基于OpenHarmony如何設(shè)計(jì)一款煤氣檢測(cè)裝置

成果展示

整體展示

2.碰一碰無(wú)感配網(wǎng)

3.報(bào)警

簡(jiǎn)介

目前，煤氣泄漏給居民生活帶來(lái)傷害的事情仍時(shí)有發(fā)生，但我相信萬(wàn)物互聯(lián)能夠有效避免這種傷害，于是我基于OpenHarmony設(shè)計(jì)了一款煤氣檢測(cè)裝置。該檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中煙霧濃度，當(dāng)一氧化碳濃度超標(biāo)時(shí)，能夠及時(shí)向用戶發(fā)出警報(bào)。通過數(shù)字管家碰一碰配網(wǎng)絡(luò)后，配合數(shù)字管家應(yīng)用，用戶可以遠(yuǎn)程配置智能煤氣檢測(cè)系統(tǒng)的報(bào)警閾值，遠(yuǎn)程接收智能煤氣檢測(cè)系統(tǒng)報(bào)警信息。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)及時(shí)報(bào)警，及時(shí)處理，守護(hù)居家安全。

1. 交互方式

如下所示，智能煤氣檢測(cè)系統(tǒng)整體方案框架可以分為：智能煤氣檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)備、數(shù)字管家應(yīng)用、云平臺(tái)三部分。智能煤氣檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)備端按照MQTT協(xié)議與華為IOT物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行通信。當(dāng)智能煤氣系統(tǒng)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)一氧化碳濃度發(fā)生變化時(shí)，設(shè)備端上報(bào)數(shù)據(jù)至云平臺(tái)最終同步到數(shù)字管家，當(dāng)一氧化碳濃度超過閾值時(shí)，則會(huì)進(jìn)行報(bào)警，并將報(bào)警信息也上報(bào)至云平臺(tái)最終同步到數(shù)字管家；當(dāng)用戶通過數(shù)字管家調(diào)整報(bào)警系統(tǒng)閾值時(shí)，命令數(shù)據(jù)先發(fā)送至云平臺(tái)，再由云平臺(tái)下發(fā)至設(shè)備側(cè)。

2.下圖是更詳細(xì)的框架圖

所需材料

1. 基礎(chǔ)環(huán)境由Windows 工作臺(tái)和Linux 編譯服務(wù)器組成。Windows 工作臺(tái)可以通過samba 服務(wù)或ssh 方式訪問Linux編譯服務(wù)器。其中Windows 工作臺(tái)用來(lái)燒錄和代碼編輯，Linux編譯服務(wù)器用來(lái)編譯OpenHarmony代碼，為了簡(jiǎn)化步驟，Linux編譯服務(wù)器推薦安裝Ubuntu20.04。

還需下載

VMware Workstation 16 Player

MobaXterm

RaiDrive

HiBurn

鏈接：

https://gitee.com/bearpi/bearpi-hm_nano/blob/master/applications/BearPi/BearPi-HM_Nano/docs/quick-start/BearPi-HM_Nano%E5%8D%81%E5%88%86%E9%92%9F%E4%B8%8A%E6%89%8B.md

2. 硬件準(zhǔn)備

一氧化碳?xì)怏w傳感器（MQ7）

小熊派bearpi_hm_nano開發(fā)底板

預(yù)裝HarmonyOS手機(jī)一臺(tái)

我們使用小熊派bearpi_hm_nano開發(fā)底板+ MQ7傳感器拓展板來(lái)模擬智能煤氣檢測(cè)設(shè)備。通過ADC接口獲取傳感器一氧化碳濃度值，通過GPIO控制蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警；reset按鍵控制設(shè)備重啟；reset按鍵組合控制按鍵可以清除已保存的配網(wǎng)信息，具體操作：先按下控制按鍵F2，然后按下reset按鍵；通過NFC模塊實(shí)現(xiàn)設(shè)備碰一碰快速配網(wǎng)；

3.連接方式

小熊派nano 通用底板與一氧化碳?xì)怏w傳感器連接如實(shí)物圖所示，具體細(xì)節(jié)如下：

小熊派nano 通用底板 V3.3 Pin 接一氧化碳?xì)怏w傳感器 VCC Pin;

小熊派nano 通用底板 GND Pin 接一氧化碳?xì)怏w傳感器 GND Pin;

小熊派nano 通用底板 GPIO_13 Pin 接一氧化碳?xì)怏w傳感器 AO Pin;

