智慧小区安全防护系统实训报告
实训任务 1 创建智慧小区安全防护系统产品设备
一、项目背景
随着科技的飞速发展，物联网技术已广泛应用于各个领域。智能小区作为智慧城市的重要组成部分，其安全防护系统显得尤为重要。传统的安全防护手段已难以满足现代小区的安全需求，因此，开发一套高效、智能的安全防护系统势在必行。本项目旨在利用物联网技术，构建一套集监控、报警、管理于一体的智能小区安全防护系统，提升小区的安全防范能力，为居民提供更加安全、舒适的生活环境。通过本项目的实施，不仅能够提高小区的安全管理水平，还能够推动物联网技术在安全防护领域的广泛应用，具有重要的现实意义和应用价值。
二、实训目标
1.通过移物联网开放平台新建产品并能查看数据
2.模拟设备接入
3.基于真实设备接入移动物联网平台
4.防护系统的可视化实现
三、实训过程
1.在物联网平台创建产品
①.展开左侧菜单“产品开发”功能，点击“创建产品”按钮，进行产品添加。
②.选择产品品类
③.添加必要的产品信息（标记*号的项）。其中“节点类型”选择“直连设备”，“接入协议”选择“MQTT”，“数据协议”选择“OneJson”，“联网方式”选“Wi-Fi”，“开发方案”选择“自定义方案”。
④.最后点击确定，保存各项信息，稍等页面提示产品创建成功。
2.添加物模型
①. 进入产品开发详情页面
②.进入物模型管理页面
③.添加系统功能点
④.添加自定义功能点
⑤.按着下表添加功能点并保存
添加完成如图所示
3.创建基于 MQTT 的设备
①.进入设备管理页面
②.添加一个设备的信息，用于真实设备接入。在弹出的添加设备页面中，添加单个设备，所属产品则选择刚建立的产品名称，设备名称输入Controller（注：须按英文信息输入，确保与后续步骤填写信息相一致），其他信息可自行填写，
最后点击“确定”保存当前设备的信息。
③.再添加一个设备的信息，用于模拟工具接入。再次点击“添加设备”，该设备名称输入Simulator。
4.模拟设备接入OneNET 平台
①.获取产品、设备的必要信息（产品 ID、设备名称、设备密钥）
②.使用官方 Token 计算工具，获得验证 token 信息
③.安装并配置 MQTT.fx 工具模拟设备信息（下载并安装“实训资料包\工具包\MQTT 客户端”路径下的“mqttfx-1.7.1-windows-x64.exe”应用程序。安装完毕后，双击桌面建立的MQTT.fx 快捷方式，运行MQTT.fx 客户端：）
点击界面齿轮图标，进入客户端配置页面：
（1） 设置 Profile Name：可设置一个便于记忆的名字，如“某某产品某某设备接入模拟”
（2） 设置 Broker Address：mqtts.heclouds.com （MQTT 设备接入平台网址）
（3） 设置 Broker 端口：1883 （本次实训任务采用非 TLS 加密的 MQTT 连接）
（4） 设置 Client ID：{设备名称}（前一个步骤中确定的设备名称填入此处)在下方
的第一个选项页“General”中设置。
（5）MQTT 协议版本号：取消默认勾中，确保下方版本选择下拉框可选，并选择为 3.1.1点击 “User Credentials”选项页，继续设置。
（6） 设置 User Name：{产品 ID}（前一个步骤中确定的产品 ID)
（7） 设置 Password：{token} （前一个步骤中计算得到的 token)
（8）点击OK 保存连接配置。
④.使用 MQTT.fx 工具模拟设备接入（运行 MQTT.fx 工具，点击选择刚刚保存的连接配置列表项，点击“Connect”，如果一切正常，工具将很快登陆接入OneNET 平台，此时 Connect 按钮变灰，右侧 Disconnect 按钮处于激活状态。）
点击”Log“ 选项页，查看工具连接服务端的情况，正常连接成功则提示类似如下图红框所示信息。
当工具显示正常连接后，查看OneNET 平台中当前模拟的设备在页面显示为在线状态
⑤.断开 MQTT.fx 工具模拟，查看 OneNET 平台中设备的状态变化（点击 MQTT 工具窗口中的 “Disconnect”按钮，断开工具的 MQTT 连接，等待一会儿后，刷新OneNET平台中设备列表页面，查看显示的设备状态信息：可以看到其状态都变为离线。）
5.模拟设备接入OneNET 平台实现属性上报
①.订阅属性上报结果通知消息
（1）首先根据前述步骤完成模拟工具 MQTT.fx 模拟一个设备（本任务为 Simulator）接入 OneNET 平台，在平台侧页面中查看到设备为上线状态。点击模拟工具的“Subscribe”选项页表头，在其中的输入框填写属性上报结果通知topic。
