據估計，全球有近 90% 的家庭用上了電，這意味著當我們停電時，我們中近 90% 的人不可避免地會感到煩惱。

雖然大多數時候這只是一種煩惱，但失去電力（尤其是當我們在離開或睡著時沒有意識到它時）可能會導致災難性的后果。這可能意味著非常多不可估計的意外情況，從恢復供電時由于電流浪涌導致的設備損失，到危重護理環境中的生命線。

在這個項目中，我們將介紹如何構建我認為最簡單的全球可用、支持蜂窩的斷電檢測器，并配備由 Twilio 提供支持的即時 SMS 通知。

這個項目不需要用到以往曾頻繁使用的烙鐵，但它也并沒有因此變得更容易！

我們將使用Blues Wireless Cellular Notecard，將其連接到Blues Wireless Notecarrier-A，并使用新發布的 Notecard 固件功能，該功能允許在沒有主機微控制器的情況下自主報告 GPIO 狀態更改。

我們還需要一個帶 JST 連接器的小型 LiPo 電池（任何容量都可以）和一根微型 USB 電纜（帶墻上插座適配器）。

使用蜂窩網絡的原因

當發生停電時，我們不能依賴本地網絡硬件來啟動和運行（例如 Wi-Fi）。在這種情況下，蜂窩網絡是唯一可靠的選擇。

Blues Wireless Notecard 有Wi-Fi和蜂窩兩種版本。蜂窩模型在全球范圍內適用于LTE-M、NB-IoT 和 Cat-1 協議，與傳統的蜂窩物聯網產品不同，因為它們預付了 500MB 的數據和 10 年的全球蜂窩服務。

Notecard 成功的秘訣是，一旦你打開它，它就知道要去哪里。Notecard 不在公共互聯網上，只能通過私有 VPN 隧道進行通信（使其成為非常安全的設備）。不需要證書管理或手動密鑰輪換。

Notecard 與什么通信？它自動與Blues Wireless 云服務 Notehub.io 同步，后者又可以將數據安全地路由到幾乎任何云服務（如 AWS、Azure、Google Cloud）、RESTful 端點或支持 MQTT 的服務。

您只需打開 Notecard 的電源，使用基于 JSON 的 Notecard API中的命令之一，它就能夠與云進行通信。

構建一個斷電檢測器

如前所述，我們將使用 Notecard 和 Notecarrier-A。Notecarriers是開發板，可讓您使用 Notecard 輕松構建 IoT 解決方案的原型。Notecarrier-A 提供板載天線、JST 連接器、用于外圍設備的 Qwiic 連接器，并暴露了 Notecard 上的所有引腳。

首先，我們只需將 Notecard 插入 Notecarrier-A 上的 M.2 邊緣連接器：

然后我們將MAINNotecarrier-A 上的 u.fl 連接器連接到MAINNotecard 上的 u.fl。這允許使用 Notecarrier 上的板載蜂窩天線：

注意：您也可以選擇連接GPSu.fl 連接器，這樣您就可以使用蜂窩 Notecard 上的 GPS 模塊。

接下來，我們需要使用短跳線連接VUSB到AUX1Notecarrier-A。通過正確的card.auxNotecard API 請求，Notecard 可以自動報告任何AUX引腳 （1-4） 上的狀態變化。通過連接VUSB到AUX1，我們將自己設置為能夠將斷電的狀態變化報告到VUSB：

通過JST 連接器將 LiPo 電池連接到 Notecarrier 。LIPONotecarrier 的另一個優點是，當它通過 USB 供電時，它將保持連接的 LiPo 電池的電量：

最后，Notecarrier 可以通過 micro USB 電纜連接到您想要監控的墻上插座。

設置Notecard

Notecard 使用一種語言：JSON。

所有Notecard API 命令都是 JSON 格式，這也意味著任何可以讀寫字符串的編程語言也可以與Notecard 通信。如果您使用的是 MCU 或單板計算機，則有Blues Wireless 支持的適用于 Python、C/C++、Arduino 和 Go 的 SDK（以及社區支持的適用于Rust和.NET 的 SDK）。

使用dev.blues.io 提供的瀏覽器內終端，我們可以通過 Web Serial 的魔力直接連接到我們的 Notecard 并發出基于 JSON 的 API 命令：

嘗試發出一個示例命令，例如{“req”：“card.version”}，從記事卡中獲取一些識別信息：

》 {“req”：“card.version”}

{

“body”： {

“org”： “Blues Wireless”，

“product”： “Notecard”，

“version”： “notecard-3.3.1”，

“ver_major”： 3，

“ver_minor”： 3，

“ver_patch”： 1，

“ver_build”： 14612，

“built”： “May 18 2022 11:21:51”