4.實(shí)物圖片

配置環(huán)境下載源碼

環(huán)境配置

安裝和配置Python

1. 打開Linux終端。

2. 輸入如下命令，查看python版本號(hào)，需要使用python3.7以上版本，否則參考

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/OpenHarmony_1.0.1_release/zh-cn/device-dev/quick-start/%E6%90%AD%E5%BB%BA%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%8E%AF%E5%A2%83.md

python3 –version

3. 安裝并升級(jí)Python包管理工具（pip3）。

sudo apt-get install python3-setuptools python3-pip -ysudo pip3 install --upgrade pip

安裝hb

1. 運(yùn)行如下命令安裝hb

python3 -m pip install --user ohos-build

2. 設(shè)置環(huán)境變量

vim ~/.bashrc 將以下命令拷貝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。 export PATH=~/.local/bin：$PATH 執(zhí)行如下命令更新環(huán)境變量。 source ~/.bashrc

3. 執(zhí)行“hb -h”，有打印以下信息即表示安裝成功。

usage： hb OHOS build system positional arguments： {build，set，env，clean} build Build source code set OHOS build settings env Show OHOS build env clean Clean output optional arguments： -h， --help show this help message and exit

配置3861開發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備

在Linux編譯服務(wù)器上搭建好基礎(chǔ)開發(fā)環(huán)境后，需要安裝OpenHarmony 編譯Hi3861 平臺(tái)特有的開發(fā)環(huán)境。

安裝編譯依賴基礎(chǔ)軟件

sudo apt-get install -y build-essential gcc g++ make zlib* libffi-dev

安裝Scons

1. 打開Linux 終端。

2. 運(yùn)行如下命令，安裝Scons安裝包。

python3 -m pip install scons

3. 運(yùn)行如下命令，查看是否安裝成功。如果安裝成功，查詢結(jié)果下圖所示。

scons -v

下圖 Scons安裝成功界面，版本要求3.0.4以上

安裝python模塊

sudo pip3 install setuptools kconfiglib pycryptodome ecdsa six --upgrade --ignore-installed six

安裝gcc_riscv32（WLAN模組類編譯工具鏈）

1. 打開Linux終端。

2. 下載gcc_riscv32鏡像

https://repo.huaweicloud.com/harmonyos/compiler/gcc_riscv32/7.3.0/linux/gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz

3. 設(shè)置環(huán)境變量

將壓縮包解壓到根目錄

tar -xvf gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz -C ~

設(shè)置環(huán)境變量。

vim ~/.bashrc

將以下命令拷貝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。

export PATH=~/gcc_riscv32/bin：$PATH

生效環(huán)境變量。

source ~/.bashrc

4. 在命令行中輸入如下命令，如果能正確顯示編譯器版本號(hào)，表明編譯器安裝成功。

riscv32-unknown-elf-gcc -v

代碼下載&編譯準(zhǔn)備

1.碼云工具下載

curl https://gitee.com/oschina/repo/raw/fork_flow/repo-py3 》 /usr/local/bin/repo

chmod a+x /usr/local/bin/repo

pip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple requests

2.代碼下載

OpenHarmony代碼下載

特別注意：請(qǐng)下載OpenHarmony 1.0.1 版本，后續(xù)會(huì)更新支持OpenHarmony其他版本

repo init -u git@gitee.com:openharmony/manifest.git -b

OpenHarmony_1.0.1_release --no-repo-verify

repo sync -c

repo forall -c ‘git lfs pull’

設(shè)備側(cè)代碼下載

具體倉(cāng)庫(kù)地址：

https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home/

下載方式1：直接下載倉(cāng)庫(kù)對(duì)應(yīng)zip 包文件

下載方式2：fork knowledge_demo_smart_home倉(cāng)庫(kù)后，使用git 命令下載

git clone git@gitee.com:xxxxxxx/knowledge_demo_smart_home.git // 其中xxxxxxx為fork后相關(guān)賬號(hào)名字。

編譯前準(zhǔn)備

代碼拷貝

cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/device/bearpi ~/OpenHarmony1.01/device/ cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/team_x ~/OpenHarmony1.01/vendor/cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/third_party/iot_link ~/OpenHarmony1.01/third_party/

整合并修改完成后的目錄結(jié)構(gòu)如下圖：

設(shè)備端代碼編譯燒錄

1.編譯編譯命令：

在OpenHarmony目錄下hb set 如果是第一次編譯，Input code path 命令行中鍵入“。/” 指定OpenHarmony工程編譯根目錄后 回車。

如下圖所示，使用鍵盤上下鍵選中智能煤氣檢測(cè)系統(tǒng)

hb build // 如果需要全量編譯，可以添加-f 選項(xiàng)

2. 燒錄

編譯好的代碼在

打開smart_co_detection文件可以看到編譯好的代碼

通過RaiDrive工具將Linux上的文件映射到windows上再通過HiBurn將Hi3861_wifiiot_app_allinone.bin燒錄到開發(fā)板，將開發(fā)板通過Type-c鏈接到電腦上

