LoRaWAN智能厕所

步骤一：配置LoRaWAN网关-自建LoRaWAN网络

1. 从阿里云IoT市场购买网关并自己组成网络。

   以下是本实践使用的网关：

2. 插上网线与电源，登录物联网络管理平台控制台注册网关。

   1. 在左侧导航栏上，选择网络管理 > 网关管理。

   2. 在网关列表页签，单击添加网关。

   3. 配置信息以激活网关。

      参数项	参数	说明
      基本信息	名称	填写添加的网关名称，支持中文、英文字母、数字和下划线，长度限制4～30个字符，一个中文算两个字符。
      	PIN Code	Pin Code为6位数字，通常会贴在网关标签上。
      	通信模式	通信模式分为全双工和半双工两种，此处以选择半双工为例。
      	GwEUI	请在网关标签上查看该参数。
      	频段	支持以下三种频段的选择： CN470 同频 CN470 异频 AS923 同频 此处以选择CN470 异频为例。
      	网关描述	选填，可以填写所添加网关的备注信息。网关描述不超过100字符。
      位置信息	所在区域	请选择网关的所在区域。 说明 需手动选择网关位置，因G200不带GPS模块，需要手动填写，之后会显示在地图上。带GPS网关的，上报数据后会自动刷新位置。
      	位置详情	填写网关的具体的位置信息，您也可于右侧地图单击做定位。

   G200回传网默认是DHCP上网配置，如果您是固定IP或PPPoE，需依照实际环境调整，相关操作请参考G200网关手册。配置成功后，网关列表下将显示在线状态。

3. 创建自己的网络凭证，然后把网络分配给自己账号使用。分配后通过入网凭证来取得网络使用权利。

   1. 在左侧导航栏上，选择网络管理 > 入网开通。

   2. 在入网开通页面，单击添加专用凭证。

   3. 在下图中配置参数，配置完成后单击确认即可创建一个凭证。

      参数	说明
      凭证名称	填写添加的凭证的名称，支持中文、英文字母、数字和下划线，长度限制4～30个字符，一个中文算两个字符。
      频段	支持以下三种频段的选择： CN470 同频 CN470 异频 AS923 同频 此处以选择CN470 异频为例。
      Class	支持以下三种类的选择： A B C 此处以选择A为例，按需发送。
      RxDelay	选择Class A可配置 RXDelay，用于配置上行后的接收窗口延迟时间，默认1s，可选范围在1~15s。

   4. 单击该凭证操作所在列的凭证授权，将添加好的凭证授权给自己，如下图所示。

      
   授权成功之后，新凭证会在出现在凭证清单里，如果是别人将凭证授权给您，接受后也会在此清单显示。

步骤二：拆封LoRaWAN硬件

从网上购买来的认证过的LoRa传感器，拆出来的时候可以看到后面附了一个16位码的贴纸，这个是节点的DevEUI。同时还会有一个6位的PINCODE字段。

按照说明书，默认是5分钟模式，即收到一次警报之后，5分钟之内收到的警报不会再上传。这跟厕所的使用场景不一致，我们需要调成测试模式，即每次收到的警报都会上传。

操作方法：把背部的壳子掰开（不需要螺丝刀）后，把跳针的位置调整到ON，然后合上盖子，先不拔掉塑料片。

步骤三：在物联网平台上配置LoRa节点

1. 登录物联网平台控制台。

2. 在左侧导航栏上选择设备管理产品，单击创建产品。

3. 填写产品信息，然后单击保存。

   参数	说明
   产品名称	测试设备（可自定义）。
   所属品类	选择自定义品类。
   节点类型	选择直连设备。
   连网方式	选择LoRaWAN。
   入网凭证	从清单里选择，或单击添加专用凭证。 说明 请确认已经在Link WAN取得入网凭证。
   数据格式	透传/自定义。
   产品描述	非必填，用于描述产品的相关信息。

   如首次使用Link WAN需授权数据权限，请单击同意授权。

4. 创建完毕后，单击管理设备前往管理。

   

5. 单击添加设备，即可完成LoRa设备接入。

6. 输入16位DevEUI作为DeviceName（需小写）。

步骤四：查看上下行数据及数据日志

1. 回到物联网络管理平台控制台，可以查看LoRaWAN链路层数据通信上下行。

   1. 在左侧导航栏上选择节点管理 > 节点分组。

      说明

      此节点已授权给物联网平台接入使用，这里只提供查看功能。

   2. 单击该节点对应操作栏下的查看，选择上行数据页签，查看上行数据。

      

2. 拔掉LoRa传感器上的塑料片，让传感器上电。

3. 查看物联网平台上收到的上行日志。

   在物联网平台控制台左侧导航栏上选择监控运维日志服务，在上行消息分析页签查看日志。

   此时设备也收到了数据日志，即表示所有通讯链路都打通，下图为原始的上行日志。

   

步骤五：解析设备上传的信息

从传感器的说明文件可以得知，传感器上报的是二进制数据。我们如何把二进制数据转化为可以理解的属性名称呢？具体请看下文的操作步骤。

下图是厂家提供的传感器的二进制配置文件。

1. 定义物模型。

   对于该型号的传感器，020100中的第一个BYTE02表示协议，01对红外传感器表示有人，00表示传感器状态正常。我们首先需要在产品里定义室内人体探测开关和传感器属性两个功能，用于记录这两个属性。

