基于STM32+华为云IoT设计的森林火灾预警系统
1. 功能介绍 自从地球上出现森林以来，每年平均发生森林火灾超过20万次。森林火灾不仅烧毁树木，直接减少森林面积，而且严重破坏森林结构和森林环境，导致森林生态系统失衡，森林生物量下降，生产力下降，牲畜减少和鸟类减少，甚至牺牲一些重要东西。高强度的火灾会破坏土壤的化学和物理性质，降低水的积累和土壤的渗透性，使部分林区地下水位升高而溃败，造成沼泽；此外，通过焦化和使土壤表面变暖，也会加速焦土的干燥，导致杂草过度生长。近年来，世界各地每年都会发生许多火灾。大多数国家的火灾直接损失超过国民经济总量的0.2%。事实上，除了直接的经济死亡和财产损失外，火灾后还有重大的间接损失，因此，有必要发展和加强防火和火灾报警。
这篇文章就采用华为云iot物联网平台快速搭建一个森林火灾预警联动控制系统模型，模拟演示检测到森林火灾之后，如何快速上报到云平台，向关联的指定服务器发送数据报告，并自动向抽水泵发送指令，打开开关抽水灭火。
硬件平台介绍:
mcu: stm32f103zet6
物联网云平台: 华为iot云平台
气体检测传感器: mq2-烟雾传感器、mq135-空气质量检测传感器
火焰检测: 采用火焰检测传感器
抽水机: 采用直流电机模拟水泵，打开开关抽水喷水灭火
上网网卡: 采用gsm模块sim800c，使用的是物联网专用卡，包年只能上网这种。
与云端服务器的通信协议: 终端设备采用mqtt3.1.1协议与华为云服务器进行登录连接。
温湿度检测传感器: dht11
供电方式: 电池+太阳能供电
为了演示联动控制，火警(烟雾)检测装置和灭火(直流电机)装置分为两个独立的设备，分别连接上云端。
火警检测装置连接上物联网服务器之后，可以在服务器上配置数据处理规则，如果烟雾浓度超标，可以自动向灭火装置发送指令，进行灭火操作。服务器收到火警检测装置上传的烟雾浓度、空气质量等数据后，可以向自己的私有服务器转发数据，方便自己服务器收到数据后做分析存储处理，比如: 向指定邮箱发送邮件、手机app推送通知栏、向指定用户推送短消息提示等等。
2. 创建产品（火警预警装置） 打开官网链接: https://www.huaweicloud.com/s/jeejqeibloe9ksu
（1）选择设备接入iottda选项。
（2）选择免费试用。
（3）在产品页面选择创建新的产品。
（4）填入产品信息，创建产品
（5）选择自己刚才创建的产品，创建数据模型，点击自定义模型
（6）选择添加属性
这个添加的属性就是设备端上报的数据类型。 比如： mq2烟雾传感器检测的烟雾数据值类型。
在这个页面上还有一个添加命令的功能，这是用于云端下发指令给设备端使用的。当前这个设备是火警检测装置，只需要上报数据给服务器，不需要下发指令，这里就只需要添加属性就行了。
根据自己的设备的具体情况填写即可，如果上报的数据有多种类型就创建多个属性。
3. 创建产品（灭火装置） 创建的流程和上面一样，这是多增加了一个命令下发的功能，方便云端远程控制电机开启和关闭，实现灭火功能。
（1）创建产品
（2）产品创建完毕之后，添加服务器id
（3）添加属性，电机属性是可以读可以写的，范围设置为0和1，只能开关
（4）添加命令，这个命令用于云端远程向设备下发指令，设备收到指令后可以做出相应的逻辑处理
接着选择新增输入参数：
最后点击确定即可。
现在产品已经创建完毕。
4. 创建设备（火警预警装置） （1）在设备页面，选择注册设备，选择自己的对应的产品，设备标识码一般填自己设备的硬件标号。
（2）设备创建成功之后会弹出弹窗，点击保存并关闭，会自动弹出下载窗口，是个文本文件，存放了密匙信息
{ device_id: 61bacdc02b2aa20288c5a094_qq1126626497, secret: 1126626497} 5. 创建设备（灭火装置） 流程与上面火警预警装置设备一样的。
{ device_id: 61bad0564d9b020287193be2_qq1126626497, secret: 1126626497} 6. 生成mqtt协议登录id和密匙 设备创建完成接来下生成mqtt登录账号、密匙，方便设备登录云端平台。
官网工具地址: https://iot-tool.obs-website.cn-north-4.myhuaweicloud.com/
填入刚才创建设备时，保存下载文件里的信息，对着弹窗填入，最后生成了id、用户名、密码参数，用于mqtt协议登录使用。
（1）火警预警装置生成登录参数
clientid 61bacdc02b2aa20288c5a094_qq1126626497_0_0_2021121605username 61bacdc02b2aa20288c5a094_qq1126626497password 43ed43bcbddc48772694fc2b18ec1112170f4d6cc52fbf1e01401c2ea1748475 （2）灭火装置
clientid 61bad0564d9b020287193be2_qq1126626497_0_0_2021121605username 61bad0564d9b020287193be2_qq1126626497password 43ed43bcbddc48772694fc2b18ec1112170f4d6cc52fbf1e01401c2ea1748475 7. 上报属性格式与主题订阅格式 产品设备、mqtt登录参数都到位了，接下来需要了解设备向服务器上报数据时，如何上报，格式是怎么样的。
（1）第一个问题是：华为云iot物联网服务器的ip和端口号是多少？
在总览选项页面，点击多协议接入选项，就能看到了。
