使用 Ubidots 进行开发

Ubidots 是一个系统集成商、物联网创业者和 OEM 厂商可以轻松构建物联网 (IoT) 应用程序和连接服务的平台，提供数据收集、分析和可视化工具。在套件的规划中，我们选择了 Ubidots 平台作为一种替代方案，无需使用 LoRaWAN®，您可以通过 Wio Terminal 自带的 WiFi 功能，通过 MQTT 协议将所需的传感器数据发送到 Ubidots 仪表板进行数据展示。

在本章节中，我们将向您展示如何通过 Arduino 编程将传感器数据发送到 Ubidots。

前期准备

连接

SeseCAP - K1100 套件中的传感器可以通过 Grove 电缆连接到 Wio Terminal 下的 Grove 接口。下表描述了每个传感器连接的 Grove 接口的位置。

传感器类型	通信协议	连接的 Grove 接口
Grove 温湿度传感器 (SHT40)	I2C	Wio Terminal 左侧 Grove 接口
Grove VOC 和 eCO2 气体传感器 (SGP30)	I2C	Wio Terminal 左侧 Grove 接口
Grove 视觉 AI 模块	I2C	Wio Terminal 左侧 Grove 接口
Grove 土壤湿度传感器	ADC	Wio Terminal 右侧 Grove 接口

软件准备

步骤 1. 您需要安装 Arduino 软件。

步骤 2. 启动 Arduino 应用程序。

步骤 3. 将 Wio Terminal 添加到 Arduino IDE。

打开 Arduino IDE，点击 文件 > 首选项，并将以下 URL 复制到附加开发板管理器 URLs 中：

https://files.seeedstudio.com/arduino/package_seeeduino_boards_index.json

点击 工具 > 开发板 > 开发板管理器，在开发板管理器中搜索 Wio Terminal。

步骤 4. 选择您的开发板和端口

您需要在 工具 > 开发板 菜单中选择与您的 Arduino 对应的条目，选择 Wio Terminal。

从 工具 -> 端口 菜单中选择 Wio Terminal 开发板的串口设备。这通常是 COM3 或更高（COM1 和 COM2 通常保留给硬件串口）。要确认，可以断开 Wio Terminal 开发板并重新打开菜单；消失的条目应该是 Arduino 开发板。重新连接开发板并选择该串口。

tip

对于 Mac 用户，端口可能类似于 /dev/cu.usbmodem141401。

如果您无法上传代码，大多数情况下是因为 Arduino IDE 无法将 Wio Terminal 切换到引导加载模式（可能是因为 MCU 停止运行或您的程序正在处理 USB）。解决方法是手动将 Wio Terminal 切换到引导加载模式。

步骤 5. 安装所需传感器的库

传感器类型	链接 1	链接 2
Wio Terminal IMU 传感器	下载	-
Grove 温湿度传感器 (SHT40)	下载	下载
Grove VOC 和 eCO2 气体传感器 (SGP30)	下载	-
Grove 视觉 AI 模块	下载	-

note

上表中未列出的传感器表示无需单独下载库。

步骤 6. Wi-Fi 所需的库

我们需要以下库来开始在 Wio Terminal 上使用 Wi-Fi。您可以通过在 Arduino 库管理器的搜索框中输入库名称来搜索这些库。

• Seeed_Arduino_rpcWiFi - 搜索 seeed rpcwifi

• Seeed_Arduino_rpcUnified - 搜索 seeed rpcunified

• Seeed_Arduino_mbedtls - 搜索 seeed mbedtls

• Seeed_Arduino_FS - 搜索 seeed fs

• Seeed_Arduino_SFUD - 搜索 seeed sfud

• PubSubClinet - 搜索 PubSubClient

操作步骤

步骤 1. 注册并登录 Ubidots

如果这是您第一次使用 Ubidots，请访问 Ubidots 网站 并注册一个账户。

注册完成后，请使用您的账户登录 Ubidots。

步骤 2. 分配您的唯一 Ubidots TOKEN

每次向 Ubidots 发出的请求都需要一个 TOKEN。获取 TOKEN 的最简单方法是从用户下拉菜单中点击“API Credentials”。

在用户下拉菜单中点击 API Credentials：

Tokens：用于 API 请求的临时且可撤销的密钥。请保存 TOKEN，我们稍后会用到。

note

所有 API 调用仅接受您的 TOKEN。不要尝试使用您的 API Key，它不会起作用！您还可以在用户下拉菜单的 My Profile 设置中访问所有 Ubidots API Keys 部分。选择 My Profile –> API Credentials 查看与您的特定 Ubidots 账户相关的 API TOKEN 列表。