这是为了确保设备上传消息确实被平台所接受处理，模拟设备通过订阅 OneNET 平台中已提前创建好的该 MQTT 设备属性上报的结果回复 topic 主题，来等待获取对应的属性上报结果消息，属性上报结果回复 topic 为：$sys/产品 ID/设备名称/thing/property/post/reply
其中产品 ID、设备名称内容，根据实际创建的产品和设备信息替换，将替换后完整的 topic，填入模拟工具“Subscribe”选项页中的输入框，如下图所示：
（2）点击“Subscribe”按钮向平台订阅该主题，平台返回成功后，工具左侧中的已订阅主题列表会有一条记录，且该主题下当前消息数为 0。
注：如点击后工具未反应，则需要排查是否填写了正确的产品ID和设备名称（当前工具接入时所用的产品和设备信息是否相一致）。
②.发送属性上报消息
（1）点击“Publish”选项页表头，切换到消息发送页，在输入框中填入属性上报topic主题，该topic 为：$sys/产品ID/设备名称/thing/property/post
注：同样需要将其中的产品ID、设备名称替换为实际的信息后填入该输入框。
（2）在下空白编辑区中，输入如下内容：
{
"id": "123",
"version": "1.0",
"params": {
"distance": {
"value": 28.88,
"time": 1599534283111
}
}
}
(3)输入并检查无误后，点击“Publish”按钮。
③.查看属性上报结果
(1)点击“Subscribe”选项页表头，查看之前订阅的属性上报结果通知消息 topic 下，收到的消息如下图示例：
④.OneNET 平台中查看设备的属性最新值
回到 OneNET 平台中设备管理页面，进入“Simulator”设备详情，查看当前设备各个属性的最新数据，确认显示出通过模拟工具上报来的 value 值：
6.OneNET 平台下发属性值到模拟工具
①.订阅接收平台下发属性数据的 topic
设备侧如需要收到平台下发的数据，需要订阅接收平台下发数据的 topic，该 topic 为：
$sys/产品 ID/设备名称/thing/property/set
（1）点击模拟工具的“Subscribe”选项页表头，在其中的输入框填写平台下发属性数据的 topic。点击“Subcribe”按钮完成订阅，如下所示，成功后订阅列表会多一个新的订阅频道，当前消息数为 0。
②.OneNET 平台下发属性数据
在“设备管理”中选择要下发属性的设备（本任务中选择前面任务中创建的产品和
Simulator 设备），点击详情进入设备信息页面，切换功能为“设备调试”
在下方显示页面中选择“应用模拟器”，勾中属性功能点距离 distance，并填写一个具体数值，如 33.3，点击页面下方的 “属性设置”按钮，完成发送。可以在页面右侧的调试日志中看到下发的日志信息。
③.模拟设备中查看收到的属性数据值
点击模拟工具的“Subscribe”选项页表头，可以看到已订阅列表中，关于平台下发属性数据的topic， 当前消息数是 1。点击右侧消息列表最下方一条消息，可以看到其中的内容信息，收到的值与前一步骤中下发的值相同。
7.基于真实设备接入 OneNET 平台
①.基于 OneNET 物联网实验箱搭建实训项目终端硬件平台
②. 终端设备软件系统搭建
（1） 运行 Keil uVision5 应用程序
（2） 载入项目三终端设备侧代码工程
③.修改设备程序的 OneNET 平台网络接入配置参数
（1）工程相对路径\device\src\net_device.c 约 677 行处，将{wifi}、{password}替换为设备所在 Wifi 网络用户名和密码（将{}括号一起替换，下同）
（2）工程相对路径\onenet\src\onenet.c 约 56 行处，依次修改{设备密钥}、{产品 id}、{设备名称}为之前步骤中在 OneNET 平台 中所创建的产品、设备相关信息，本例中设备名称就是之前步骤中创建的“Controller”设备，并对应填入其设备密钥
④.修改设备程序的上报属性值映射关系以及 OneNET 平台下发属性生效命令处理代码
（1）工程相对路径\applications\application.c 约 132 行处，根据之前步骤中在 OneNET 平台中所创建的物模型信息，依次增加属性点标识符以及对应需上报的设备数据变量，如下所示：
