人工智能和機器學習的火熱，將Python語言的熱度帶到了一個新高度，朋友圈經常刷到的Python小課，甚至讓很多非技術的同學一度懷疑，不會點Python都不好意思說自己是現代人。關于Python的基礎知識，網上內容很多，感興趣的都可以找到大量資料學習。本篇文章，我主要從一些讀者關注的問題出發，比如在各種IoT智能設備普及的今天，如何利用Python去控制智能硬件，實現一些功能演示呢？比如我們可以利用Python控制燈泡的開關、亮度調節、顏色變化等等。

實際上，這些控制硬件設備的能力，并不需要你完全自己去開發程序實現，通過現成的平臺，通過簡單的Python代碼編程，就可以實現智能設備的控制和交互，真正讓你掌握軟件和硬件能力的打通。下面，我會利用涂鴉云開發平臺手把手教你如何使用該平臺并通過 Python 調用相關 API 控制一款智能設備。利用涂鴉云開發平臺，您可以獲取涂鴉 IoT 平臺 OpenAPI 的調用權限。通過簡單的代碼編程就可以輕易控制 Powered By Tuya 智能設備。

物料清單

硬件：一款智能硬件設備，任何 Powered By Tuya 設備皆可，您也可以前往涂鴉智選平臺采購樣品。

軟件：一款 Python IDE，例如 PyCharm、VS Code、IDLE 等

步驟

第 1 步：創建云開發項目

想要使用涂鴉API，您需要先在 涂鴉云開發平臺 創建一個項目。

創建成功后，在項目詳情頁面，您可以獲得授權密鑰（Access ID 和 Access Secret 的組合）。請復制出來妥善保管，調用 API 時您需要用到授權密鑰。

第 2 步：關聯設備到項目

使用涂鴉 OpenAPI 主要是為了控制智能設備，所以我們需要先將設備關聯到云開發項目中。

設備關聯方式

涂鴉提供了4種關聯設備的維度：

由于前 3 種需要您開發智能硬件產品或移動應用，為了快速體驗 IoT 應用構建流程，本文使用第 4 種方式關聯設備關聯。

推薦方式一：使用涂鴉智能 App 添加智能設備

推薦方式二：添加虛擬設備

如果您沒有可用的 Powered By Tuya 設備，您還可以通過添加虛擬設備來完成調試。關聯產品下的設備：通過產品 PID 關聯您開發的智能設備。關聯微信小程序配網添加的設備：通過 App schema 關聯您開發的小程序下的設備。關聯 App 配網添加的設備：通過 App schema 關聯您開發的 App 下的設備。關聯 App 賬號下的設備：通過使用涂鴉智能 App 關聯您的 IoT 賬號里配網的設備。在手機里安裝涂鴉智能 App 或智能生活 App。

將智能設備配網到 App。打開云開發 關聯設備 頁面。選擇關聯 App 賬號下的設備頁簽。使用涂鴉智能 App 進行掃碼即可將賬號下的所有設備授權給云開發項目使用。智能設備關聯到云開發項目后，您可以在設備管理>設備列表查看到通過各種方式關聯的設備。添加完成后，可以先將設備 ID 復制出來備用，假設您獲取的設備 ID 為6c7asa9b55fs632c12zcwy。

打開云開發 虛擬設備 頁面。選擇添加虛擬設備。選擇一款產品，然后選擇添加虛擬設備>關聯到涂鴉 App 賬號。使用涂鴉智能 App 進行掃碼即可將賬號下的虛擬設備授權給云開發項目使用。虛擬設備都被獨立放置在設備管理>虛擬設備頁面。添加完成后，可以先將設備 ID 復制出來備用，假設您獲取的虛擬設備 ID 為 vdevo160544422718591。

第 3 步：申請 API 調用權限

涂鴉 IoT 平臺 OpenAPI 默認是非開通狀態，您需要以分組為單位發起 API 開通申請方可使用。如果您調用未開通的 API，將產生權限不足的調用錯誤。本文操作中，您需要在 云開發 API 分組頁面 申請的 API 分別為授權管理、設備管理、設備控制。

至此，在涂鴉云開發平臺上的準備工作已經完成，接下來請選擇任意一個Python IDE 進行接下來的編程實踐。

第 4 步：調用 API 控制設備

本步驟中所有涉及的 Python 代碼已經打包生成為 python_iot_code_sample.py，您可以提前下載使用。

4.1 獲取 access_token

涂鴉 IoT 采用 HMAC-SHA256 創建摘要，根據不同應用場景，云開發平臺提供兩套簽名算法。其中，令牌管理接口（獲取令牌、刷新令牌）算法如下：

sign = HMAC-SHA256(client_id + t, secret).toUpperCase()