步骤 3. 准备必要的信息

为了建立 MQTT 连接，我们需要提前准备以下信息。

• WiFi SSID
  • 填写 Wio Terminal 可以连接的 WiFi SSID。Wio Terminal 将搜索其周围的 WiFi 并尝试连接。
• WiFi SSID 的密码
  • 填写 Wio Terminal 可以连接的 WiFi SSID 的密码。
• Ubidots TOKEN
  • 这是在 步骤 2 中生成的 TOKEN。
• 变量标签
  • 这是用户提供给 Ubidots 的传感器值的名称。Ubidots 根据用户提供的此名称匹配不同的数据。如果变量标签在第一次发送数据之前不存在，Ubidots 将自动创建它们。
• 设备标签
  • 这是设备的名称，用户提供的设备名称将被 Ubidots 用来识别设备。如果设备标签在第一次发送数据之前不存在，Ubidots 将自动创建它们。
• MQTT 客户端名称
  • 这是特殊的，因为它是您的设备将被代理识别的 ID，因此它 必须 是唯一的。如果您的设备尝试使用已被其他设备占用的 ID 连接，连接将被拒绝。请创建一个由 8-12 个以上字母数字字符组成的唯一 MQTT 客户端名称，并将其相应地输入到代码中。 如果需要帮助创建唯一的 MQTT 客户端名称，请查看此 随机 ASCII 生成器，或者简单地使用设备的 MAC 地址，因为每个 MAC 地址都是全球唯一的。

在下面的程序开头，我们将在代码顶部定义这些要求，请根据需要填写您的信息。

// 示例
#define WIFISSID "<YOUR-WIFISSD>" // 在此处填写您的 WifiSSID
#define PASSWORD "<YOUR-WIFI-PASSWORD>" // 在此处填写您的 WiFi 密码
#define TOKEN "<YOUR-UBIDOTS-TOKEN>" // 在此处填写您的 Ubidots TOKEN
#define VARIABLE_LABEL "light" // 分配变量标签
#define DEVICE_LABEL "wio-terminal" // 分配设备标签
#define MQTT_CLIENT_NAME "r6y1ax7mq8" // MQTT 客户端名称

将内置传感器数据发送到 Ubidots

如果您想将 Wio Terminal 内置传感器的检测数据发送到 Ubidots，请将以下完整代码粘贴到 Arduino 中并上传到 Wio Terminal。

#include <PubSubClient.h>
#include <rpcWiFi.h>
#include <TFT_eSPI.h>
#include"LIS3DHTR.h"

LIS3DHTR<TwoWire> lis;

// 必需信息
#define WIFISSID "<YOUR-WIFISSD>" // 在此处填写您的 WifiSSID
#define PASSWORD "<YOUR-WIFI-PASSWORD>" // 在此处填写您的 WiFi 密码
#define TOKEN "<YOUR-UBIDOTS-TOKEN>" // 在此处填写您的 Ubidots TOKEN
#define VARIABLE_LABEL1 "light" // 分配变量标签
#define VARIABLE_LABEL2 "IMUx"
#define VARIABLE_LABEL3 "IMUy"
#define VARIABLE_LABEL4 "IMUz"
#define VARIABLE_LABEL5 "sound"
#define DEVICE_LABEL "wio-terminal" // 分配设备标签
#define MQTT_CLIENT_NAME "r6y1ax7mq8" // MQTT 客户端名称

const long interval = 100;
unsigned long previousMillis = 0;

TFT_eSPI tft;

char mqttBroker[] = "industrial.api.ubidots.com";

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient client(wifiClient);

