应用教程2：Machtalk物联网平台控制开关量、数字量及监测环境温度

weijinhe

        感谢dfrobot提供的wido wifi模块，还是比较容易上手的。通过这篇案例向大家介绍machtalk平台做为云平台如何存储展示采集数据，并向大家介绍如何通过socket长连接的方式上传数据、控制开关量及控制数字量。
      相信很多人现在都了解如何通过云平台上传数据以及http方式控制开关量，但却不知道如何通过云平台控制模拟量。首先说一下通过http方式控制开关量，这是采用轮询的方式查询云平台的数据来控制设备的开关量，有个缺点它并不是实时的，而且云平台并不知道是否真正的已经控制设备。Machtalk云平台采用socket长连接的方式，让服务器和设备之间通过心跳保持连接，这样云平台就可以知道设备是否在线，并且通过信息反馈的方式通知云平台在线设备是否真正得到了控制，只有设备真正得到了控制，云平台才会显示控制后的界面。
      另外Machtalk云平台采用的是服务器集群，这样避免了所有设备只连接一台服务器，服务器压力过大的危险。设备连接machtalk云平台需要先连接登录服务器，由登录服务器通过负载均衡分配给设备一个connect服务器的IP和端口，然后设备再去连接connect服务器，这样避免服务器压力过大而崩溃。
      进入主题，文档将详细介如何使用wido wifi模块（当然也可以采用其他硬件产品）上传数据、控制开关量及控制模拟量，为电子产品爱好者、开发者及做智能家居、可穿戴产品、家电产品的朋友提供一份参考。文档分为以下几个部分讲诉1、硬件准备连接 2、machtalk物联网平台配置 3、软件编程 4、物联网平台数据展示。
    一、硬件准备连接
     1、wido模块（由dfrobot提供，非常感谢哦）
     2、数据线（安卓手机上的数据线一根 也是dfrobot提供的）
     3、模拟量传感器一个，LM35 (5V GND OUT）分别与wido模块的5V GND A(0)连接。
     4、继电器（用于控制插座、灯开关）
     5、舵机（用于控制数字量）


程序中使用到的库及程序源码：
二、Machtalk物联网平台配置
1、注册帐号
访问注册地址：http://www.machtalk.net/user/registIndex 如下图，填写必填信息

注册后会有一个邮箱激活的信息，到注册邮箱激活就可以了。里面有一些machtalk平台的基本信息，还有一个技术交流群号300250166。
2、设备添加
登录machtalk平台，进入用户中心，在这里会看到自己的基本信息。

点击左边的“设备”，会进入到设备列表，如下图所示：

在这个地方可以看到自己帐号上的所有设备，点击 “增加设备”进入添加设备页面：



      其中有两项非常重要：值类型和值ID, 会在编程中用到。值类型是指你的数据是哪种类型的数据（1数值类， 2 开关类，3 GPS类，4 泛型类）值ID是指你这个设备中的第几个值。要记住这两个哦，编程中会用到。设备ID、值和值类型ID位置可以看下面的URL：
    /v1.0/device/device_id/device_value_id/device_value_type_id/datapoints/add
    还有一项PIN码也非常重要，是你这个设备的密码，在编程中会用到，是系统自动生成的。

    也可以添加动作、添加触发器，它的作用是当采集的数据值超出你设定的范围值 就会向你的邮箱发邮件报警等。
三、软件编程
1、首先下载wido使用库，以及一个json解析库，放置\Arduino\libraries库文件夹里。
2、下载已经写好的wido2machtalk456或wido2machtalk789程序，修改自己帐号设备ID、值ID、值类型ID以及pin码（这是这个设备的密码，是自动生成的），wido2machtalk789程序是断线自动重连。
3、程序流程：
（1）Wido模块连接自己家的无线路由器：

1. Wido.begin();
   
2.   if (!Wido.connectToAP(WLAN_SSID, WLAN_PASS, WLAN_SECURITY)) {
   
3.     Serial.println(F("Failed!"));
   
4.     while(1);
   
5.   }
   
6.   while (!Wido.checkDHCP())
   
7.   {
   
8.     delay(100); // ToDo: Insert a DHCP timeout!
   
