(chǎn)品是屬于上層的抽象模型，接下來在產(chǎn)品模型下添加實際的設備。添加的設備最終需要與真實的設備關聯(lián)在一起，完成數(shù)據(jù)交互。

（1）注冊設備

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（2）根據(jù)自己的設備填寫

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（3）保存設備信息

創(chuàng)建完畢之后，點擊保存并關閉，得到創(chuàng)建的設備密匙信息。該信息在后續(xù)生成MQTT三元組的時候需要使用。

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（4）設備創(chuàng)建完成

可以點擊設備進入到設備詳情頁面。

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4.5 MQTT協(xié)議主題訂閱與發(fā)布

（1）MQTT協(xié)議介紹

當前的設備是采用MQTT協(xié)議與華為云平臺進行通信。

MQTT是一個物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議，它被設計用于輕量級的發(fā)布/訂閱式消息傳輸，旨在為低帶寬和不穩(wěn)定的網(wǎng)絡環(huán)境中的物聯(lián)網(wǎng)設備提供可靠的網(wǎng)絡服務。MQTT是專門針對物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的輕量級傳輸協(xié)議。MQTT協(xié)議針對低帶寬網(wǎng)絡，低計算能力的設備，做了特殊的優(yōu)化，使得其能適應各種物聯(lián)網(wǎng)應用場景。目前MQTT擁有各種平臺和設備上的客戶端，已經(jīng)形成了初步的生態(tài)系統(tǒng)。

MQTT是一種消息隊列協(xié)議，使用發(fā)布/訂閱消息模式，提供一對多的消息發(fā)布，解除應用程序耦合，相對于其他協(xié)議，開發(fā)更簡單；MQTT協(xié)議是工作在TCP/IP協(xié)議上；由TCP/IP協(xié)議提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接；所以，只要具備TCP協(xié)議棧的網(wǎng)絡設備都可以使用MQTT協(xié)議。 本次設備采用的ESP8266就具備TCP協(xié)議棧，能夠建立TCP連接，所以，配合STM32代碼里封裝的MQTT協(xié)議，就可以與華為云平臺完成通信。

華為云的MQTT協(xié)議接入幫助文檔在這里: https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_02_2200.html

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業(yè)務流程：

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（2）華為云平臺MQTT協(xié)議使用限制

描述 限制
支持的MQTT協(xié)議版本 3.1.1
與標準MQTT協(xié)議的區(qū)別 支持Qos 0和Qos 1支持Topic自定義不支持QoS2不支持will、retain msg
MQTTS支持的安全等級 采用TCP通道基礎 + TLS協(xié)議（最高TLSv1.3版本）
單帳號每秒最大MQTT連接請求數(shù) 無限制
單個設備每分鐘支持的最大MQTT連接數(shù) 1
單個MQTT連接每秒的吞吐量，即帶寬，包含直連設備和網(wǎng)關 3KB/s
MQTT單個發(fā)布消息最大長度，超過此大小的發(fā)布請求將被直接拒絕 1MB
MQTT連接心跳時間建議值 心跳時間限定為30至1200秒，推薦設置為120秒
產(chǎn)品是否支持自定義Topic 支持
消息發(fā)布與訂閱 設備只能對自己的Topic進行消息發(fā)布與訂閱
每個訂閱請求的最大訂閱數(shù) 無限制

（3）主題訂閱格式

幫助文檔地址：https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_02_2200.html

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對于設備而言，一般會訂閱平臺下發(fā)消息給設備 這個主題。

設備想接收平臺下發(fā)的消息，就需要訂閱平臺下發(fā)消息給設備 的主題，訂閱后，平臺下發(fā)消息給設備，設備就會收到消息。

如果設備想要知道平臺下發(fā)的消息，需要訂閱上面圖片里標注的主題。

以當前設備為例，最終訂閱主題的格式如下:
$oc/devices/{device_id}/sys/messages/down

最終的格式:
$oc/devices/6419627e40773741f9fbdac7_dev1/sys/messages/down

?

（4）主題發(fā)布格式

對于設備來說，主題發(fā)布表示向云平臺上傳數(shù)據(jù)，將最新的傳感器數(shù)據(jù)，設備狀態(tài)上傳到云平臺。

這個操作稱為：屬性上報。

幫助文檔地址：https://support.huaweicloud.com/usermanual-iothub/iot_06_v5_3010.html

image-20230801151401246

根據(jù)幫助文檔的介紹， 當前設備發(fā)布主題，上報屬性的格式總結如下：

發(fā)布的主題格式:
$oc/devices/{device_id}/sys/properties/report
 
最終的格式:
$oc/devices/6419627e40773741f9fbdac7_dev1/sys/properties/report
發(fā)布主題時，需要上傳數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)格式是JSON格式。