// 传感器值
static int lightValue = 0;
static float imuxValue = 0;
static float imuyValue = 0;
static float imuzValue = 0;
static int soundValue = 0;

// 存储要发送的值的空间
static char str_light[6];
static char str_imux[6];
static char str_imuy[6];
static char str_imuz[6];
static char str_sound[6];
char payload[700];
char topic[150];

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length){
  Serial.print("Message arrived [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i=0;i<length;i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
}

void reconnect() {
  // 循环直到重新连接
  while (!client.connected()) {
    Serial.println("Attempting MQTT connection...");

  // 尝试连接
  if (client.connect(MQTT_CLIENT_NAME, TOKEN,"")) {
    Serial.println("connected");
  }
  else {
    Serial.print("failed, rc=");
    Serial.print(client.state());
    Serial.println(" try again in 2 seconds");
    // 等待 2 秒后重试
    delay(2000);
    }
  }
}

// 读取内置传感器值
void read_builtin()
{
  lightValue = analogRead(WIO_LIGHT);
  Serial.print("Light = ");
  Serial.println(lightValue);
  
  imuxValue = lis.getAccelerationX();
  Serial.print("IMU_x = ");
  Serial.println(imuxValue);
  imuyValue = lis.getAccelerationY();
  Serial.print("IMU_y = ");
  Serial.println(imuyValue);
  imuzValue = lis.getAccelerationZ();
  Serial.print("IMU_z = ");
  Serial.println(imuzValue);
  
  soundValue = analogRead(WIO_MIC);
  Serial.print("Sound = ");
  Serial.println(soundValue);
}

// 发送数据到 Ubidots
void send_data()
{
  dtostrf(lightValue, 4, 0, str_light);
  dtostrf(imuxValue, 4, 3, str_imux);
  dtostrf(imuyValue, 4, 3, str_imuy);
  dtostrf(imuzValue, 4, 3, str_imuz);
  dtostrf(soundValue, 4, 0, str_sound);

  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  
  // 构建主题
  sprintf(topic, "%s", ""); // 清空主题内容
  sprintf(topic, "%s%s", "/v2.0/devices/", DEVICE_LABEL);

  // 构建负载
  sprintf(payload, "%s", ""); // 清空负载
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL1); // 添加变量标签
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_light); // 添加值
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 关闭字典括号
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // 清空负载
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL2); // 添加变量标签
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_imux); // 添加值
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 关闭字典括号
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // 清空负载
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL3); // 添加变量标签
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_imuy); // 添加值
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 关闭字典括号
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // 清空负载
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL4); // 添加变量标签
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_imuz); // 添加值
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 关闭字典括号
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // 清空负载
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL5); // 添加变量标签
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_sound); // 添加值
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 关闭字典括号
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  client.loop();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  lis.begin(Wire1);
  pinMode(WIO_MIC, INPUT);
  pinMode(WIO_LIGHT, INPUT);

  tft.begin();
  tft.setRotation(3);
  tft.setTextSize(2);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);

  lis.setOutputDataRate(LIS3DHTR_DATARATE_25HZ); // 数据输出速率
  lis.setFullScaleRange(LIS3DHTR_RANGE_2G);
  
//  while(!Serial);

  // 将 WiFi 设置为站点模式并断开之前连接的 AP
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  
  tft.drawString("Connecting to WiFi...",20,120);
  WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  }
  
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  tft.drawString("Connected to the WiFi",20,120);

  delay(1000);
  client.setServer(mqttBroker, 1883);
  client.setCallback(callback);

}

void loop() {
  read_builtin();   // 读取内置传感器值
  send_data();   // 发送数据到 Ubidots
  delay(5000);
}

将 Grove 土壤湿度传感器数据发送到 Ubidots

如果您想将 Grove 土壤湿度传感器数据发送到 Ubidots，请将以下完整代码粘贴到 Arduino 中并上传到 Wio Terminal。

#include <PubSubClient.h>
#include <rpcWiFi.h>
#include <TFT_eSPI.h>

// 必需的信息
#define WIFISSID "<YOUR-WIFISSD>" // 在此处填写您的 WiFi SSID
#define PASSWORD "<YOUR-WIFI-PASSWORD" // 在此处填写您的 WiFi 密码
#define TOKEN "<YOUR-UBIDOTS-TOKEN>" // 在此处填写您的 Ubidots TOKEN
#define VARIABLE_LABEL "light" // 分配变量标签
#define DEVICE_LABEL "wio-terminal" // 分配设备标签
#define MQTT_CLIENT_NAME "r6y1ax7mq8" // MQTT 客户端名称

const long interval = 100;
unsigned long previousMillis = 0;