9.   }  

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（2）连接登录服务器并发送登录操作
消息格式：
{
    "cmd": "login",
    "mid":"1",//递增,记录在会话session中
    "type":"1",//用户1、设备2
    "usr": "liupeizhi", //用户代表用户名，设备代表设备ID
    "pwd": "dc483e80a7a0bd9ef71d8cf973673924"//MD5加密后的密码，用户代表密码，设备代表设备PIN
}

1.   static unsigned long RetryMillis = 0;
   
2. 
   
3. // lian jie ip
   
4. delay(5000);
   
5.   if(!WidoClient.connected() && millis() - RetryMillis > TCP_TIMEOUT)
   
6.   {
   
7.     RetryMillis = millis();
   
8.     WidoClient.close();
   
9.     ip =Wido.IP2U32(60,211,253,162);
   
10.     WidoClient = Wido.connectTCP(ip, 7779);         
    
11.   }
    
12. //fa song deng lu cao zuo
    
13.   delay(1000);
    
14.   WidoClient.fastrprintln(F("{"cmd":"login","mid":"1","type":2,"usr":"87e4f47cc03347ee8382b24dfb1516c9","pwd":"4a71754c408fd009b522acd57f1dc39c"}"));

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返回信息：
登录成功则返回：
server->user/dev
{
    "cmd": "resp",
    "success": 1,
    "mid": "222",
    "apikey": "ssssss", //用户APIKey
    "ip": "192.168.0.1", //连接服务器IP
    "port": 6666//服务器端口
}
登录失败返回：
{"cmd":"resp","success":0,"errorcode":"10000","mid":"ddd222"}
（3）接收登录服务器发送的信息并解析接收的json

1. recv();
   
2.    JsonParser<32> parser;
   
3.    JsonHashTable hashTable = parser.parseHashTable(json);
   
4.    hashTable.success();
   
5. 
   
6.     char* ipok = hashTable.getString("ip");  
   
7.     uint8_t a,b,c,d;
   
8.     sscanf(ipok,"%d.%d.%d.%d",&a,&b,&c,&d);
   
9.     ip =Wido.IP2U32(a,b,c,d);
   
10.    
    
11.     char* port=hashTable.getString("port");
    
12.     uint16_t portok=atoi(port);
    
13.     WidoClient.close();

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1. void recv(){
   
2. unsigned long rTimer = millis();
   
3. while(millis() - rTimer < 2000)
   
4. {
   
5.   while (WidoClient.connected() && WidoClient.available())
   
6.    {
   
7.         char c = WidoClient.read();
   
8.         if(c =='{')
   
9.         Response=true;
   
10.         else if(c =='}')
    
11.         {
    
12.         Response=false;
    
13.         Response+=c;
    
14.         }
    
15.         if (Response)
    
16.         returnvalue +=c;        
    
17.    }
    
18. }   
    
19.   if (returnvalue.length() !=0)
    
20.   {        
    
21.     int i;  
    
22.     Serial.print(returnvalue);
    
23.     for(i=0;i<returnvalue.length();i++)
    
24.     json[i]=returnvalue[i];
    
25.     json[i]='\0';
    
26.     returnvalue="";   
    
27.   }
    
28. }  
    

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（4）连接connect服务器和端口，并发送连接信息
消息格式：
{
    "cmd": "connect",
    "mid": "222",
    "usr": "username/deviceid",
    "type": 1/2,//1：用户 2：设备
    "encode": ""//加密算法
}
返回信息：
成功时返回：
{"cmd":"resp","success":1,"mid":"222"}
失败时返回:
{"cmd":"resp","success":0,"errorcode":"10000","mid":"222"}

1. WidoClient = Wido.connectTCP(ip, portok);     
   
2.     delay(1000);
   
3.   // que ren lian jie  
   
4.     WidoClient.fastrprint(F("{"cmd":"connect","mid":""));
   
5.     mid+=1;
   
6.     itoa(mid,strmid,10);
   
7.     WidoClient.fastrprint(strmid);
   
8.     WidoClient.fastrprintln(F("","usr":"87e4f47cc03347ee8382b24dfb1516c9","type":2,"encode":""}"));  

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（5）接收云平台connect服务器发来的消息并向服务器发送心跳消息

1. static unsigned long lasttime = 0;      
   
2.     static unsigned long last = 0;
   
3.     static unsigned long sensorstamp = 0;
   
4. 
   