上傳的JSON數(shù)據(jù)格式如下:

{
  "services": [
    {
      "service_id": <填服務ID>,
      "properties": {
        "<填屬性名稱1>": <填屬性值>,
        "<填屬性名稱2>": <填屬性值>,
        ..........
      }
    }
  ]
}
根據(jù)JSON格式，一次可以上傳多個屬性字段。 這個JSON格式里的，服務ID，屬性字段名稱，屬性值類型，在前面創(chuàng)建產(chǎn)品的時候就已經(jīng)介紹了，不記得可以翻到前面去查看。

根據(jù)這個格式，組合一次上傳的屬性數(shù)據(jù):
{"services": [{"service_id": "stm32","properties":{"DS18B20":18,"motor_water":1,"motor_oxygen":1,"temp_max":10,"water_hp":130,"motor_food":0,"time_food":0,"oxygen_food":3}}]}

4.6 MQTT三元組

MQTT協(xié)議登錄需要填用戶ID，設備ID，設備密碼等信息，就像我們平時登錄QQ，微信一樣要輸入賬號密碼才能登錄。MQTT協(xié)議登錄的這3個參數(shù)，一般稱為MQTT三元組。

接下來介紹，華為云平臺的MQTT三元組參數(shù)如何得到。

（1）MQTT服務器地址

要登錄MQTT服務器，首先記得先知道服務器的地址是多少，端口是多少。

幫助文檔地址：https://console.huaweicloud.com/iotdm/?region=cn-north-4#/dm-portal/home

MQTT協(xié)議的端口支持1883和8883，它們的區(qū)別是：8883 是加密端口更加安全。但是單片機上使用比較困難，所以當前的設備是采用1883端口進連接的。

根據(jù)上面的域名和端口號，得到下面的IP地址和端口號信息： 如果設備支持填寫域名可以直接填域名，不支持就直接填寫IP地址。 （IP地址就是域名解析得到的）

華為云的MQTT服務器地址：114.116.232.138
域名：7445c6bcd3.st1.iotda-device.cn-north-4.myhuaweicloud.com
華為云的MQTT端口號：1883

注意?。。?！ 具體要看這里：

image-20230801151408871

（2）生成MQTT三元組

華為云提供了一個在線工具，用來生成MQTT鑒權三元組： https://iot-tool.obs-website.cn-north-4.myhuaweicloud.com/

打開這個工具，填入設備的信息（也就是剛才創(chuàng)建完設備之后保存的信息），點擊生成，就可以得到MQTT的登錄信息了。

下面是打開的頁面：

image-20230801151418248

填入設備的信息： （上面兩行就是設備創(chuàng)建完成之后保存得到的）

得到三元組之后，設備端通過MQTT協(xié)議登錄鑒權的時候，填入?yún)?shù)即可。

ClientId 6419627e40773741f9fbdac7_dev1_0_0_2023032108
Username 6419627e40773741f9fbdac7_dev1
Password 861ac9e6a579d36888b2aaf97714be7af6c77017b017162884592bd68b086a6e

4.7 模擬設備登錄測試

經(jīng)過上面的步驟介紹，已經(jīng)創(chuàng)建了產(chǎn)品，設備，數(shù)據(jù)模型，得到MQTT登錄信息。 接下來就用MQTT客戶端軟件模擬真實的設備來登錄平臺。測試與服務器通信是否正常。

（1）填入登錄信息

打開MQTT客戶端軟件，對號填入相關信息（就是上面的文本介紹）。然后，點擊登錄，訂閱主題，發(fā)布主題。

image-20230801151429390

（2）打開網(wǎng)頁查看

完成上面的操作之后，打開華為云網(wǎng)頁后臺，可以看到設備已經(jīng)在線了。

點擊詳情頁面，可以看到上傳的數(shù)據(jù)。

到此，云平臺的部署已經(jīng)完成，設備已經(jīng)可以正常上傳數(shù)據(jù)了。

五、代碼設計

5.1 EC20-4G模塊AT指令介紹

EC20模塊是一種常用的無線通信模塊，支持MQTT協(xié)議。

下面MQTT相關的AT指令：

【1】AT+QMTCONN：用于建立與MQTT服務器的連接。

  • 功能：通過指定MQTT服務器的地址、端口、客戶端ID、用戶名和密碼等參數(shù)，建立與MQTT服務器的連接。

【2】AT+QMTDISC：用于斷開與MQTT服務器的連接。

  • 功能：斷開與MQTT服務器的連接。

【3】AT+QMTPUB：用于發(fā)布MQTT消息。

  • 功能：指定MQTT主題和消息內(nèi)容，將消息發(fā)布到MQTT服務器。

【4】AT+QMTSUB：用于訂閱MQTT主題。

  • 功能：訂閱指定的MQTT主題，接收該主題下的消息。

【5】AT+QMTUNS：用于取消訂閱MQTT主題。

  • 功能：取消對指定MQTT主題的訂閱。

【6】AT+QMTRECV：用于接收MQTT消息。

  • 功能：接收從MQTT服務器發(fā)送的消息。

這些是EC20模塊MQTT協(xié)議相關的AT指令。使用這些指令，可以在EC20模塊上實現(xiàn)MQTT設備的登錄、主題訂閱、主題發(fā)布以及消息接收等功能。

