基于行空板K10+SIoT V2+行空板M10的简单智能温室监控（语音+手动版） 简单

项目来源

       为满足新课标中八年级“物联网实践与探索”内容要求，结合新课标中跨学科主题方向“互联智能设计”，设计了项目“基于行空板K10+SIoT V2+行空板M10的简单智能温室监控（语音+手动版）”。

项目介绍

       随着物联网技术的快速发展，智能化技术正逐步渗透到各行各业，农业领域也不例外，其中智能温室监控系统在现代农业中扮演着越来越重要的角色。本项目旨在利用行空板K10、SIoT V2物联网服务器以及行空板M10，设计并实现一个简单而高效的智能温室监控系统。该系统能够实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照强度以及土壤湿度，并根据预设条件调节温室内的设备，以确保作物处于最佳生长环境。

       在本项目中，具体内容有：

       1. 智能终端设备：行空板K10

       行空板K10自带温湿度传感器（监测室内实时温度数据和室内空气中的实时湿度数据）、环境光传感器（监测室内实时光线数据），通过行空板K10的P0接口外接设备：舵机A；行空板K10金手指接口外接micro:bit掌控IO扩展板（后续文章中简称为：扩展板），其中扩展板的P0接口外接设备：舵机B，此处舵机A和B可以同步数据，其作用：便于精确通过缆绳控制开窗；行空板K10的P1接口外接设备：土壤传感器（监测土壤实时湿度数据）。

       2. SIoT V2物联网服务器

       通过下载程序，启动批处理程序：start SIoT.bat，用笔记本搭建SIoT V2物联网服务器（根据八年级教学指南涉及相关知识点与MQTT服务器类似），利用Web网页实现实时数据存储与转发的服务功能。（通过智能终端与移动终端，在同一网络下，利用MQTT服务器，实现两终端的发布主题、订阅主题相关功能，作用：智能终端获取环境实时数据，发布主题到服务器并记录到数据库中，实现对数据的采集、传输、存储；移动终端请看下文）。

       关于 SIoT_V2 的下载与安装，详见 https://mindplus.dfrobot.com.cn/dashboard

      3. 移动终端设备：行空板M10

       行空板M10作为移动终端可通过网络获取行空板K10实时发布的相关主题数据，并呈现在移动终端屏幕上，另外，通过图形化积木实现远程控制舵机A、B的开启与关闭，并能够精确同步的控制开窗的角度（行空板M10中，A键上升，B键下降，A与B相隔角度为：10）。

      4. 编程平台Mind+ V1.8.1 RC1.0

      智能终端——行空板K10     以上传模式的方式进行烧录程序；

      移动终端——行空板M10    以Python模式的方式进行烧录程序；

      可视化面板——呈现智能终端与移动终端的数据交互，本质：呈现SIoT V2服务器中数据库中所记录的实时数据，通过图形化（可视化）的方式，使得交互性更加突显（七年级教学指南第2课互联网应用新特征——互联网应用特征的变迁：从文本到图文并茂、从字符界面到图形化界面、从单一应用到应用融合）。

      附链接：编程平台下载（任选其一）

          * 网页下载：https://download3.dfrobot.com.cn ... 0_test_20241012.zip
          * 百度网盘下载：https://pan.baidu.com 提取码: 17d6
          * 夸克网盘下载

项目知识点

贴合新课标中八年级的内容要求，本项目核心知识点如下：

      1. 通过观察、理解物联网对社会各领域的影响，其中物联网在农业方面的应用，环境监测、远程操控、精准农业等，感受物联网技术如何改变传统的农业生产方式。（信息意识）  

      2. 掌握有效的搜索引擎使用技巧，快速准确地搜索到所需的行空板背景素材等相关资源；借助信息科技手段，如图片处理软件，对搜索到的素材进行加工和处理，以满足项目需求。（数字化学习与创新）

      3. 根据现有数字化设备（如行空板、传感器、平板、智能手机等）的特点和功能，利用土壤传感器、舵机等设备，开展创新实践活动。（数字化学习与创新）

      4. 在项目实践应用中，熟悉Mind+编程平台的基本操作界面和常用功能，包括不同编程模式（如积木模式、Python模式等）的切换和使用。（计算思维）

      5. 根据需求，搭建SIoT V2简单的物联网系统，学习并实践物联网系统中的数据处理方法，包括数据采集、传输、存储和分析等关键环节。深入了解Mind+中的可视化面板设计工具，掌握如何根据需求创建和配置可视化界面，实现数据的实时显示和控制。（计算思维）

      6. 在学习和创作过程中，注重培养自身的审美情趣和创新能力，通过合理运用素材资源提升作品的质量和观赏性；在创新过程中，深刻认识到原始创新版权的重要性，尊重他人的知识产权和劳动成果。（信息社会责任）

项目原理

新课标中，八年级主题为“物联网实践与探索”，物联网的原理架构如下图：

智能终端与移动终端背景设计与制作

      通过网络搜索引擎，快速准确地搜索到所需的行空板背景素材等相关资源；借助数字化学习工具——Photoshop图片处理软件，对搜索到的素材进行加工和处理，以满足项目需求。

素材资源：

元素定位：

      四个蓝色矩形方框是指四个不同的图标，根据标尺上240，左320，构成背景界面240*320比例，来确定四个图标的大致定位，从左到右，从上到下，依次为：室内温度图标、室内湿度图标、环境光亮图标、土壤湿度图标。

      后续通过浏览MAKELOG造物记爱好者们发的文章，让我学习到很多有用的知识。在信息科技教学实践活动案例征集群中，翻看“仔爸”的文章内容时，发现将行空板屏幕通过一张图（像素）方便定位对象的位置，相见恨晚，虽然当时未能及时用上“仔爸”的这张元素定位图片，但它却在我日后的学习过程中发挥了不可估量的价值。我相信，每一个资源都可能成为学习路上的宝贵财富。现共享此资源，以备日后有需求的宝子们随时取用。

