描述

計劃：

我的家庭自動化想法是使用運行 Windows 10 IoT Core 的 Raspberry Pi 2 連接到我之前創(chuàng)建的 Avatar 遠程 Wifi 模塊。這些模塊發(fā)布傳感器數(shù)據(jù)或?qū)⒔邮荛_/關(guān)命令。

具體來說，我將開發(fā)一個訂閱和收集 Avatar 傳感器數(shù)據(jù)并可以發(fā)出 Avatar 執(zhí)行器命令的 Windows 10 應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序?qū)@示任何發(fā)現(xiàn)的 Avatar 模塊，并允許用戶選擇一個并顯示其傳感器數(shù)據(jù)或發(fā)出命令。傳感器數(shù)據(jù)是原始電壓、頻率或數(shù)字狀態(tài)。應(yīng)用程序會將原始信息解碼為溫度、濕度、光照強度等，具體取決于數(shù)據(jù)類型。

此外，我想獲得編寫與 Cortana 交互的代碼的經(jīng)驗，以便她可以在傳感器數(shù)據(jù)高于或低于閾值時提醒用戶。我將向應(yīng)用程序添加一個選項來配置溫度或濕度等數(shù)據(jù)的閾值，超過閾值時將向用戶生成通知。

作為延伸，我想將選定的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到 Azure 應(yīng)用程序，以便智能手機、平板電腦或 PC 可以遠程訪問傳感器數(shù)據(jù)，并讓 Cortana 提醒遠程用戶超過閾值。我希望這是像 Halo-esc 一樣的感覺，因此當 Cortana 出現(xiàn)警告士官長即將發(fā)生危險時，它會模仿角色扮演游戲。

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背景資料：

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正如我提交的計劃中提到的，我已經(jīng)有了無線Avatar 遠程模塊的工作原型。事實上，在被選中參加 Windows 10 物聯(lián)網(wǎng)競賽之前，我剛剛構(gòu)建了一個新的?Avatar 模塊試驗板原型，該模塊使用 ESP8266板進行 WiFi。

Avatar 模塊可以使用任何支持 GPIO、ADC 和 PWM 功能的微控制器或設(shè)備制作，并且能夠?qū)崿F(xiàn)支持 UDP 套接字的 IP 堆棧。Avatar 模塊成為我所說的 Avatar Framework 的一部分。要成為框架的一部分，Avatar 模塊必須滿足一些基本要求才能與 Avatar 應(yīng)用程序兼容。其中包括發(fā)現(xiàn)、配置和數(shù)據(jù)發(fā)布。

我將其稱為框架，因為它最終將不僅僅是控制應(yīng)用程序與傳感器模塊感應(yīng)和執(zhí)行器模塊控制的環(huán)境之間的 API。最終，它將支持內(nèi)置的系統(tǒng)健康監(jiān)控服務(wù)、數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用程序、能夠回放記錄數(shù)據(jù)以幫助調(diào)試控制應(yīng)用程序的模擬器應(yīng)用程序、處理傳感器數(shù)據(jù)以生成和發(fā)布派生類型的數(shù)據(jù)和事件的中介應(yīng)用程序以及最后但不會最少的翻譯網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序來連接非 Avatar 模塊，例如 WeMo 電燈開關(guān)或插座。

這是一個頂級用例圖，有助于直觀地顯示框架。我還包括了 3 個子用例圖，涵蓋了 Avatar 傳感器必須實現(xiàn)的 3 個要求中的每一個。

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那么 Win10 IoT Core/Azure 和 Raspberry Pi2 適合哪里呢？

為了回答這個問題，讓我們談?wù)剬⑹褂?Avatar Framework 和 Avatar Remote Actuators 的控制器應(yīng)用程序。我特意將框架設(shè)計為在防火墻后安全地在本地工作。本質(zhì)上，Avatar Framework 是（不是）物聯(lián)網(wǎng)。有好處可以得到這樣一來，傳感器和執(zhí)行器就不必陷入實施高安全性協(xié)議的困境，它們既簡單又便宜。第二個主要好處是我不必使用 TCP 及其點對點連接在節(jié)點之間進行通信，點對點的擴展性不是很好。如果您在 Internet 上發(fā)送數(shù)據(jù)，您將需要 TCP 的保證交付和有序數(shù)據(jù)包交付。如果您將大部分數(shù)據(jù)保存在您自己控制的網(wǎng)絡(luò)上的防火墻后面，UDP 和多播就足夠了。為了幫助您直觀地了解框架的一些使用方式，我將拋出一些現(xiàn)有的圖表，從簡單的智能手機和單個頭像傳感器配置到具有多個傳感器、多個控制器應(yīng)用程序和外部 GUI 界面的配置在智能手機或平板電腦上。

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1 / 3 ? 24x7 控制 需要來自大面積物理區(qū)域的傳感器數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序

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請記住，所有這些配置都在本地網(wǎng)絡(luò)上，并安全地隱藏在防火墻后面。然而，一旦我移植了框架并將所有內(nèi)容都塞進了一個 DLL 中，我就能夠快速啟動一個演示應(yīng)用程序來可視化來自發(fā)現(xiàn)過程和訂閱數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。享受！

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