以下為對應的 Python 應用代碼邏輯：

#從云開發項目獲得的授權密鑰client_id='3meqtq4x9wr22a90lee4'secret='7b121dd8196043f3b6944250fa3ad4ab'#各接口使用方請根據自身所在區域調用相應接口。#中國區https://openapi.tuyacn.com#美洲區https://openapi.tuyaus.com#歐洲區https://openapi.tuyaeu.com#印度區https://openapi.tuyain.combase='https://openapi.tuyacn.com'#簽名算法函數defcalc_sign(msg,key): importhmacimporthashlib sign=hmac.new(msg=bytes(msg,'latin-1'),key=bytes(key,'latin-1'),digestmod=hashlib.sha256).hexdigest().upper()returnsignimporttimeimportrequests t=str(int(time.time()*1000)) r=requests.get(base+'/v1.0/token?grant_type=1', headers={'client_id':client_id,'sign':calc_sign(client_id+t,secret),'secret':secret,'t':t,'sign_method':'HMAC-SHA256', }) res=r.json()['result'] print(res)

4.2 編寫通用請求函數

所有業務 API 都需要帶公共參數，為了避免重復繁瑣的操作，建議您編寫 GET 和 POST 請求，方便后續使用。同時，業務接口的簽名算法與之前步驟中獲取 Token 時使用的不同，算法如下：

sign = HMAC-SHA256(client_id + access_token + t, secret).toUpperCase()

以下為對應的 Python 應用代碼邏輯：

importjson#get請求函數defGET(url,headers={}): t=str(int(time.time()*1000)) default_par={'client_id':client_id,'access_token':res['access_token'],'sign':calc_sign(client_id+res['access_token']+t,secret),'t':t,'sign_method':'HMAC-SHA256', } r=requests.get(base+url,headers=dict(default_par,**headers)) r=json.dumps(r.json(),indent=2,ensure_ascii=False)#美化request結果格式，方便打印查看 returnr#post請求函數defPOST(url,headers={},body={}): importjson t=str(int(time.time()*1000)) default_par={'client_id':client_id,'access_token':res['access_token'],'sign':calc_sign(client_id+res['access_token']+t,secret),'t':t,'sign_method':'HMAC-SHA256', } r=requests.post(base+url,headers=dict(default_par,**headers),data=json.dumps(body)) r=json.dumps(r.json(),indent=2,ensure_ascii=False)#美化request結果格式，方便打印查看 returnr

4.3 雙向控制設備

通過 獲取設備最新狀態 的 API，您可以獲得設備的最新狀態，需要使用設備 ID 作為參數調用 API。以下為對應的 Python 應用代碼邏輯：

#云開發項目里關聯設備的IDdevice_id='65057368c44f3380cc4b'r=GET(url=f'/v1.0/devices/{device_id}/status') print(r)

返回結果示例如下所示，更多詳情，請參考智能設備的 指令集：

{"result":[ {"code":"switch","value":true }, {"code":"countdown_1","value":0 }, {"code":"cur_current","value":68 }, {"code":"cur_power","value":3 }, {"code":"cur_voltage","value":2125 } ],"success":true,"t":1606880360840}

在控制一個未知的設備之前，有時您并不知道可以下發哪些指令來控制設備。這時就可以先用這個 API 獲得這個設備所有可用的控制指令，然后再下發具體指令來控制設備。

r=GET(url=f'/v1.0/devices/{device_id}/functions') print(r)

以智能插座為例，返回結果示例如下：

{"result":{"category":"cz","functions":[ {"code":"switch","desc":"[插座]開關","name":"開關","type":"Boolean","values":"{}" }, {"code":"countdown_1","desc":"開關1倒計時","name":"開關1倒計時","type":"Integer","values":"{"unit":"s","min":0,"max":86400,"scale":0,"step":1}" } ] },"success":true,"t":1606880309547}

獲取到設備指令集后，您可以調用 下發設備指令 API 來控制智能設備。

#根據該設備的控制指令集組裝參數d={"commands":[{"code":"switch","value":True},]} r=POST(url=f'/v1.0/devices/{device_id}/commands',body=d) print(r)

返回結果示例：

{"result":true,"success":true,"t":1606880463013}

詳情 ：基于涂鴉云開發平臺的 Python IoT 開發實踐 (tuya.com)

小結

本文介紹了如何使用 Python 基于涂鴉云開發平臺，調用基礎 API 控制一個智能設備。由于 Powered By Tuya 設備體系嚴格的統一性，您可以將這個控制方式拓展到所有 Powered By Tuya 設備中。讓您無需考慮設備異構性，能夠快速構建 IoT 應用和服務。

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