如果选择mqtt协议接入:
域名是:
域名是: a161a58a78.iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com如果你的设备不能解析域名，也可以直接填ip地址 121.36.42.100端口号: 1883 如果你的设备不能解析域名，也可以直接填ip地址
（2）第二个问题是：发布数据的主题和订阅数据的主题怎么填？
在产品页面，选择自己的产品，进去之后就能看到主题的格式介绍页面了。
为了方便后续复制粘贴，这里总结下格式：
火警预警装置:
格式: $oc/devices/{device_id}/sys/messages/down//订阅主题: 平台下发消息给设备$oc/devices/61bacdc02b2aa20288c5a094_qq1126626497/sys/messages/down格式: $oc/devices/{device_id}/sys/properties/report//设备上报数据$oc/devices/61bacdc02b2aa20288c5a094_qq1126626497/sys/properties/report 灭火装置:
格式: $oc/devices/{device_id}/sys/messages/down//订阅主题: 平台下发消息给设备$oc/devices/61bad0564d9b020287193be2_qq1126626497/sys/messages/down格式: $oc/devices/{device_id}/sys/properties/report//设备上报数据$oc/devices/61bad0564d9b020287193be2_qq1126626497/sys/properties/report （3）第三个问题是：上报属性时，数据格式是什么？
官方文档介绍: https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_01_2127.html
总结下格式: 上报的数据就是json格式，一次性可以上传多个属性数据，json数组里按照顺序增加即可。
重要的字段含义解释：这两个字段后面的数据需要自己根据自己的设备产品去填充的。
service_id 示设备服务的id。properties 是设备服务的属性列表，具体字段在设备关联的产品模型中定义。 是设备服务的属性列表，具体字段在设备关联的产品模型中定义。
火警预警装置上传的数据:
{services: [{service_id: mq2,properties:{mq2:100}}]}
灭火装置上传的数据:
{services: [{service_id: motor,properties:{motor:1}}]} 8. 使用mqtt客户端模拟设备测试 （1）登录火警预警装置
（2）灭火装置登录
可以看到，设备已经成功登录服务器，完成了数据上报。这也证明服务器端设备创建已经全部ok，正常。
9. 配置设备联动 （1）创建规则
（2）填写规则信息
（3）添加触发条件，选择需要处理数据的设备，设置条件：当烟雾浓度大于等于100就触发
（4）添加执行动作，当烟雾浓度超过100就下发指令给灭火装置
（3）最后点击创建规则，生效规则
（4）测试效果
使用两个mqtt客户端分别模拟火警预警装置和灭火装置，当烟雾浓度超过100时，查看灭火装置是否收到云端下发的指令。
10. 数据转发 如果数据需要转发到其他地方，可以自己创建规则配置。
11. 硬件设备测试 设备端采用gsm模块sim800c完成上网功能，主控mcu采用stm32f103zet6。
任意只要能上网的设备都可以使用当前代码连接服务器，因为当前模拟的是户外设备，只能采用gsm模块上网。
如果是智能家居，屋里小区的设备，有wifi的可以采用esp8266这些无线网卡。
代码校对较多，这里只贴出核心代码，需要完整工程的在评论区留言。
1. sim800c.c 这是sim800c的配置代码
#include sim800c.h/*函数功能:向sim800c模块发送指令函数参数: char *cmd 发送的命令 char *check_data 检测返回的数据返回值: 0表示成功 1表示失败*/u8 sim800c_sendcmd(char *cmd,char *check_data){ u16 i,j; for(i=0;i)==0) { //发送数据 usart_x_senddata(usart2,data,len); //发送结束符号 delayms(50); send_buf[0] = 0x1a; send_buf[1] = '\0'; if(sim800c_sendcmd(send_buf,send ok))return 2; else return 0; } return 1;}
2. adc.c 这是烟雾传感器的adc通道配置代码。
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 功能描述 : 智能环境检测系统// 时间 : 20190605// 版本 : v3.3// 版权所有，盗版必究。//copyright(c) ds小龙哥 2016 - 2020///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#include adc.h/*函数功能: adc1的初始化规则通道方式*/void adc1_init(void){ /*1. 配置adc采集输入的io口*/ rcc->apb2enr |= 1 crl |= 0x00000000;//配置pb0为模拟输入模式 /*2.配置adc1时钟*/ rcc->apb2enr|=1