（2）工程相对路径\onenet\src\cmd_callback.c 约 51 行处，根据之前步骤中在OneNET 平台 中所创建的物模型信息，增改此处的属性点标识符，对应设置需写入生效的设备数据处理函数名，并同时实现该函数的声明以及具体函数代码，完成写入信息在本地设备上的实际生效逻辑
（3）在文件适当位置增加该方法的具体实现逻辑代码：
⑤.编译工程，连接下载器烧写程序到设备中
⑥.OneNET 平台侧查看设备状态
⑦.OneNET 平台侧查看设备上报数据信息
8. 真实设备接入实现场景联动
8.1下发属性在终端设备上执行生效（设备调试）
①. 设备端软硬件环境准备
沿用上一个实训任务中搭建的设备硬件系统，以及继续使用 Keil5 开发工具载入的项目三终端设备侧代码工程（该工程代码在完成上一实训任务后，已经能够接入 OneNET 平台并上报属性点数据）。
将设备上电，等待OneNET 平台 中显示该设备处于上线状态，进入下一实训步骤。
②.通过 OneNET平台 的设备调试方式进行属性下发
打开设备管理列表页面，选择之前步骤中创建的MQTT产品下的“Controller”设备，点击“详情”进入设备详情页面，并点击 “设备调试”选项，进入 OneNET 平台 的设备调试功能页面。本任务中，需要切换调试方式为“应用模拟器”，下方页面展示了可以设置的属性（物模型中可写的属性功能点）。
先勾选一个功能点，然后设置下发的数值。（以蜂鸣器为例，这是一个 bool 型功能点，勾选后，可设置值为 true、false 两个之一，本次任务选择 true 作为下发数值）点击页面下方的“属性设置”按钮，右侧调试日志展示了下发的报文，设备端也同时将该数值执行生效。
8.2下发属性在终端设备上执行生效（API 调试）
①.设备端软硬件环境准备（同上）
②.进入“API 调试”功能页面
点击“运维监控”菜单下“API 调试”子菜单，并展开工作页面左列显示的大类调试类别中的“物模型使用”下拉列表，选择“设置设备属性”API项，如下图所示：
在中间页面展示的必填参数中，填写页面中输入必要的参数，如下图所示，本次任务中，填入真实接入的设备“Controller”所对应的相关信息：
其中的params内容填写要设置的属性标识符以及对应设置值，本次任务中设置蜂鸣器状态为true，文本示例参考如下：
{
"beep": true
}
8.3基于API 方式实现设备属性下发
①.准备 API 接口调试工具 Postman
②.查阅接口文档，了解有关属性下发的 API 调用方式
点击前面任务中API“设置设备属性”参数填写页面左上角的“查看API文档”链接，查看右侧显示的API文档，了解“设置设备属性”这个API的调用方式及对应的请求、响应相关参数信息。
③.填入必要参数
1、根据API文档的信息，确定设备属性设置的请求方式、请求 url ，填入到 Postman 工具url填写栏，将 Postman工具url填写栏前面的下拉选项改为“POST”。
2、确定请求 body 内容及格式，以蜂鸣器属性值（beep）下发为例， product_id为产品ID，device_name为设备名称，params 为需要下发的结构化数据，同时包含了要下发的“beep”属性点的值，示例中为 true 数据。以键值对形式将上述需要设置的具体参数组装为 body 报文内容，最终填入 Postman 工具的 Body 选项页内。
{
"product_id": "84qVvid4b5",
"device_name": "Controller",
"params":
{
"beep": true
}
｝
3、确定请求的 Header 内容，这里需要一个向 OneNET 平台鉴权所需的必要信息字段，就
是“authorization ”信息，下面是该信息的一个生成示例，具体生成方式可参考其他实训任务
环节中的操作步骤指导，应用侧请求鉴权，res 参数须以“userid/ 用户 ID”的格式填入，版本
号须为“2022-05-01”，字段具体内容根据实际情况进行填入。
④.发起 API 请求，查看结果
发起请求前确认当前真实设备已在线，以蜂鸣器属性值（beep）下发为例，通过 postman 发起请求， 通过平台鉴权后，该请求会下发到对应的真实设备，打开蜂鸣器开关，蜂鸣器会按照程序里预置的逻辑进行鸣响。
⑤.更改 api 报文，对同样属性点，设置新的属性值，并下发
以蜂鸣器属性值（beep）下发为例，更改下发的属性值为 false，报文如下：
{
"product_id": "***********",