5.2 EC20連接IOT平臺

以下是使用STM32和EC20通過MQTT協(xié)議連接物聯(lián)網(wǎng)平臺并實現(xiàn)主題訂閱和發(fā)布的實現(xiàn)代碼：

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"

// 定義串口波特率
#define BAUD_RATE 115200

// 定義UART接收緩沖區(qū)大小
#define UART_RX_BUFFER_SIZE 256

// 定義MQTT服務器地址和端口號
#define MQTT_SERVER_ADDRESS "mqtt.example.com"
#define MQTT_SERVER_PORT 1883

// 定義MQTT客戶端ID
#define MQTT_CLIENT_ID "example_client"

// 定義MQTT訂閱的主題
#define MQTT_SUB_TOPIC "example_topic"

// 定義MQTT發(fā)布的主題
#define MQTT_PUB_TOPIC "example_topic"

// 定義UART接收緩沖區(qū)和索引
char uartRxBuffer[UART_RX_BUFFER_SIZE];
volatile uint16_t uartRxBufferIndex = 0;

// UART中斷處理函數(shù)
void USART1_IRQHandler(void)
{
    if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)
    {
        // 讀取接收到的數(shù)據(jù)
        char data = USART_ReceiveData(USART1);

        // 將數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)
        uartRxBuffer[uartRxBufferIndex] = data;
        uartRxBufferIndex++;

        // 處理接收到的數(shù)據(jù)
        // 這里可以根據(jù)需要進行相關操作，例如解析MQTT消息等

        // 清除接收中斷標志位
        USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
    }
}

// 初始化UART1配置
void UART1_Config(void)
{
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    // 使能USART1和GPIOA時鐘
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    // 配置USART1引腳
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;     // TX
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;    // RX
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置USART1
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = BAUD_RATE;
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

    // 配置USART1中斷
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    // 使能USART1接收中斷
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);

    // 使能USART1
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

// 向UART1發(fā)送數(shù)據(jù)
void UART1_SendData(char *data)
{
    while (*data)
    {
        // 發(fā)送數(shù)據(jù)
        USART_SendData(USART1, *data++);
        
        // 等待發(fā)送完成
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
    }
}

// 連接MQTT服務器
void MQTT_Connect(void)
{
    // 構造MQTT CONNECT報文
    char connectPacket[256];
    sprintf(connectPacket,
            "x10x12x00x04MQTTx04x02x00x3Cx00%s",
            MQTT_CLIENT_ID);

    // 發(fā)送MQTT CONNECT報文
    UART1_SendData(connectPacket);
}

// 訂閱MQTT主題
void MQTT_Subscribe(void)
{
    // 構造MQTT SUBSCRIBE報文
    char subscribePacket[256];
    sprintf(subscribePacket,
            "x82x0Fx00x01x00x0C"MQTT_SUB_TOPIC"x00x00");

    // 發(fā)送MQTT SUBSCRIBE報文
    UART1_SendData(subscribePacket);
}

// 發(fā)布MQTT消息
void MQTT_Publish(char *message)
{
    // 構造MQTT PUBLISH報文
    char publishPacket[256];
    sprintf(publishPacket,
            "x30x10x00x0D"MQTT_PUB_TOPIC"%s",
            message);

    // 發(fā)送MQTT PUBLISH報文
    UART1_SendData(publishPacket);
}

int main(void)
{
    // 初始化UART1配置
    UART1_Config();
    
    // 連接MQTT服務器
    MQTT_Connect();
    
    // 訂閱MQTT主題
    MQTT_Subscribe();
    
    while (1)
    {
        // 處理其他任務
        
        // 發(fā)布MQTT消息
        MQTT_Publish("Hello, world!");
        
        // 等待一段時間
        delay_ms(1000);
    }
}

在代碼中，通過UART1與EC20進行通信，并實現(xiàn)了MQTT的連接、訂閱和發(fā)布功能。UART1_SendData函數(shù)用于向UART1發(fā)送數(shù)據(jù)，MQTT_Connect函數(shù)用于連接MQTT服務器，MQTT_Subscribe函數(shù)用于訂閱MQTT主題，MQTT_Publish函數(shù)用于發(fā)布MQTT消息。

