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一、智慧路燈簡介

我們平時看到的傳統路燈基本是通過定時開啟、定時關閉來控制路燈亮滅，在夏天白晝時間長，路燈過早開啟，造成能源浪費；在冬天白晝時間短，往往經常是天已經黑了，路燈卻未開啟，給人們的出行帶來了諸多不便；也有的路燈通過專人手動開啟關閉，這種方式雖較定時方式靈活，但也存在需要人為操作的局限性。隨著社會的發展進步，智慧路燈應運而生，智慧路燈通過自身攜帶的光線傳感器，通過傳感器采集的的光線數據判斷天黑情況，可以根據預置的閾值來實現路燈開啟關閉；同時智慧路燈的光線數據也可以同步上傳云端，通過云端可以查詢到智慧路燈的光線數據、路燈開啟關閉狀態，同時也可以設置智慧路燈開啟關閉的閾值，實現云管理。

前面的文章介紹了基于OpenHarmony的智慧路燈實現，本文將在前面文章的基礎上，添加華為云IoT功能，實現基于OpenHarmony系統的IoT智慧路燈。小凌派RK2206開發板內置WIFI模塊，外部接口豐富，使用小凌派RK2206開發板搭載智慧路燈模塊，能夠輕松實現華為云IoT智慧路燈。智慧路燈模塊本身自帶光線傳感器，通過傳感器采集的光線數據判斷天黑情況，根據預設的閾值來實現路燈的開關，同時將光線數據上傳到華為云平臺，實現華為云平臺管理智慧路燈。

二、硬件電路設計

智慧路燈模塊硬件電路如圖1所示，電路中包含了E53接口連接器、EEPROM存儲器、光線傳感器BH1750、大功率LED燈驅動電路。本文主要使用光線傳感器BH1750和LED燈驅動電路，其中光線傳感器為數字接口芯片，使用I2C總線控制；LED燈驅動電路通過PWD_LED口控制LED燈開啟、關閉，PWD_LED輸出高電平點亮LED燈，PWD_LED輸出低電平熄滅LED燈。模塊硬件電路簡單，這里就不對此進行多余的說明。

圖1 智慧路燈模塊硬件電路圖

小凌派RK2206開發板與智慧路燈模塊均帶有防呆設計，能夠很容易區分安裝方向，直接將模塊插入到小凌派RK2206開發板的E53母座接口上即可，安裝如圖2所示.

圖2 硬件連接圖

三、軟件設計

１、主程序設計

小凌派RK2206開發板上電后，OpenHarmony系統開始運行，LiteOS系統初始化后，通過LOS_QueueCreate函數創建一個消息隊列，用于線程間傳遞信息；通過LOS_TaskCreate創建e53_isl_thread和iot_cloud_isl_thread兩個任務。其中，e53_isl_thread任務周期獲取智慧路燈模塊采集的信息；iot_cloud_isl_thread任務處理消息隊列里的信息，將智慧路燈模塊采集的信息上報華為云。

{ unsigned int ret = LOS_OK; unsigned int thread_id1; unsigned int thread_id2; TSK_INIT_PARAM_S task1 = {0};TSK_INIT_PARAM_S task2 = {0};
/*創建消息隊列*/ ret = LOS_QueueCreate("queue", MSG_QUEUE_LENGTH, &m_isl_msg_queue, 0, BUFFER_LEN); if (ret != LOS_OK) { printf("Falied to create Message Queue ret:0x%x\n", ret); return; }
/*創建智慧路燈信息獲取任務*/ task1.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)iot_cloud_isl_thread; task1.uwStackSize = 10240; task1.pcName = "iot_cloud_isl_thread"; task1.usTaskPrio = 24; ret = LOS_TaskCreate(&thread_id1, &task1); if (ret != LOS_OK) { printf("Falied to create iot_cloud_isl_thread ret:0x%x\n", ret); return; }
/*創建華為云IoT任務*/ task2.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)e53_isl_tread; task2.uwStackSize = 2048; task2.pcName = "e53_isl_tread"; task2.usTaskPrio = 25; ret = LOS_TaskCreate(&thread_id2, &task2); if (ret != LOS_OK) { printf("Falied to create e53_isl_tread ret:0x%x\n", ret); return; }}