TFT_eSPI tft;

char mqttBroker[] = "industrial.api.ubidots.com";

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient client(wifiClient);

// 土壤湿度传感器引脚和传感器值
int sensorPin = A0;
static int soilValue = 0;

// 用于存储发送值的空间
char str_soil[6];
char payload[700];
char topic[150];

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length){
  Serial.print("收到消息 [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i=0;i<length;i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
}

void reconnect() {
  // 循环直到重新连接
  while (!client.connected()) {
    Serial.println("尝试连接 MQTT...");

    // 尝试连接
    if (client.connect(MQTT_CLIENT_NAME, TOKEN,"")) {
      Serial.println("已连接");
    }
    else {
      Serial.print("连接失败, 错误代码=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" 2秒后重试");
      // 重试前等待2秒
      delay(2000);
    }
  }
}

// 读取土壤湿度传感器值
void read_soil()
{
  soilValue = analogRead(sensorPin);
  Serial.print("湿度 = ");
  Serial.println(soilValue);
}

// 将数据发送到 Ubidots
void send_data()
{
  dtostrf(soilValue, 4, 0, str_soil);

  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  
  // 构建主题
  sprintf(topic, "%s", ""); // 清空主题内容
  sprintf(topic, "%s%s", "/v2.0/devices/", DEVICE_LABEL);

  // 构建有效负载
  sprintf(payload, "%s", ""); // 清空有效负载
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL); // 添加变量标签
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_soil); // 添加值
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 关闭字典括号

  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  client.loop();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  tft.begin();
  tft.setRotation(3);
  tft.setTextSize(2);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);

  // 将 WiFi 设置为站点模式并断开与之前连接的 AP 的连接
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  
  tft.drawString("正在连接 WiFi...",20,120);
  WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  }
  
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  tft.drawString("已连接到 WiFi",20,120);

  delay(1000);
  client.setServer(mqttBroker, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

void loop() {
  read_soil();   // 读取土壤湿度传感器值
  send_data();   // 将数据发送到 Ubidots
  delay(5000);
}

将 Grove VOC 和 eCO2 气体传感器数据发送到 Ubidots

如果您想将 Grove VOC 和 eCO2 气体传感器数据发送到 Ubidots，请将以下完整代码粘贴到 Arduino 中并上传到 Wio Terminal。

#include <PubSubClient.h>
#include <rpcWiFi.h>
#include <TFT_eSPI.h>
#include "sensirion_common.h"
#include "sgp30.h"

#define WIFISSID "<YOUR-WIFISSD>" // 在此处填写您的 WiFi SSID
#define PASSWORD "<YOUR-WIFI-PASSWORD>" // 在此处填写您的 WiFi 密码
#define TOKEN "<YOUR-UBIDOTS-TOKEN>" // 在此处填写您的 Ubidots TOKEN
#define VARIABLE_LABEL1 "voc" // 分配变量标签
#define VARIABLE_LABEL2 "co2"
#define DEVICE_LABEL "wio-terminal" // 分配设备标签
#define MQTT_CLIENT_NAME "r6y1ax7mq8" // MQTT 客户端名称

const long interval = 100;
unsigned long previousMillis = 0;

char mqttBroker[] = "industrial.api.ubidots.com";

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient client(wifiClient);

TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();

static unsigned short int VOC = 0;
static unsigned short int CO2 = 0;

// 用于存储发送值的空间
char str_voc[6];
char str_co2[6];
char payload[700];
char topic[150];

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length){
  Serial.print("收到消息 [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i=0;i<length;i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
}

void reconnect() {
  // 循环直到重新连接
  while (!client.connected()) {
    Serial.println("尝试连接 MQTT...");

