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基于Windows 10 IoT和Azure的家庭監控系統

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資料介紹

描述

一、使用說明

我們的家庭監控系統由Windows 10 IoT Core 設備（Raspberry Pi 2 或Minnow Board MAX 均可）、TI SensorTag 和Microsoft Azure Storage Table 組成。首先，CC2541 TI SensorTag 包括溫度傳感器、濕度傳感器、大氣壓力傳感器、加速度計、陀螺儀和磁力計。我們可以使用這個模塊來收集室內的環境參數。然后參數通過藍牙 LE 發送到 Windows 10 IoT Core 設備。一旦 Windows 10 IoT Core 設備獲得這些數據，它們將被打包為 JSON 消息并傳輸到 Azure。然后消息將存儲在 Azure 存儲表中。最后，我們可以通過 Windows 10 for PC 或 Windows 10 for Mobile device 上的 Windows Universal Apps 在任何地方查看這些數據。實際上，USB 網絡攝像頭用于在發生緊急情況時拍照并將其發送到 Azure 存儲。我們將來會完成這個功能。系統架構如圖1所示：

圖 1 系統概覽

2.先決條件

要成功運行此項目，您需要以下項目：

1. 樹莓派 2（或 MinnowBoard MAX）

2. 德州儀器 CC2541 SensorTag

3. ORICO BTA-403 迷你藍牙4.0 USB加密狗

4. 有效的 Azure 訂閱

5. Windows 10 手機/個人電腦

3. 將 SensorTag 與 Windows 10 IoT Core 設備配對

在我們從 Sensortag 讀取傳感器數據之前，我們需要將SensorTag與Windows 10 IoT Core Device配對。首先，將ORICO BTA-403 Mini Bluetooth 4.0 USB Dongle插入Windows 10 IoT Core Device的USB接口。然后我們就可以根據這個 URL 的文檔完成配對工作：http://ms-iot.github.io/content/en-US/win10/samples/BLEGatt1.htm。請記住，當我們將 SensorTag 與 Windows 10 IoT 核心版設備成功配對后，我們可以在“配對設備列表”中看到 SensorTag，如下所示。

圖 2 配對設備列表

4. 創建 Azure 存儲帳戶

在此項目中，我們將需要 Azure 存儲表來存儲來自 Windows 10 IoT Core 設備的數據。因此，我們可以按如下方式創建它。

(1) 在 Azure Management Portal ( https://manage.windowsazure.com ) 中，單擊左側的“STORAGE”圖標以查看您現有的存儲帳戶（如果有），然后單擊“+NEW”按鈕在左下角。

(2) 在“NEW”面板中，選擇“DATA SERVICES” | “存儲” | “快速創建”。完成“URL、位置/關聯組和復制”字段，然后單擊“創建存儲帳戶”按鈕。

(3) 等待新存儲帳戶的狀態顯示為“在線”。

圖 3 Azure 存儲帳戶

(4) 選擇剛剛創建的Storage account，然后點擊頁面下方的MANAGE ACCESS KEYS。復制存儲帳戶名稱和其中一個訪問密鑰。

圖 4 存儲帳戶名稱和訪問密鑰

5. 創建 Azure 存儲表

我們使用 Azure 存儲資源管理器創建 Azure 存儲表。

(1) 去添加賬戶，填寫賬戶名和access key。帳戶建立后，您可以訪問顯示 blob 容器、隊列和表的存儲。

(2) 選擇表格，點擊新建按鈕，新建一個表格，命名為“SensorTagTable”，如下所示。

圖 5 新建存儲表

6. 在您的物聯網設備上部署和運行應用程序

此應用程序是在“BluetoothGATT/CS”示例的幫助下設計的：http: //ms-iot.github.io/content/en-US/win10/samples/BLEGatt2.htm。因此，此應用程序的 UI 與“BluetoothGATT/CS”示例非常相似。

首先，下載代碼。在您的磁盤上復制該應用程序并從 Visual Studio 2015 RTM 打開該項目。確保將“遠程調試”設置設置為指向您的設備。SensorTag 與您的 Windows 10 IoT Core 設備配對。

接下來，在解決方案資源管理器中打開 MainPage.xaml.cs 并找到“dataTransmitterTick”。添加您在第 4 部分中保存的存儲帳戶名稱和訪問密鑰。

圖 6 添加賬戶信息

現在您應該能夠從 Visual Studio 中按 F5：SensorTagtoAzure 應用程序將部署并啟動，您應該會在設備輸出中看到這一點。

圖 7 應用程序用戶界面

單擊頂部的“開始”按鈕以連接到 SensorTag 并顯示傳感器數據。可能會出現一個彈出窗口，要求獲得訪問 SensorTag 服務的權限，單擊“是”繼續。幾秒鐘后，您應該會看到像這樣更新的數據。

圖 8 UI 上的數據

單擊“開始”按鈕下方的“發送數據”按鈕，將數據發送到 Azure 存儲表。數據將每 5 秒傳輸一次。如果要更改時間間隔，可以修改“AzureButton_Click”中的代碼，如下所示。

private void AzureButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)

{

timerDataTransfer = ThreadPoolTimer.CreatePeriodicTimer(dataTransmitterTick, TimeSpan.FromMilliseconds(Convert.ToInt32(5000)));

}

最后可以看到SensorTagTable中的數據如下。

圖 9 SensorTag 表

7. 在您的 PC/移動設備上部署和運行應用程序

首先，下載項目“WindowsIoTClient”。在您的磁盤上復制該應用程序并從 Visual Studio 2015 RTM 打開該項目。此應用程序是使用 Windows Universal Temple 構建的，因此您可以在 Windows 10 PC/Mobile 以及 Windows 10 IoT Core 設備上運行它。

接下來，在解決方案資源管理器中打開 StorageSensor.cs 并找到“_accountName”和“_key”。添加您在第 4 部分中保存的存儲帳戶名稱和訪問密鑰。

現在您應該能夠從 Visual Studio 中按 F5：WindowsIoTClient 應用程序將部署并啟動，您應該會在設備輸出中看到這一點。