效果展示：

智能终端以行空板K10蓝色主题为背景；移动终端以行空板M10绿色主题为背景，与之区分

智能温室大屏背景设计与制作

      通过制作行空板K10和M10背景，其中大部分素材仍能沿用到Mind+ V1.8.1 RC1.0可视化面板项目——智能温室大屏背景的制作上：

附资源背景素材：
      百度网盘链接: https://pan.baidu.com/s/1wiIIYEJYAq1NjlL9Bkq35w?pwd=vt53 提取码: vt53 

硬件接线原理

硬件接线原理图如下：

      行空板K10的P0/P1接口接入舵机时，因DFRobot DF9GMS 180°微型舵机接口与行空板K10不匹配，第一次使用舵机执行器，对接口还不太熟悉，通过微信群“信息科技教学实践活动案例征集”询问，热心的小伙伴们给出了答案。通过小伙伴们提供的解决方法，找到舵机两种接入行空板K10的方法，与大家交流共勉：（排针的“腰线”居然是可以移动的，还请各位不要见笑，第一次接触）

硬件接线实物

硬件接线实物图如下：

流程图

      1. 智能终端——行空板K10详情

      在本项目中，智能终端——行空板K10的界面与功能流程图如下：

      2. 移动终端——行空板M10详情

      在本项目中，移动终端——行空板M10的界面与功能流程图如下：

程序截图

      1. 智能终端——行空板K10

      2. 移动终端——行空板M10

项目视频

总结与反思

       通过搭建本项目物联系统，我深刻体会到了教学指南中那些平时难以接触到的知识内容的实际应用价值。这次实践不仅让我对教学指南内的知识体系有了更进一步的深刻认识，还让我感受到了物联网技术在现实生活中的广泛应用和巨大潜力。

       DFRobot行空板K10在这次项目中发挥了巨大的作用，它极大地方便了实施大单元教学。正如前面所提到的，一个物联网项目往往会涉及多个章节的知识体系，而行空板K10通过将这些知识体系融合在一起，让学生更加方便地理解、感受物联网在生活中的应用。这不仅提高了学生的学习兴趣，还增强了他们的实践能力和创新思维。

       由于是第一次做项目，且对行空板和编程平台Mind+基本是初次接触，我在项目初期消耗了较长的时间周期进行探究和思考。幸运的是，由于平台延期，我得以有更充分的时间去深入研究和完善项目。尽管如此，我深知项目功能还有很多需要改进和完善的地方。因此，我先提交一份基本的作业，后续再根据实际情况进行逐步改进和优化。

       在探索行空板K10的应用过程中，我深刻体会到了其编程平台Mind+所展现出的独特魅力与潜力。尽管在当前的使用阶段，K10的积木接口主要聚焦于P0和P1，这一设计在简洁性上无疑有其独到之处，为用户提供了直观易用的编程体验。而当K10与micro:bit掌控IO扩展板携手时，尽管接口使用的灵活性略显受限，但这恰好为未来的技术创新预留了广阔的空间，激发了我们对更多可能性的遐想。 

       展望未来，相信DFRobot将持续致力于技术创新与产品优化，为行空板K10的编程平台Mind+注入更多活力。通过不断拓展接口支持，DFRobot将为用户开启一扇通往无限创意与可能的大门，使得K10在教学与科研领域的应用价值得到进一步升华，为物联网技术的普及与发展贡献重要力量。在此过程中，K10不仅将作为一款功能强大的工具存在，更将成为推动科技进步与创新的重要推手。

       特别鸣谢：

       1. 感谢DF创客社区给予的宝贵机会，对义务教育中的信息科技领域给予了鼎力支持。这种支持不仅体现在物质资源的提供上，更重要的是，它为那些积极进取但资源相对匮乏的一线教师打开了一扇通往创新与实践的大门。

       2. 感谢MAKELOG造物记及论坛平台，为兴趣相投的爱好者们搭建了便捷的沟通与交流桥梁。

       3. 感谢【K10教程】【行空板K10入门教程】第05课：K10物联网系统-智能温室   作者：zoey不种土豆，让我对本项目有更深入理解和思考。（文章部分内容来源于该作者）

       4. 感谢【K10教程】【行空板K10基础入门教程】第06课 : K10语音识别-智能家居   作者：zoey不种土豆，让我对本项目原有的基础上实现更加智能的设计。（语音程序结构部分来源于该作者）

       5. 感谢【K10项目分享】行空板k10：交互式图片展示屏   作者：仔爸，相见恨晚将行空板屏幕通过一张图（像素）方便定位对象的位置。

       6. 感谢  https://mp.weixin.qq.com/s/YzbHjYED32HJ9iXoDxHocw   作者：狄勇 DI玩，让我明白了接线方法。

       7. 感谢【新课标】信息科技跨学科案例- 智慧农业温室系统   作者：粒子，了解上传作品大致的内容方向。
       8. 最后，感谢DF创客商城提供的设备图片素材，以及DF创客社区为大家创建的微信群：“信息科技教学实践活动案例征集”。这个群不仅是一个交流的平台，更是一个充满智慧和热情的技术群，它让一群志同道合的爱好者们得以相聚在一起，共同探索信息科技的奥秘。

附程序代码：（行空板K10为：上传模式；行空板M10为：Python模式）

       后续将更新基于行空板K10+SIoT V2+行空板M10的简单智能温室监控（语音+自动版），敬请关注！！！

       基于行空板K10+SIoT V2+行空板M10的简单智能温室监控（语音+自动版）