    // 尝试连接
    if (client.connect(MQTT_CLIENT_NAME, TOKEN,"")) {
      Serial.println("已连接");
    }
    else {
      Serial.print("连接失败, 错误代码=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" 2秒后重试");
      // 重试前等待2秒
      delay(2000);
    }
  }
}

void read_sgp30()
{
  s16 err = 0;
  sgp_measure_iaq_blocking_read(&VOC, &CO2);
  if (err == STATUS_OK) {
      Serial.print("tVOC 浓度:");
      Serial.print(VOC);
      Serial.println("ppb");

      Serial.print("CO2eq 浓度:");
      Serial.print(CO2);
      Serial.println("ppm");
  } else {
      Serial.println("读取 IAQ 值时出错\n");
  }
}

void send_data()
{
  dtostrf(VOC, 4, 0, str_voc);
  dtostrf(CO2, 4, 0, str_co2);
  
  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  
  // 构建主题
  sprintf(topic, "%s", ""); // 清空主题内容
  sprintf(topic, "%s%s", "/v2.0/devices/", DEVICE_LABEL);

  // 构建有效负载
  sprintf(payload, "%s", ""); // 清空有效负载
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL1); // 添加变量标签
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_voc); // 添加值
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 关闭字典括号
  client.publish(topic, payload);
  Serial.println(payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // 清空有效负载
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL2); // 添加变量标签
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_co2); // 添加值
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 关闭字典括号
  client.publish(topic, payload);
  Serial.println(payload);
  delay(500);

  client.loop();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (sgp_probe() != STATUS_OK) {
      Serial.println("SGP 初始化失败");
  }
  sgp_set_absolute_humidity(13000);
  sgp_iaq_init();

  tft.begin();
  tft.setRotation(3);
  tft.setTextSize(2);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  
//  while(!Serial);

  // 将 WiFi 设置为站点模式并断开与之前连接的 AP 的连接
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  
  tft.drawString("正在连接 WiFi...",20,120);
  WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  }
  
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  tft.drawString("已连接到 WiFi",20,120);

  delay(1000);
  client.setServer(mqttBroker, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

void loop() {
  read_sgp30();    // 读取 sgp30 传感器值
  send_data();     // 将数据发送到 Ubidots
  delay(5000);
}

将 Grove 温湿度传感器数据发送到 Ubidots

如果您想将 Grove 温湿度传感器数据发送到 Ubidots，请将以下完整代码粘贴到 Arduino 中并上传到 Wio Terminal。

#include <PubSubClient.h>
#include <rpcWiFi.h>
#include <TFT_eSPI.h>
#include <SensirionI2CSht4x.h>
#include <Wire.h>

#define WIFISSID "<YOUR-WIFISSD>" // 在此处填写您的 WiFi SSID
#define PASSWORD "<YOUR-WIFI-PASSWORD" // 在此处填写您的 WiFi 密码
#define TOKEN "<YOUR-UBIDOTS-TOKEN>" // 在此处填写您的 Ubidots TOKEN
#define VARIABLE_LABEL1 "temperature" // 分配变量标签
#define VARIABLE_LABEL2 "humidity"
#define DEVICE_LABEL "wio-terminal" // 分配设备标签
#define MQTT_CLIENT_NAME "r6y1ax7mq8" // MQTT 客户端名称

const long interval = 100;
unsigned long previousMillis = 0;

char mqttBroker[] = "industrial.api.ubidots.com";

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient client(wifiClient);

TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();
SensirionI2CSht4x sht4x;

static float temp = 0;
static float humi = 0;

// 用于存储发送值的空间
char str_temp[6];
char str_humi[6];
char payload[700];
char topic[150];

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length){
  Serial.print("收到消息 [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i=0;i<length;i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
}

void reconnect() {
  // 循环直到重新连接
  while (!client.connected()) {
    Serial.println("尝试 MQTT 连接...");