鼠標(biāo)右擊此電腦點(diǎn)擊設(shè)備管理器點(diǎn)擊端口查看開發(fā)板連接到電腦上的端口。

打開HiBurn設(shè)置端口將COM設(shè)置為上一步查看的端口

點(diǎn)擊Setting設(shè)置參數(shù)將Baud設(shè)置為115200

點(diǎn)擊Select file選擇編譯產(chǎn)出的代碼

將Hi3861_wifiiot_app_allinone.bin燒錄到開發(fā)板點(diǎn)擊Auto burn點(diǎn)擊Connect后點(diǎn)擊開發(fā)板的reset按鍵等待燒錄完成即可

搭建數(shù)字管家服務(wù)

1.準(zhǔn)備部署環(huán)境

Ubuntu18.04.4

Mysql5.7

https://blog.csdn.net/goog_man/article/details/108696063

RabbitMQ：

https://blog.csdn.net/weixin_33824363/article/details/92254998

Maven3.6.3：ubuntu18.04安裝Maven教程_也耶的博客-CSDN博客_ubuntu18安裝maven

Jdk8 ：sudo apt-get install openjdk-8-jdk

2.申請(qǐng)華為云AK/Sk

https://activity.huaweicloud.com/newyear_promotion/index.html？utm_source=baidu&utm_medium=brand&utm_campaign=10056&utm_content=&utm_term=&utm_adplace=AdPlace024711

登錄華為云→點(diǎn)擊控制臺(tái)→我的憑證→訪問密鑰→新增訪問密鑰

3. 獲取APPID

設(shè)備接入→資源空間→APPID

4. 創(chuàng)建產(chǎn)品

創(chuàng)建好產(chǎn)品后點(diǎn)擊查看再點(diǎn)擊自定義模型

具體配置內(nèi)容查看

https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home/blob/master/profile/%E6%99%BA%E8%83%BD%E7%85%A4%E6%B0%94%E6%A3%80%E6%B5%8B%E7%B3%BB%E7%BB%9Fprofile%E5%AE%9A%E4%B9%89.md

5. 添加規(guī)則

6. 預(yù)置AMQP

7. 打開數(shù)字管家修改配置文件

serverdistschedule-coresrcmain esourcesapplication-local.properties

8. 添加sql文件serverdistschedule-daosrcmain esourcesdbmigration

在末尾添加（數(shù)據(jù)庫(kù)V1__CreateTables）添加內(nèi)容

INSERT INTO device_type （`name`， `name_en`， `service_id`， `product_id`， `category`）

values （‘一氧化碳?xì)怏w報(bào)警器’， ‘coSensation’， ‘SmartCoSensation’， ‘61de758bc7fb24029b0be6f0’， 3）;

9. 編譯

進(jìn)入目錄

cd knowledge_demo_smart_home/Server

mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

可執(zhí)行的jar包在

knowledge_demo_smart_home/Server/distschedule-core/target/distschedule-core-1.0.0-SNAPSHOT.jar

10. 啟動(dòng)服務(wù)

通過環(huán)境變量激活local profile

export SPRING_PROFILES_ACTIVE=local # 激活local

啟動(dòng)命令（根據(jù)自己虛擬機(jī)上的目錄修改，使用絕對(duì)路徑）

java -jar /opt/distschedule-core-1.0.0-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=local

11. 查看是否成功

成功訪問下面網(wǎng)址即可

http://127.0.0.1:8080/distschedule-api/swagger-ui/index.html

數(shù)字管家應(yīng)用程序真機(jī)運(yùn)行，碰一碰無(wú)感配網(wǎng)

https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home/tree/master/FA/DistSchedule/docs/%E5%AD%A6%E7%94%9F%E5%85%9A%E4%B8%8A%E6%89%8B%E6%95%B0%E5%AD%97%E7%AE%A1%E5%AE%B6

總結(jié)

該項(xiàng)目主題來(lái)自O(shè)penHarmony開源開發(fā)者成長(zhǎng)計(jì)劃。整個(gè)過程還是比較復(fù)雜，需要設(shè)備端代碼的編寫，F(xiàn)A側(cè)代碼的實(shí)現(xiàn)，華為云配置，以及數(shù)字管家服務(wù)端搭建。在這個(gè)過程中我接觸到很多新的知識(shí)點(diǎn)，例如碰一碰快速配置網(wǎng)絡(luò)，真機(jī)上的運(yùn)行，以及體驗(yàn)到華為云相關(guān)操作等等。OpenHarmony未來(lái)仍需要許多開發(fā)者來(lái)共建，讓我們?yōu)橥七M(jìn)OpenHarmony的發(fā)展一起努力加油！