   1. 在物联网平台控制台左侧导航栏上选择设备管理产品，单击产品对应的查看，进入产品详情页。

   2. 选择功能定义页签，单击编辑草稿 > 添加自定义功能。

   3. 在添加自定义功能弹框中，功能类型选择属性，添加以下两个属性。

      • 添加传感器属性

      • 添加室内人体探测开关

      属性添加完成后，如下图所示。

      
      说明

      读写类型都选择读写。

2. 使用产品定义里的数据解析，把二进制数据自动转化为ALink-JSON格式，以应对定义物模型中的两个属性。

   说明

   • 数据解析需要产品为开发中状态。如果已经发布请单击右上角撤回发布。

   • 数据转化规则，详情请参见：数据解析，这里只提供最后的代码。

   1. 在产品详情页，单击数据解析页签。

      

   2. 在编辑脚本下方，输入如下的解析脚本，然后单击页面下方的保存。

      var COMMAND_REPORT = 02;
      var COMMAND_SET = 01;
      var ALINK_PROP_REPORT_METHOD = 'thing.event.property.post'; //标准ALink JSON格式topic， 设备上传属性数据到云端
      var ALINK_PROP_SET_METHOD = 'thing.service.property.set';
      function rawDataToProtocol(bytes) {
          var uint8Array = new Uint8Array(bytes.length);
          for (var i = 0; i < bytes.length; i++) {
              uint8Array[i] = bytes[i] & 0xff;
          }
          var dataView = new DataView(uint8Array.buffer, 0);
          var jsonMap = new Object();
          var fHead = uint8Array[0]; // 第0个BYTE为上报协议
          if (fHead == COMMAND_REPORT) {
              jsonMap['method'] = ALINK_PROP_REPORT_METHOD; //ALink JSON格式 - 属性上报topic
              jsonMap['version'] = '1.0'; //ALink JSON格式 - 协议版本号固定字段
              jsonMap['id'] = '' + 12345; //ALink JSON格式 - 标示该次请求id值
              var params = {};
              params['IndoorHumanDetectionSwitch'] = uint8Array[1]; //第1个BYTE为传感器读数判断有没有人
              params['SensorProperty'] = uint8Array[2]; //第2个BYTE为传感器本身的状态，对应产品属性中 prop_float
              jsonMap['params'] = params; //ALink JSON格式 - params标准字段
          }
          return jsonMap;

   3. 输入原始数据020100进行调试，可以看到右边解析成功，然后单击页面下方的执行即可让脚本生效。

      
      在日志里可以看到二进制的020100已经转为{"SensorProperty":0,"IndoorHumanDetectionSwitch":1}，表示已完成设备接入。

步骤六：在IoT Studio上配置智能厕所看板

IoT Studio（是阿里云针对物联网场景提供的生产力工具，可覆盖各个物联网行业核心应用场景，解决物联网开发领域开发链路长、技术栈复杂、协同成本高、方案移植困难的问题。

1. 登录物联网应用开发控制台。

2. 在IoT Studio上新建一个项目，以项目维度管理LoRaWAN智能厕所应用。

   

3. 创建项目之后可以看到右边栏多了一项SmartToilet，单击查看进入项目详情。然后在项目概览页单击右上角导入产品，把刚才创建的产品导入到项目内。

   

4. 在左侧栏上选择推荐Web可视化开发，单击新建应用进入Web可视化开发工作台，然后选择空白模板进行新建。

   

5. 进入编辑中，可以改变背景色，添加标题文字等。对最重要的厕所占位状态，通过“有人”、“没人”的指示灯来表示，因此把指示灯组件放入画布中，并配置数据源。

   

6. 配置数据源时，请选择产品、关联的设备以及关联的布尔型属性。单击验证数据格式获得通过，之后单击确定完成配置。配置之后可以通过上传图片等修改指示灯开关状态的样式。

   

7. 单击预览，完成整个Web应用的链路调试。

   

8. 假设有7个坑位，只需要重复上述步骤即可（可以使用Excel批量添加设备）。另外GUI配置的部分与之前的版本操作一致，在此不再赘述。最终效果如下图所示。

   

（可选）在IoT Studio上配置智能厕所状态推送与转储

服务开发（原服务编排）可以通过可视化拖拽的方式快速完成所需业务逻辑的设计，例如，设备联动、可视化搭建数据联动、云服务连接、API 生成、数据处理与转储、生成App的后端服务。在本文中，我们要使用服务开发完成智能厕所坑位状态的推送，以及把厕所使用状况转储到表格存储Table Store上。

1. 在IoT Studio上新建一个服务。

   从项目概览页选择推荐服务开发，单击新建服务即可进入服务开发工作台的新建页面，选择空白模板进行新建。

   

2. 把厕所的占用时间推送到钉钉机器人上。

   首先配置一个设备触发节点作为输入，选择之前创建好的产品，设备选择选择所有设备，以监听所有设备上报的信息。上报类型选择属性上报，最后配置一个钉钉机器人节点作为消息推送节点。

   

3. 在要推送的钉钉群内添加机器人，获得webhook，如下图所示。

   

4. 配置webhook以后可以配置推送的信息。钉钉机器人节点目前支持多种消息推送类型，并且支持动态调用设备数据。

   框内配置项如下：

   {
     "msgtype": "text", 
     "text": {
       "content":"在{{query.props.IndoorHumanDetectionSwitch.time}}时候有{{query.props.IndoorHumanDetectionSwitch.value}}人进坑！"
    }, 
     "at": {
         "isAtAll": true
     }
   }
                           

5. 配置完成之后，单击部署对服务进行部署。然后单击启动让服务生效。

   
   如果设备已经上线，则可以直接看到机器人的消息推送，实现厕所使用状态的实时推送了，如下图所示。

6. 如果需要把厕所的使用状况使用TableStore，云数据库MySQL等云产品存储起来，可以使用存储节点。

   

   最终结果如图：