  // 尝试连接
  if (client.connect(MQTT_CLIENT_NAME, TOKEN,"")) {
    Serial.println("已连接");
  }
  else {
    Serial.print("连接失败, 错误代码=");
    Serial.print(client.state());
    Serial.println(" 2秒后重试");
    // 重试前等待2秒
    delay(2000);
    }
  }
}

void read_sht40()
{
  uint16_t error;
  char errorMessage[256];
  error = sht4x.measureHighPrecision(temp, humi);
  if (error) {
      Serial.print("执行 measureHighPrecision() 时出错: ");
      errorToString(error, errorMessage, 256);
      Serial.println(errorMessage);
  } else {
      Serial.print("温度:");
      Serial.print(temp);
      Serial.print("\t");
      Serial.print("湿度:");
      Serial.println(humi);
  }
}

void send_data()
{
  dtostrf(temp, 4, 2, str_temp);
  dtostrf(humi, 4, 2, str_humi);
  
  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  
  // 构建主题
  sprintf(topic, "%s", ""); // 清空主题内容
  sprintf(topic, "%s%s", "/v2.0/devices/", DEVICE_LABEL);

  // 构建负载
  sprintf(payload, "%s", ""); // 清空负载
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL1); // 添加变量标签
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_temp); // 添加值
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 关闭字典括号
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // 清空负载
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL2); // 添加变量标签
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_humi); // 添加值
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 关闭字典括号
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  client.loop();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin();
  sht4x.begin(Wire);

  tft.begin();
  tft.setRotation(3);
  tft.setTextSize(2);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  
//  while(!Serial);

  // 将 WiFi 设置为站点模式并断开之前连接的 AP
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  
  tft.drawString("正在连接 WiFi...",20,120);
  WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  }
  
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  tft.drawString("已连接到 WiFi",20,120);

  delay(1000);
  client.setServer(mqttBroker, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

void loop() {
  read_sht40();    // 读取 sht40 传感器值
  send_data();     // 将数据发送到 Ubidots
  delay(5000);
}

将 Grove Vision Ai 模块数据发送到 Ubidots

如果您想将 Grove Vision Ai 模块数据发送到 Ubidots，请将以下完整代码粘贴到 Arduino 中并上传到 Wio Terminal。

#include <PubSubClient.h>
#include <rpcWiFi.h>
#include <TFT_eSPI.h>
#include"LIS3DHTR.h"
#include "Seeed_Arduino_GroveAI.h"

// 必需信息
#define WIFISSID "<YOUR-WIFISSD>" // 在此处填写您的 WiFi SSID
#define PASSWORD "<YOUR-WIFI-PASSWORD" // 在此处填写您的 WiFi 密码
#define TOKEN "<YOUR-UBIDOTS-TOKEN>" // 在此处填写您的 Ubidots TOKEN
#define VARIABLE_LABEL1 "num" // 分配变量标签
#define VARIABLE_LABEL2 "confidence"
#define DEVICE_LABEL "wio-terminal" // 分配设备标签
#define MQTT_CLIENT_NAME "r6y1ax7mq8" // MQTT 客户端名称

const long interval = 100;
unsigned long previousMillis = 0;

char mqttBroker[] = "industrial.api.ubidots.com";

WiFiClient wifiClient;
PubSubClient client(wifiClient);

GroveAI ai(Wire);
uint8_t state = 0;
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();

static int num = 0;
static int conf = 0;

// 用于存储发送值的空间
char str_num[6];
char str_conf[6];
char payload[700];
char topic[150];

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length){
  Serial.print("收到消息 [");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i=0;i<length;i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
}

void reconnect() {
  // 循环直到重新连接
  while (!client.connected()) {
    Serial.println("尝试 MQTT 连接...");

  // 尝试连接
  if (client.connect(MQTT_CLIENT_NAME, TOKEN,"")) {
    Serial.println("已连接");
  }
  else {
    Serial.print("连接失败, 错误代码=");
    Serial.print(client.state());
    Serial.println(" 2秒后重试");
    // 重试前等待2秒
    delay(2000);
    }
  }
}

// Vision AI 初始化
void VisionAI_Init()
{
  Serial.println("开始");
  if (ai.begin(ALGO_OBJECT_DETECTION, MODEL_EXT_INDEX_1)) // 对象检测和预训练模型1
  {
    state = 1;
  }
  else
  {
    Serial.println("算法初始化失败。");
  }
}

