描述

計(jì)劃：

我的家庭自動(dòng)化想法是使用運(yùn)行 Windows 10 IoT Core 的 Raspberry Pi 2 連接到我之前創(chuàng)建的 Avatar 遠(yuǎn)程 Wifi 模塊。這些模塊發(fā)布傳感器數(shù)據(jù)或?qū)⒔邮荛_(kāi)/關(guān)命令。

具體來(lái)說(shuō)，我將開(kāi)發(fā)一個(gè)訂閱和收集 Avatar 傳感器數(shù)據(jù)并可以發(fā)出 Avatar 執(zhí)行器命令的 Windows 10 應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序?qū)@示任何發(fā)現(xiàn)的 Avatar 模塊，并允許用戶選擇一個(gè)并顯示其傳感器數(shù)據(jù)或發(fā)出命令。傳感器數(shù)據(jù)是原始電壓、頻率或數(shù)字狀態(tài)。應(yīng)用程序會(huì)將原始信息解碼為溫度、濕度、光照強(qiáng)度等，具體取決于數(shù)據(jù)類型。

此外，我想獲得編寫與 Cortana 交互的代碼的經(jīng)驗(yàn)，以便她可以在傳感器數(shù)據(jù)高于或低于閾值時(shí)提醒用戶。我將向應(yīng)用程序添加一個(gè)選項(xiàng)來(lái)配置溫度或濕度等數(shù)據(jù)的閾值，超過(guò)閾值時(shí)將向用戶生成通知。

作為延伸，我想將選定的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到 Azure 應(yīng)用程序，以便智能手機(jī)、平板電腦或 PC 可以遠(yuǎn)程訪問(wèn)傳感器數(shù)據(jù)，并讓 Cortana 提醒遠(yuǎn)程用戶超過(guò)閾值。我希望這是像 Halo-esc 一樣的感覺(jué)，因此當(dāng) Cortana 出現(xiàn)警告士官長(zhǎng)即將發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，它會(huì)模仿角色扮演游戲。

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背景資料：

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正如我提交的計(jì)劃中提到的，我已經(jīng)有了無(wú)線Avatar 遠(yuǎn)程模塊的工作原型。事實(shí)上，在被選中參加 Windows 10 物聯(lián)網(wǎng)競(jìng)賽之前，我剛剛構(gòu)建了一個(gè)新的?Avatar 模塊試驗(yàn)板原型，該模塊使用 ESP8266板進(jìn)行 WiFi。

Avatar 模塊可以使用任何支持 GPIO、ADC 和 PWM 功能的微控制器或設(shè)備制作，并且能夠?qū)崿F(xiàn)支持 UDP 套接字的 IP 堆棧。Avatar 模塊成為我所說(shuō)的 Avatar Framework 的一部分。要成為框架的一部分，Avatar 模塊必須滿足一些基本要求才能與 Avatar 應(yīng)用程序兼容。其中包括發(fā)現(xiàn)、配置和數(shù)據(jù)發(fā)布。

我將其稱為框架，因?yàn)樗罱K將不僅僅是控制應(yīng)用程序與傳感器模塊感應(yīng)和執(zhí)行器模塊控制的環(huán)境之間的 API。最終，它將支持內(nèi)置的系統(tǒng)健康監(jiān)控服務(wù)、數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用程序、能夠回放記錄數(shù)據(jù)以幫助調(diào)試控制應(yīng)用程序的模擬器應(yīng)用程序、處理傳感器數(shù)據(jù)以生成和發(fā)布派生類型的數(shù)據(jù)和事件的中介應(yīng)用程序以及最后但不會(huì)最少的翻譯網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序來(lái)連接非 Avatar 模塊，例如 WeMo 電燈開(kāi)關(guān)或插座。

這是一個(gè)頂級(jí)用例圖，有助于直觀地顯示框架。我還包括了 3 個(gè)子用例圖，涵蓋了 Avatar 傳感器必須實(shí)現(xiàn)的 3 個(gè)要求中的每一個(gè)。

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那么 Win10 IoT Core/Azure 和 Raspberry Pi2 適合哪里呢？

為了回答這個(gè)問(wèn)題，讓我們談?wù)剬⑹褂?Avatar Framework 和 Avatar Remote Actuators 的控制器應(yīng)用程序。我特意將框架設(shè)計(jì)為在防火墻后安全地在本地工作。本質(zhì)上，Avatar Framework 是（不是）物聯(lián)網(wǎng)。有好處可以得到這樣一來(lái)，傳感器和執(zhí)行器就不必陷入實(shí)施高安全性協(xié)議的困境，它們既簡(jiǎn)單又便宜。第二個(gè)主要好處是我不必使用 TCP 及其點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接在節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行通信，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的擴(kuò)展性不是很好。如果您在 Internet 上發(fā)送數(shù)據(jù)，您將需要 TCP 的保證交付和有序數(shù)據(jù)包交付。如果您將大部分?jǐn)?shù)據(jù)保存在您自己控制的網(wǎng)絡(luò)上的防火墻后面，UDP 和多播就足夠了。為了幫助您直觀地了解框架的一些使用方式，我將拋出一些現(xiàn)有的圖表，從簡(jiǎn)單的智能手機(jī)和單個(gè)頭像傳感器配置到具有多個(gè)傳感器、多個(gè)控制器應(yīng)用程序和外部 GUI 界面的配置在智能手機(jī)或平板電腦上。

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1 / 3 ? 24x7 控制 需要來(lái)自大面積物理區(qū)域的傳感器數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序

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請(qǐng)記住，所有這些配置都在本地網(wǎng)絡(luò)上，并安全地隱藏在防火墻后面。然而，一旦我移植了框架并將所有內(nèi)容都塞進(jìn)了一個(gè) DLL 中，我就能夠快速啟動(dòng)一個(gè)演示應(yīng)用程序來(lái)可視化來(lái)自發(fā)現(xiàn)過(guò)程和訂閱數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。享受！

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