新的Avatar模塊試驗板原型構建

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資料介紹

描述

計劃：

我的家庭自動化想法是使用運行 Windows 10 IoT Core 的 Raspberry Pi 2 連接到我之前創建的 Avatar 遠程 Wifi 模塊。這些模塊發布傳感器數據或將接受開/關命令。

具體來說，我將開發一個訂閱和收集 Avatar 傳感器數據并可以發出 Avatar 執行器命令的 Windows 10 應用程序。該應用程序將顯示任何發現的 Avatar 模塊，并允許用戶選擇一個并顯示其傳感器數據或發出命令。傳感器數據是原始電壓、頻率或數字狀態。應用程序會將原始信息解碼為溫度、濕度、光照強度等，具體取決于數據類型。

此外，我想獲得編寫與 Cortana 交互的代碼的經驗，以便她可以在傳感器數據高于或低于閾值時提醒用戶。我將向應用程序添加一個選項來配置溫度或濕度等數據的閾值，超過閾值時將向用戶生成通知。

作為延伸，我想將選定的傳感器數據發送到 Azure 應用程序，以便智能手機、平板電腦或 PC 可以遠程訪問傳感器數據，并讓 Cortana 提醒遠程用戶超過閾值。我希望這是像 Halo-esc 一樣的感覺，因此當 Cortana 出現警告士官長即將發生危險時，它會模仿角色扮演游戲。

背景資料：

正如我提交的計劃中提到的，我已經有了無線Avatar 遠程模塊的工作原型。事實上，在被選中參加 Windows 10 物聯網競賽之前，我剛剛構建了一個新的?Avatar 模塊試驗板原型，該模塊使用 ESP8266板進行 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備制作，并且能夠實現支持 UDP 套接字的 IP 堆棧。Avatar 模塊成為我所說的 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 應用程序兼容。其中包括發現、配置和數據發布。

我將其稱為框架，因為它最終將不僅僅是控制應用程序與傳感器模塊感應和執行器模塊控制的環境之間的 API。最終，它將支持內置的系統健康監控服務、數據記錄應用程序、能夠回放記錄數據以幫助調試控制應用程序的模擬器應用程序、處理傳感器數據以生成和發布派生類型的數據和事件的中介應用程序以及最后但不會最少的翻譯網關應用程序來連接非 Avatar 模塊，例如 WeMo 電燈開關或插座。

這是一個頂級用例圖，有助于直觀地顯示框架。我還包括了 3 個子用例圖，涵蓋了 Avatar 傳感器必須實現的 3 個要求中的每一個。

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

為了回答這個問題，讓我們談談將使用 Avatar Framework 和 Avatar Remote Actuators 的控制器應用程序。我特意將框架設計為在防火墻后安全地在本地工作。本質上，Avatar Framework 是（不是）物聯網。有好處可以得到這樣一來，傳感器和執行器就不必陷入實施高安全性協議的困境，它們既簡單又便宜。第二個主要好處是我不必使用 TCP 及其點對點連接在節點之間進行通信，點對點的擴展性不是很好。如果您在 Internet 上發送數據，您將需要 TCP 的保證交付和有序數據包交付。如果您將大部分數據保存在您自己控制的網絡上的防火墻后面，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，我將拋出一些現有的圖表，從簡單的智能手機和單個頭像傳感器配置到具有多個傳感器、多個控制器應用程序和外部 GUI 界面的配置在智能手機或平板電腦上。