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这篇文章就采用华为云iot物联网平台快速搭建一个森林火灾预警联动控制系统模型，模拟演示检测到森林火灾之后，如何快速上报到云平台，向关联的指定服务器发送数据报告，并自动向抽水泵发送指令，打开开关抽水灭火。
硬件平台介绍:
mcu: stm32f103zet6
物联网云平台: 华为iot云平台
气体检测传感器: mq2-烟雾传感器、mq135-空气质量检测传感器
火焰检测: 采用火焰检测传感器
抽水机: 采用直流电机模拟水泵，打开开关抽水喷水灭火
上网网卡: 采用gsm模块sim800c，使用的是物联网专用卡，包年只能上网这种。
与云端服务器的通信协议: 终端设备采用mqtt3.1.1协议与华为云服务器进行登录连接。
温湿度检测传感器: dht11
供电方式: 电池+太阳能供电
为了演示联动控制，火警(烟雾)检测装置和灭火(直流电机)装置分为两个独立的设备，分别连接上云端。
火警检测装置连接上物联网服务器之后，可以在服务器上配置数据处理规则，如果烟雾浓度超标，可以自动向灭火装置发送指令，进行灭火操作。服务器收到火警检测装置上传的烟雾浓度、空气质量等数据后，可以向自己的私有服务器转发数据，方便自己服务器收到数据后做分析存储处理，比如: 向指定邮箱发送邮件、手机app推送通知栏、向指定用户推送短消息提示等等。
2. 创建产品（火警预警装置） 打开官网链接: https://www.huaweicloud.com/s/jeejqeibloe9ksu
（1）选择设备接入iottda选项。
（2）选择免费试用。
（3）在产品页面选择创建新的产品。
（4）填入产品信息，创建产品
（5）选择自己刚才创建的产品，创建数据模型，点击自定义模型
（6）选择添加属性
这个添加的属性就是设备端上报的数据类型。 比如： mq2烟雾传感器检测的烟雾数据值类型。
在这个页面上还有一个添加命令的功能，这是用于云端下发指令给设备端使用的。当前这个设备是火警检测装置，只需要上报数据给服务器，不需要下发指令，这里就只需要添加属性就行了。
根据自己的设备的具体情况填写即可，如果上报的数据有多种类型就创建多个属性。
3. 创建产品（灭火装置） 创建的流程和上面一样，这是多增加了一个命令下发的功能，方便云端远程控制电机开启和关闭，实现灭火功能。
（1）创建产品
（2）产品创建完毕之后，添加服务器id
（3）添加属性，电机属性是可以读可以写的，范围设置为0和1，只能开关
（4）添加命令，这个命令用于云端远程向设备下发指令，设备收到指令后可以做出相应的逻辑处理
接着选择新增输入参数：
最后点击确定即可。
现在产品已经创建完毕。
4. 创建设备（火警预警装置） （1）在设备页面，选择注册设备，选择自己的对应的产品，设备标识码一般填自己设备的硬件标号。
（2）设备创建成功之后会弹出弹窗，点击保存并关闭，会自动弹出下载窗口，是个文本文件，存放了密匙信息
{ device_id: 61bacdc02b2aa20288c5a094_qq1126626497, secret: 1126626497} 5. 创建设备（灭火装置） 流程与上面火警预警装置设备一样的。
{ device_id: 61bad0564d9b020287193be2_qq1126626497, secret: 1126626497} 6. 生成mqtt协议登录id和密匙 设备创建完成接来下生成mqtt登录账号、密匙，方便设备登录云端平台。
官网工具地址: https://iot-tool.obs-website.cn-north-4.myhuaweicloud.com/
填入刚才创建设备时，保存下载文件里的信息，对着弹窗填入，最后生成了id、用户名、密码参数，用于mqtt协议登录使用。
（1）火警预警装置生成登录参数
clientid 61bacdc02b2aa20288c5a094_qq1126626497_0_0_2021121605username 61bacdc02b2aa20288c5a094_qq1126626497password 43ed43bcbddc48772694fc2b18ec1112170f4d6cc52fbf1e01401c2ea1748475 （2）灭火装置
clientid 61bad0564d9b020287193be2_qq1126626497_0_0_2021121605username 61bad0564d9b020287193be2_qq1126626497password 43ed43bcbddc48772694fc2b18ec1112170f4d6cc52fbf1e01401c2ea1748475 7. 上报属性格式与主题订阅格式 产品设备、mqtt登录参数都到位了，接下来需要了解设备向服务器上报数据时，如何上报，格式是怎么样的。
（1）第一个问题是：华为云iot物联网服务器的ip和端口号是多少？
在总览选项页面，点击多协议接入选项，就能看到了。
如果选择mqtt协议接入:
域名是:
域名是: a161a58a78.iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com如果你的设备不能解析域名，也可以直接填ip地址 121.36.42.100端口号: 1883 如果你的设备不能解析域名，也可以直接填ip地址
（2）第二个问题是：发布数据的主题和订阅数据的主题怎么填？
在产品页面，选择自己的产品，进去之后就能看到主题的格式介绍页面了。