}，

“version”： “notecard-3.3.1.14612”，

“device”： “dev:864475040543182”，

“name”： “Blues Wireless Notecard”，

“sku”： “NOTE-NBGL-500”，

“board”： “1.11”，

“api”： 3

}

注意：這是檢查 Notecard 固件版本的好機會！我們即將使用的新 API 功能至少需要固件 v3.3.1。

接下來，我們可以在 Notehub.io 上設置一個新的（免費）帳戶并創建我們的第一個 Notehub 項目。

在這個 Notehub 項目中，我們將看到來自 Notecard 的傳入數據，并使我們能夠使用 Twilio 發送 SMS 消息：

創建 Notehub 項目后，我們需要保存項目的唯一標識符（ProductUID ），例如：

com.your-company.your-name:power_outage

接下來，返回瀏覽器內終端，將此 Notecard 與我們剛剛創建的 Notehub 項目相關聯。為此，我們使用hub.set API：

{

“req”：“hub.set”，

“product”：“com.blues.rlauer:power_outage”，

“mode”：“continuous”

}

然后，我們可以使用hub.sync API 快速測試蜂窩連接，如下所示：

{“req”： “hub.sync”}

幾秒鐘后，我們就可以回到我們的 Notehub 項目，看到 Notecard 已經成功建立了蜂窩連接：

現在我們來看看好東西！我們可以使用card.aux API 的一項新功能，通過以下命令自動報告 AUX 引腳上的狀態變化：

{

“req”：“card.aux”，

“mode”：“gpio”，

“usage”：［

“input-pulldown”，

“off”，

“off”，

“off”

］，

“sync”：true，

“file”：“power-outage.qo”

}

請求

數組中元素的順序usage對應于 AUX 引腳。所以數組中的第一項 == AUX1（我們的跳線連接到它）并且它使用input-pulldown選項將引腳設置為下拉輸入。

該“sync”：true參數告訴我們的 Notecard立即將任何狀態更改傳達給我們的 Notehub 項目。

最后，該“file”：“power-outage.qo”參數提供了一種在 Notehub 中識別/命名這些狀態更改事件的簡單方法。

測試

假設我們的硬件已插入并以正確的方式連接，并且我們的 Notecard 與 Notehub 成功通信，我們已準備好測試斷電！

只需從 Notecarrier-A 上拔下 micro USB 電纜即可。LiPo 電池將立即成為 Notecard 的活動電源，并且將記錄狀態更改。AUX1您可能會注意到 Notecard 的綠色 LED 亮起，讓您知道它正在與云通信并向 Notehub 發送便箋：

這很棒！在提供的 JSON 中，我們看到陣列中的 AUX1 引腳狀態為“低”，這意味著 USB 電源已丟失：

{“state”：［{“low”：true}，{}，{}，{}］}

我們還可以重新插入 Notecarrier以查看恢復電源時狀態更改事件的樣子：

{“power”：true，“state”：［{“high”：true}，{}，{}，{}］}

看到這個停電數據顯示在 Notehub 中，雖然很好，但并不能真正幫助我們采取任何行動。

我們的下一步是設置 SMS 消息，以便在停電幾秒鐘內收到一條短信。這是通過Notehub的路由功能實現的。

啟用短信功能

Notehub 路由讓您可以將數據路由到任何第三方云服務。這可能是 AWS、Azure 或 Google Cloud 等大型云，也可能是 Datacake、Ubidots、Adafruit.io 或 Losant 等物聯網平臺。它甚至可以是 MQTT 服務或通用 RESTful HTTP/S 服務，就像 Twilio 提供的消息端點一樣：

https://api.twilio.com/2010-04-01/Accounts/［twilio_account_sid］/Messages.json

請按照 Blues Wireless 提供的廣泛的 Twilio SMS 路由指南來啟用對 Twilio 的消息傳遞 API 的訪問。

正如您在該指南中看到的，我們可以對 Notehub 路由進行一些小的自定義，以更改發送的 SMS 消息。

首先，讓我們確保僅在將這些事件發送到 Notehub時才收到通知。為此，請確保在配置 Notehub 路由時提供的字段中輸入：power-outage.qopower-outage.qo

其次， Notehub允許您使用JSONata 動態轉換JSON。上面的 Twilio 指南中對此進行了概述，我將包含我使用的 JSONata 表達式：

“&Body=” & （body.state.low ？ “Your power is out！