"device_name": "Controller",
"params": {
"beep": false
}
}
再次通过 postman 发起请求，通过平台鉴权后，该请求会下发到对应的真实设备，蜂鸣器关闭。
8.4基于OneNET 云平台的场景联动
①.进入 OneNET 平台 场景联动管理功能
检查实验箱目前搭建的硬件系统是“核心模块”以及“Wifi 模块”、“蜂鸣器模块”、 “超声波模块”等模块，烧写程序上电运行。
确保用户已登录 OneNET 云平台，进入 OneNET 平台 控制台页面，点击“数据流转”菜单下“场景联动”子菜单，进入场景联动管理功能页面。
②.创建场景联动规则
③.编辑距离探测告警的联动规则
如果是初次创建，这里直接展示的触发条件以及执行动作编辑页面。
首先选择触发条件为：满足全部条件执行，其次在“条件一”内容中，依次选择：
1、触发方式：“设备触发”
2、选择产品分组：“选择产品”
3、选择具体产品：选择之前实训任务中创建的MQTT产品名称
4、选择设备： 选择该产品下的Controller设备
5、选择信息源类型：“设备功能点”
6、选择功能：选择该产品下的“距离”数据点
7、修改关系运算符：“<”
8、数值：填入“5”（双引号不要填）。
其次点击增加“执行动作”，在“动作一”内容中，依次选择：
1、选择动作类型：“设备执行”
2、选择产品分组：“选择产品”
3、选择具体产品：选择之前实训任务中创建的MQTT产品名称
4、选择设备： 选择该产品下的Controller设备
5、选择功能：选择该产品下的“蜂鸣器”
6、数据值选择“1”。
点击“确定”创建好改场景信息，并修改其启用状态为“开”。
④.再新增一个联动规则，实现距离安全时取消告警
参考步骤 3 描述，再新增一个联动规则，名称可以为“距离安全取消告警”。该规则的具体条件及动作与步骤3大部分相同，除了其中的条件部分，距离逻辑判断修改为“>”，数值为“20”，执行动作部分，蜂鸣器的数值改为“0”。最后点击“确认”按钮，并同样将该条场景规则的启用状态修改为“开”，完成本次编辑内容。
⑤.设备上线，观察场景实现效果
9.安全防护系统的可视化实现
9.1物联网云平台可视化组件配置运用
①.创建一个可视化项目
点击”数据可视化 view“菜单后，点击“立即试用”按钮进入。新增一个可视化项目，在弹出的模板选择页面，选择一个 2D 项目模板下的“空白模板”作为本次项目可视化的基础模板，填写位于右侧的项目名称、项目描述后，点击“确定”完成可视化项目创建。
②.增加数据源模板
(1) 名称，设置数据源的名称，注意不能是中文，该名称将作为关键字与数据一起传递到可视化组件页面中解析。比如下图所示，设为“distance”。
(2) userId：填写用户ID；
(3) accessKey：填写用户的accessKey；该项与上一项均需进入用户中心、“访问权限”页面查看获取。
(4) 产品ID：为之前任务中创建的产品ID；
(5) 设备名称：点选输入框，等待平台将上述已经填写的3项内容作为条件匹配查找设备，并将符合的设备以下拉的方式展示，以本次任务为例，显示了之前实训环节的设备“Controller”，选中该设备。
(6) 数据流：选择一个设备中可以用于读取的属性功能名作为数据产生点。本例中选择“距离”。点击“创建”按钮，耐心等待平台返回创建结果。
③.选择一个模板自定义页面和组件
④.设置图表的数据来源
注：设置不使用数据过滤器
⑥.设置图表的横轴列展示字段名与数据提供字段相匹配
现在切换回“样式”属性 Tab 页。展开“数据系列”的节点，修改列字段名为“value”，保持与数据源中提供的数值字段“value”相一致。
⑦.预览可视化视图并回到编辑状态迭代优化视图效果
编辑视图界面，可以看到折线图已显示出实际的折线数据图表，可以点击右上角“预览”按钮，在全页面状态下查看整个可视化视图的效果。
⑧.保存视图，完成可视化项目
四、实训总结
1、通过中移OneNET物联网开放平台 新建产品（MQTT）；
2、根据项目场景创建产品物模型；
3、创建基于MQTT 的云平台设备；
4、查看设备运行状态及数据。
5、通过模拟工具调试设备接入；
6、通过模拟设备，实现属性上报；
7、OneNET 平台下发属性值（命令）到模拟设备；
8、基于设备工程，实现 OneNET 平台下发属性在终端设备上执行生效；
9、基于API 方式实现设备属性下发；
10、学会OneNET 平台数据可视化编辑器的使用；
11、能够进行可视化数据源的配置；
12、对智慧小区安全防护系统进行可视化展现。