5.     if(WidoClient.available())
   
6.      {
   
7.         char c = WidoClient.read();
   
8.         if(c=='{')
   
9.         Response=true;
   
10.         else if(c =='}')
    
11.         {
    
12.         Response=false;
    
13.         returnvalue+=c;
    
14.         }
    
15.         if (Response)
    
16.         returnvalue +=c;                  
    
17.      }      
    
18.     if(millis()-lasttime>10000)
    
19.       {
    
20.         lasttime=millis();
    
21.         WidoClient.fastrprintln("{1}");
    
22.       }

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（6）操作设备
云平台操作设备时接收到的消息格式
消息内容：
{
    "cmd": "opt",
    "mid": "ddd222",
    "to": "c95808d07d83430d919b3766cafc3ff3",
    "from": "username", //服务端拼加，根据sessionID确认from
    "dvid": 5,
    "value": "commandvaluestr"
}
返回信息：
操作设备成功，设备向服务器发送以下内容:
{
    "cmd": "post",
    "from": "c95808d07d83430d919b3766cafc3ff3",
    "values": [
        {
            "dvid": “5”,
            "value": "commandvaluestr"
        }
    ],
"needack": 1,
mid":"ddd222"//需要一个mid来确定是哪条消息
}

1. if(returnvalue.length() !=0&&Response==false)
   
2.      {      
   
3.       Serial.println(returnvalue);      
   
4.       int i;  
   
5. 
   
6.       //jie xi
   
7.       for(i=0;i<returnvalue.length();i++)
   
8.       json[i]=returnvalue[i];
   
9.       json[i]='\0';
   
10.       returnvalue="";   
    
11.       JsonParser<32> parser;
    
12.       JsonHashTable hashTable = parser.parseHashTable(json);
    
13.       hashTable.success();
    
14.       char* scmd = hashTable.getString("cmd");
    
15.       char* smid = hashTable.getString("mid");
    
16.       char* svalue = hashTable.getString("value");  
    
17.       char* sdvid=hashTable.getString("dvid");
    
18.       int idvid = hashTable.getLong("dvid");
    
19. 
    
20. 
    
21.       if(strcmp(scmd,"opt")==0)
    
22.       {
    
23. 
    
24.          WidoClient.fastrprint(F("{"cmd":"post","from":"87e4f47cc03347ee8382b24dfb1516c9","values":[{"dvid":"));
    
25.          WidoClient.fastrprint(sdvid);
    
26.          WidoClient.fastrprint(F(","value":""));
    
27.          WidoClient.fastrprint(svalue);
    
28.          WidoClient.fastrprint(F(""}],"needack":1,"mid":""));
    
29.          WidoClient.fastrprint(smid);
    
30.          WidoClient.fastrprintln(F(""}"));        
    
31.        if(idvid==2)
    
32.         {
    
33.           int b;
    
34.           b=atoi(svalue);
    
35.           digitalWrite(13, b);         
    
36.         }
    
37.         
    
38.       }
    
39.       
    
40. 
    
41.      }

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（7）数据上传
消息内容：
{
    "cmd": "post",
    "from": "c95808d07d83430d919b3766cafc3ff3",
    "values": [
        {
            "dvid": “5”,
            "value": "commandvaluestr"
        }
    ],
"needack": 1，
“mid”:”123”
}
返回消息：
成功返回：
{"cmd":"resp","success":1,“mid”:”123”}
失败返回：
{"cmd":"resp","success":0,"errorcode":"10000",“mid”:”123”}

1. if(millis()-sensorstamp>10000)
   
2.      {
   
3.       sensorstamp=millis();
   
4.       int reading = analogRead(0);
   
5.   
   
6.       
   
7.       WidoClient.fastrprint(F("{"cmd":"post","from":"87e4f47cc03347ee8382b24dfb1516c9","values":[{"dvid":1,"value":""));
   
8.       itoa(reading,strtemp,10);
   
9.       WidoClient.fastrprint(strtemp);
   
10.       WidoClient.fastrprint(F(""}],"needack":1,"mid":""));
    
11.       mid+=1;  
    
12.       itoa(mid,strmid,10);
    
13.       WidoClient.fastrprint(strmid);
    
14.       WidoClient.fastrprintln(F(""}"));
    
15.       
    