5.3 獲取設備影子數(shù)據(jù)（API接口）

幫助文檔：https://support.huaweicloud.com/api-iothub/iot_06_v5_0079.html

設備影子介紹：

設備影子是一個用于存儲和檢索設備當前狀態(tài)信息的JSON文檔。
每個設備有且只有一個設備影子，由設備ID唯一標識
設備影子僅保存最近一次設備的上報數(shù)據(jù)和預期數(shù)據(jù)
無論該設備是否在線，都可以通過該影子獲取和設置設備的屬性

簡單來說：設備影子就是保存，設備最新上傳的一次數(shù)據(jù)。

我們設計的軟件里，如果想要獲取設備的最新狀態(tài)信息，就采用設備影子接口。

如果對接口不熟悉，可以先進行在線調(diào)試：https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/doc?product=IoTDA&api=ShowDeviceShadow

在線調(diào)試接口，可以請求影子接口，了解請求，與返回的數(shù)據(jù)格式。

image-20230801151441245

設備影子接口返回的數(shù)據(jù)如下：

{
 "device_id": "6419627e40773741f9fbdac7_dev1",
 "shadow": [
  {
   "service_id": "stm32",
   "desired": {
    "properties": null,
    "event_time": null
   },
   "reported": {
    "properties": {
     "DS18B20": 18,
     "motor_water": 1,
     "motor_oxygen": 1,
     "temp_max": 10,
     "water_hp": 130,
     "motor_food": 0,
     "time_food": 0,
     "oxygen_food": 3
    },
    "event_time": "20230321T081126Z"
   },
   "version": 0
  }
 ]
}

5.4 修改設備屬性（API接口）

地址: https://support.huaweicloud.com/api-iothub/iot_06_v5_0034.html

接口說明

設備的產(chǎn)品模型中定義了物聯(lián)網(wǎng)平臺可向設備下發(fā)的屬性，應用服務器可調(diào)用此接口向指定設備下發(fā)屬性。平臺負責將屬性以同步方式發(fā)送給設備，并將設備執(zhí)行屬性結果同步返回。

修改設備屬性的接口，可以讓服務器給設備下發(fā)指令，如果需要控制設備。

在線調(diào)試地址：

https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/doc?product=IoTDA&api=UpdateProperties

修改設備屬性是屬于同步命令，需要設備在線才可以進行調(diào)試，先使用MQTT客戶端登錄服務器，模擬設備上線。

然后進行調(diào)試，測試數(shù)據(jù)遠程下發(fā)給設備。

【1】利用MQTT客戶端先登錄設備 (這是同步命令，必須在線才能調(diào)試)

image-20230801151450774

【2】點擊調(diào)試

image-20230801151457386

{"services":{"temp_max":100}}

【4】可以看到，MQTT客戶端軟件上已經(jīng)收到了服務器下發(fā)的消息

image-20230801151505222

由于是同步命令，服務器必須要收到設備的響應才能順利完成一個流程，設備響應了服務器才能確定數(shù)據(jù)下發(fā)成功。

六、總結

基于STM32和華為云IOT的智能車庫管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)停車位智能展示功能，方便用戶快速找到空閑停車位。系統(tǒng)的核心部分是主控芯片STM32F103ZET6和紅外傳感器，通過紅外傳感器檢測停車位是否有車輛存在，并實時將檢測數(shù)據(jù)上傳到華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺。

在物聯(lián)網(wǎng)平臺上，可以創(chuàng)建一個設備模型，包括車庫總停車數(shù)量、當前剩余空位數(shù)量和車位的編號等屬性。每個停車位對應一個設備，通過紅外傳感器的檢測結果更新對應停車位的狀態(tài)。EC20-4G模塊負責將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)與云端的通信。

微信小程序作為用戶界面，通過調(diào)用華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺提供的接口，獲取設備上傳的數(shù)據(jù)并進行處理分析，在界面上顯示當前車庫總停車數(shù)量、當前剩余空位數(shù)量和車位的編號?？梢允褂枚S立體圖的形式，將停車位的狀態(tài)進行展示，標注出空閑的停車位，方便用戶快速找到空位進行停車。

通過紅外傳感器和EC20模塊實時上傳數(shù)據(jù)到華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺，微信小程序通過調(diào)用接口獲取數(shù)據(jù)并展示在界面上，實現(xiàn)停車位智能展示功能。這種系統(tǒng)可以提高停車場的利用率，提供用戶友好的體驗，同時也為停車場管理者提供了實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析的便利。

  • 更多詳細資料請聯(lián)系.docx
    下載

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