为了方便后续复制粘贴，这里总结下格式：
火警预警装置:
格式: $oc/devices/{device_id}/sys/messages/down//订阅主题: 平台下发消息给设备$oc/devices/61bacdc02b2aa20288c5a094_qq1126626497/sys/messages/down格式: $oc/devices/{device_id}/sys/properties/report//设备上报数据$oc/devices/61bacdc02b2aa20288c5a094_qq1126626497/sys/properties/report 灭火装置:
格式: $oc/devices/{device_id}/sys/messages/down//订阅主题: 平台下发消息给设备$oc/devices/61bad0564d9b020287193be2_qq1126626497/sys/messages/down格式: $oc/devices/{device_id}/sys/properties/report//设备上报数据$oc/devices/61bad0564d9b020287193be2_qq1126626497/sys/properties/report （3）第三个问题是：上报属性时，数据格式是什么？
官方文档介绍: https://support.huaweicloud.com/devg-iothub/iot_01_2127.html
总结下格式: 上报的数据就是json格式，一次性可以上传多个属性数据，json数组里按照顺序增加即可。
重要的字段含义解释：这两个字段后面的数据需要自己根据自己的设备产品去填充的。
service_id 示设备服务的id。properties 是设备服务的属性列表，具体字段在设备关联的产品模型中定义。 是设备服务的属性列表，具体字段在设备关联的产品模型中定义。
火警预警装置上传的数据:
{services: [{service_id: mq2,properties:{mq2:100}}]}
灭火装置上传的数据:
{services: [{service_id: motor,properties:{motor:1}}]} 8. 使用mqtt客户端模拟设备测试 （1）登录火警预警装置
（2）灭火装置登录
可以看到，设备已经成功登录服务器，完成了数据上报。这也证明服务器端设备创建已经全部ok，正常。
9. 配置设备联动 （1）创建规则
（2）填写规则信息
（3）添加触发条件，选择需要处理数据的设备，设置条件：当烟雾浓度大于等于100就触发
（4）添加执行动作，当烟雾浓度超过100就下发指令给灭火装置
（3）最后点击创建规则，生效规则
（4）测试效果
使用两个mqtt客户端分别模拟火警预警装置和灭火装置，当烟雾浓度超过100时，查看灭火装置是否收到云端下发的指令。
10. 数据转发 如果数据需要转发到其他地方，可以自己创建规则配置。
11. 硬件设备测试 设备端采用gsm模块sim800c完成上网功能，主控mcu采用stm32f103zet6。
任意只要能上网的设备都可以使用当前代码连接服务器，因为当前模拟的是户外设备，只能采用gsm模块上网。
如果是智能家居，屋里小区的设备，有wifi的可以采用esp8266这些无线网卡。
代码校对较多，这里只贴出核心代码，需要完整工程的在评论区留言。
1. sim800c.c 这是sim800c的配置代码
#include sim800c.h/*函数功能:向sim800c模块发送指令函数参数: char *cmd 发送的命令 char *check_data 检测返回的数据返回值: 0表示成功 1表示失败*/u8 sim800c_sendcmd(char *cmd,char *check_data){ u16 i,j; for(i=0;i)==0) { //发送数据 usart_x_senddata(usart2,data,len); //发送结束符号 delayms(50); send_buf[0] = 0x1a; send_buf[1] = '\0'; if(sim800c_sendcmd(send_buf,send ok))return 2; else return 0; } return 1;}
2. adc.c 这是烟雾传感器的adc通道配置代码。
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 功能描述 : 智能环境检测系统// 时间 : 20190605// 版本 : v3.3// 版权所有，盗版必究。//copyright(c) ds小龙哥 2016 - 2020///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#include adc.h/*函数功能: adc1的初始化规则通道方式*/void adc1_init(void){ /*1. 配置adc采集输入的io口*/ rcc->apb2enr |= 1 crl |= 0x00000000;//配置pb0为模拟输入模式 /*2.配置adc1时钟*/ rcc->apb2enr|=1
当国产手机品牌都在谈加价时，三星C7 Pro却玩起了走心
小米，会不会成为中国第一个倒下的超级独角兽？
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人工智能在医疗健康领域的应用正在重塑着整个行业的形貌
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