16.      }            

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       以上介绍完了machtalk定义的socket交互协议的消息内容，以及如果通过wido模块编码，会把源码及所使用到的库附在附件中，用户只要把使用库放在arduino的库文件中，并下载已经写好的代码，把代码中的ID替换成自己ID就可以实现设备控制了。
四、数据展示
OK 大功告成了
查看数据结果吧http://machtalk.net/device/dataview/87e4f47cc03347ee8382b24dfb1516c9
此图用于显示历史数据。

此数据是有点乱，是因为采集口没有放传感器，放个传感器就OK啦。
这是控制界面的图：

此数据是有点乱，是因为采集口没有放传感器，放个传感器就OK啦。
这是控制界面的图：

zhangq

函数库都添加到arduino的libraries了，但是发现很多错误？以下列出一部分。
In file included from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\utility/evnt_handler.h:47:0,
                 from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.cpp:27:
C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\utility/socket.h:144:23: error: conflicting declaration 'typedef long unsigned int socklen_t'
typedef unsigned long socklen_t;
                       ^
In file included from G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4\hardware\arduino\edison\variants\edison_fab_c/variant.h:9:0,
                 from G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4\hardware\arduino\edison\cores\arduino/Arduino.h:33,
                 from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.h:24,
                 from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.cpp:23:
G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4/hardware/tools/edison/sysroots/core2-32-poky-linux/usr/include/unistd.h:274:21: error: 'socklen_t' has a previous declaration as 'typedef __socklen_t socklen_t'
typedef __socklen_t socklen_t;
                     ^
In file included from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\utility/evnt_handler.h:47:0,
                 from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.cpp:27:
C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\utility/socket.h:163:3: error: conflicting declaration 'typedef struct fd_set fd_set'
} fd_set;
   ^
In file included from G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4/hardware/tools/edison/sysroots/core2-32-poky-linux/usr/include/sys/types.h:219:0,
                 from G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4/hardware/tools/edison/sysroots/core2-32-poky-linux/usr/include/stdlib.h:314,
                 from G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4\hardware\arduino\edison\cores\arduino/Arduino.h:27,
                 from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.h:24,
                 from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.cpp:23:
G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4/hardware/tools/edison/sysroots/core2-32-poky-linux/usr/include/sys/select.h:75:5: error: 'fd_set' has a previous declaration as 'typedef struct fd_set fd_set'
   } fd_set;
     ^
In file included from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\utility/evnt_handler.h:47:0,
                 from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.cpp:27:
C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\utility/socket.h:448:61: error: declaration of C function 'int select(long int, fd_set*, fd_set*, fd_set*, timeval*)' conflicts with
                   fd_set *exceptsds, struct timeval *timeout);
                                                             ^
In file included from G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4/hardware/tools/edison/sysroots/core2-32-poky-linux/usr/include/sys/types.h:219:0,
                 from G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4/hardware/tools/edison/sysroots/core2-32-poky-linux/usr/include/stdlib.h:314,
                 from G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4\hardware\arduino\edison\cores\arduino/Arduino.h:27,
                 from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.h:24,
                 from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.cpp:23:
G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4/hardware/tools/edison/sysroots/core2-32-poky-linux/usr/include/sys/select.h:106:12: error: previous declaration 'int select(int, fd_set*, fd_set*, fd_set*, timeval*)' here
extern int select (int __nfds, fd_set *__restrict __readfds,
            ^
In file included from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.cpp:35:0:
C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\utility/sntp.h:293:8: error: 'alarm' redeclared as different kind of symbol
        alarm
        ^
In file included from G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4\hardware\arduino\edison\variants\edison_fab_c/variant.h:9:0,
                 from G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4\hardware\arduino\edison\cores\arduino/Arduino.h:33,
                 from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.h:24,
                 from C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.cpp:23:
G:\arduino-1.5.3-Intel.1.0.4/hardware/tools/edison/sysroots/core2-32-poky-linux/usr/include/unistd.h:432:21: error: previous declaration of 'unsigned int alarm(unsigned int)'
extern unsigned int alarm (unsigned int __seconds) __THROW;
                     ^
C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.cpp: In member function 'bool Adafruit_CC3000::scanSSIDs(uint32_t)':
C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.cpp:178:56: error: 'F' was not declared in this scope
       CC3KPrinter->println(F("Started AP/SSID scan\n\r"));
                                                        ^
C:\Users\jh\Documents\Arduino\libraries\AdafruitCC3000Librarymaster\Adafruit_CC3000.cpp:103:123: error: 'F' was not declared in this scope
#define CHECK_SUCCESS(func,Notify,errorCode)  {if ((func) != CC3000_SUCCESS) { CHECK_PRINTER CC3KPrinter->println(F(Notify)); return errorCode;}}