// 读取 VisionAI 值：识别的字符数量，每个人的置信度
void read_VisionAI()  
{
  if (state == 1)
  {
    uint32_t tick = millis();
    if (ai.invoke()) // 开始调用
    {
      while (1) // 等待调用完成
      {
        CMD_STATE_T ret = ai.state(); 
        if (ret == CMD_STATE_IDLE)
        {
          break;
        }
        delay(20);
      }
      uint8_t len = ai.get_result_len(); // 接收检测到的人数
      if(len)
      {
         Serial.print("人数: ");

         num = len;
         Serial.println(num);

         object_detection_t data;       // 获取数据
         for (int i = 0; i < len; i++)
         {
            ai.get_result(i, (uint8_t*)&data, sizeof(object_detection_t)); // 获取结果
            Serial.print("置信度:");
            
            conf = data.confidence;
            Serial.println(conf);
          }
      }
     else
     {
       Serial.println("未识别到");
       num = 0;
       conf = 0;
     }
   }
    else
    {
      Serial.println("调用失败。");
      num = 0;
      conf = 0;
      delay(1000);
    }
  }
}

void send_data()
{
  dtostrf(num, 4, 0, str_num);
  dtostrf(conf, 4, 0, str_conf);
  
  if (!client.connected()) {
    reconnect();
  }
  
  // 构建主题
  sprintf(topic, "%s", ""); // 清空主题内容
  sprintf(topic, "%s%s", "/v2.0/devices/", DEVICE_LABEL);

  // 构建负载
  sprintf(payload, "%s", ""); // 清空负载
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL1); // 添加变量标签
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_num); // 添加值
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 关闭字典括号
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  sprintf(payload, "%s", ""); // 清空负载
  sprintf(payload, "{\"%s\":", VARIABLE_LABEL2); // 添加变量标签
  sprintf(payload, "%s%s", payload, str_conf); // 添加值
  sprintf(payload, "%s}", payload); // 关闭字典括号
  client.publish(topic, payload);
  delay(500);

  client.loop();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin();

  tft.begin();
  tft.setRotation(3);
  tft.setTextSize(2);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  VisionAI_Init();

  // 将 WiFi 设置为站点模式并断开之前连接的 AP
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  
  tft.drawString("正在连接 WiFi...",20,120);
  WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    WiFi.begin(WIFISSID, PASSWORD);
  }
  
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  tft.drawString("已连接到 WiFi",20,120);

  delay(1000);
  client.setServer(mqttBroker, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

void loop() {
  read_VisionAI(); // 读取 VisionAI 传感器值
  send_data();     // 将数据发送到 Ubidots
  delay(5000);
}

Ubidots 面板

代码上传完成后，我们可以开始设置仪表板，以查看数据是如何上传的。

Ubidots 拥有非常简单的界面，如果您想查看设备的相关信息，可以在仪表板顶部选择 Devices。

点击设备名称，即可查看所有的历史标签。这是由代码中的 VARIABLE_LABEL 决定的。

note

Ubidots 的免费版本仅支持创建 一个 TOKEN 和 十个标签。一旦超过十个标签，您上传的标签和数据将会被丢弃。

如果您想查看设备的数据信息，可以选择 Data。

您还可以在主页面左上角选择不同的仪表板界面。默认情况下，Ubidots 会自动为您创建一个名为 Demo Dashboard 的仪表板。一旦 Wio Terminal 联网并发送数据，您将能够看到一个名为 wio terminal dashboard 的仪表板。这是在代码中的 DEVICE_LABEL 定义的。

您可以在当前仪表板下添加不同的面板，这需要您点击右上角的 + 号。

以下是 Ubidots 支持的面板列表。

下面以创建折线图表为例。如果您想绘制 IMU 传感器值的折线图，那么您需要创建三个标签，并且 标签的名称需要与代码中的 VARIABLE_LABEL 匹配，然后将其余的交给 Ubidots，它会自动为您生成图表。

Ubidots 还具有非常强大的自定义功能，例如是否显示数值、Y 轴名称以及显示多少数据，所有这些您都可以自由调整。

资源

本教程中使用的所有代码请点击图标访问。

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