行空板物联网项目——智能寄居蟹饲养箱 简单

背景引入

内容分析：

通过本课学习走近物联网，了解物联网。通过一个实例来学习物联网的基础知识。通过启发与发现、观察与思考、讨论与体验，让学生逐步了解物联网的应用和应用场景，对未来物联网的开发应用提供一点思考和思路。 本课以小学高段学生有一定的图形化编程能力。对互联网有一定的了解，对物联网的理解还不够深入的同学，通过亲自体验物联网应用技术来给我们解决生活中的问题，并通过讨论设计，发挥自己的想象，去完成自己的拓展。在学中做，做中学。

项目分析：

以家庭寄居蟹饲养为背景，去开发一个实时的温湿度查看，提醒等物联网为基础的控制设备，可以适当拓展一些应用。使用行空板为主控模块，使用mind+图形化编程软件。通过图形化编程来完成。借助行空板、 Mind+以及其他开源软硬件平台，设计并实现具有物联功能的数字系统或 物联网应用，实现感知、交互及控制等有物联特色的功能；让学生在了解物联网基本原理和功能的基础上，探索物联网的创新应用和学习物联网安全等信息科技相关知识。

小知识:

寄居蟹（拉丁学名：Paguridae）又名“白住房”、“干住屋”，主要以螺壳为寄体，寄居的最大螺体最大直径可达15厘米以上。其外形介于虾和蟹之间，多数寄居于螺壳内。体形长，分头胸部及腹部。头胸部具头胸甲，但不覆盖最后胸节。头胸部前部较狭窄，钙化较强，后部扩展较宽，角质或完全膜质，有明显的颈沟。腹部长，曲卷或直伸，少数种宽短，多不对称。

寄居蟹多产于黄海及南方海域的海岸边，在沙滩和海边的岩石缝里容易发现，有时在竹子节、穗椰子壳、珊瑚、海绵等其它地方也能看到这种有“清道夫”之称的杂食性动物。寄居蟹并未列位于国家重点保护野生动物名录，属于一般保护动物。

学习目标

知识与技能：了解物联网的基础知识。

过程与方法：通过探究学习来实现物联网的连接。

情感态度与价值观：通过项目实例开发，激发对科技产品探索热情，提升使用新技术来解决生活问题的能力。

教学重难点

重点：了解物联网之间的通讯和控制方法。

难点：学会在实际环境中的综合应用。

教学准备

1、硬件器材： 行空板、传感器、杜邦线

2、软件器材： Mind+软件

项目方案介绍

项目目标：使用物联网通信实现物物互联，当传感器接收到的数据，通过物联网平台Easy iot来实现相互之间的实时通信。让学生了解物联网中的感知层，网络层和应用层相对应的设备和作用。让学生更好的理解物联网三层结构的基本关系。

操作过程

一、物联网平台搭建

物联网平台有很多，本课使用的是EasyIoT物联网平台（网址https://iot.dfrobot.com.cn/）

物联网平台主要实现的是一个网络信息交换和传递的作用。不同的物联网平台大同小异，主要目的就是对于2个物体之间进行信息联系。

打开https://iot.dfrobot.com.cn/网址，注册并登录，在工作间进行设置

1、注册

打开https://iot.dfrobot.com.cn/网址，注册并登录，在工作间进行设置

2、设置

添加新设备设置数据连接，可以一个订阅中设置，也可以是多个订阅。

ID pwd topic 这个3组数据要记录好，在程序中要设置，后面会用到。

二、硬件搭建

硬件的选择，使用了1块行空板A，连接温湿度传感器做感知层，感知环境的温湿度。

通过自带的WiFi模块去连接物联网平台，物联网平台起到一个网络传输的功能作为网络层。

使用另1块行空板B，实时接收物联网数据，并显示和交互，达到远程提醒应用，实现应用层。

同时，行空板B的按钮控制感知控制信号，上传至物联网平台，并被行空板A接收到，控制继电器来实现风扇的开关，来远程应用。

从而实现，物物互联。

三、编程设计

物联网一般是由感知层，网络层和应用层构成，物联网平台实现网络通讯，我们一般把它归为网络层的技术应用。而我们的硬件设备要解决的就是感知层和应用层的功能。

感知层一般为感知周围的信息数据。网络层传输数据信号。应用层一般为对于收到的信息进行处理。

编程思路

项目编程思路主要为：

通过2块行空板，相互通信来实现温湿度数据的实时监控。以行空板A连接传感器，检测周围环境数据，利用互联网，向物联网平台实时发送数据。行空板B在收到数据后，同步更新行空板B上的环境数据，并做为简单判断，提醒环境异常。 当发现环境异常的情况下，通过控制行空板B的控制按钮，发送数据到物联网平台被行空板A接受到，并做出对应处理。

流程图

初始化信息

发射端，接收物联网数据流程图

接收端，处理信息流程图

编程过程

编程前，先设置一下行空板的网络，USB连接行空板，启动之后，在计算机中输入10.1.2.3 进行连接设置，进行wifi连接，在后面设置物联网的时候需要用到网络。

找到wifi 并输入密码连接，确保以连接，并获得ip。

打开mind+软件 选择python模式，本课以图形化编程为主，所以选择模块，后期需要上传到行空板，可以复制生成的代码就可以完成。

选择所需要的库。

编写程序。

在初始化物联网模块中，需要设置物联网ID信息。信息在注册物联网平台时可以查看到。

为了更好的使用离线上传，可以复制Python到行空板中。

切换到行空板界面，进行开启。

程序开启后，物联网后台信息，就可以实时查看到。

温度的实时变化信息

湿度的实时变化信息

行空板B 编程：

行空板B界面：

效果展示