２、智慧路燈信息獲取任務程序設計

智慧路燈信息獲取任務，進入主程序先初始化智慧路燈模塊，程序進入主循環，２秒獲取一次光線傳感器BH1750的光線強度值，當光線強度值小于20時，打開LED路燈；當光線強度值大于等于20時，關閉LED路燈。同時，將獲取到的光線強度值寫入消息隊列中，等待華為云IoT處理。智慧路燈信息獲取任務使用的接口在基于OpenHarmony的智慧路燈實現文章中已經詳細說明，這里不再贅述。

{ float lum = 0; isl_msg_t *app_msg = NULL;
/*智慧路燈模塊初始化*/ e53_isl_init();
while (1){ /*獲取智慧路燈模塊數據*/ lum = e53_isl_read_data();
printf("luminance value is %.2f\n", lum);
/*光線強度值小于20，點亮LED燈；否則，熄滅LED燈*/ if (lum < 20) ? ? ? ?{ ? ? ? ? ? ?isl_light_set_status(ON); ? ? ? ?} ? ? ? ?else ? ? ? ?{ ? ? ? ? ? ?isl_light_set_status(OFF); ? ? ? ?}
/*光線強度值寫入消息隊列中*/ app_msg = malloc(sizeof(isl_msg_t)); if (app_msg != NULL) { app_msg->msg_type = en_msg_report; app_msg->report.lum = (int)lum; if (LOS_QueueWrite(m_isl_msg_queue, (void *)app_msg, sizeof(isl_msg_t), LOS_WAIT_FOREVER) != LOS_OK) { printf("%s LOS_QueueWrite fail\n", __func__); free(app_msg); } } LOS_Msleep(2000); }}

3、華為云IoT任務程序設計

華為云IoT任務主要處理消息隊列里的信息。任務啟動后，通過SetWifiModeOn連接WIFI；WIFI連接成功后，初始化MQTT協議棧，連接到華為云IoT服務器；成功連接華為云IoT服務器后，線程開始處理消息隊列里的消息。消息隊列里只有一種消息格式，智慧路燈信息獲取任務傳輸過來的智慧路燈模塊的數據，線程直接通過MQTT協議傳輸到華為云IoT平臺上，此時平臺上可以查看到最新上報的智慧路燈模塊的亮度數據。

{ isl_msg_t *app_msg = NULL; unsigned int addr; int ret;
/*WIFI連接網絡，通過網絡*/ SetWifiModeOn();
/*初始化MQTT用戶名和密匙*/ device_info_init(CLIENT_ID, USERNAME, PASSWORD); ret = oc_mqtt_init(); if (ret != LOS_OK) { printf("oc_mqtt_init fail ret:%d\n", ret); }
while (1){ /*從隊列中獲取數據*/ ret = LOS_QueueRead(m_isl_msg_queue, (void *)&addr, BUFFER_LEN, LOS_WAIT_FOREVER); if (ret == LOS_OK) { app_msg = addr; switch (app_msg->msg_type) { case en_msg_report: /*將光線強度值上報到華為云平臺*/ isl_deal_report_msg(&app_msg->report); break; default: break; } free(app_msg); app_msg = NULL; } else { LOS_Msleep(100); } }}isl_deal_report_msg函數將光線強度值按照華為云平臺的數據結構填充，將光線強度值上報到華為云平臺。void isl_deal_report_msg(isl_report_t *report){ oc_mqtt_profile_service_t service; oc_mqtt_profile_kv_t Lum;
service.event_time = NULL; service.service_id = "智慧路燈"; service.service_property = &Lum; service.nxt = NULL;
Lum.key = "亮度"; Lum.value = &report->lum; Lum.type = EN_OC_MQTT_PROFILE_VALUE_INT; Lum.nxt = NULL;
oc_mqtt_profile_propertyreport(USERNAME, &service); return;}

四、編譯測試

1、登錄華為云IoT平臺

設備連接華為云前，需要做一些準備工作，請在華為云平臺注冊個人用戶賬號，并且需要實名認證后才可以正常使用。如圖3所示，為華為云IotDM地址：https://www.huaweicloud.com/product/iotdm.html