阿里云IoT存儲及轉(zhuǎn)發(fā)K210芯片數(shù)據(jù)的設計與實現(xiàn)

朱鵬

關(guān)鍵詞：K210；物聯(lián)網(wǎng)；阿里云

1引言

我國正處于物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時期，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用到社會、生活的各個方面，對人們的影響也越來越大。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用離不開軟硬件技術(shù)的發(fā)展和進步，嵌入式硬件設備可以對實際物理場景進行數(shù)據(jù)采集，軟件產(chǎn)品將嵌入式硬件設備采集的數(shù)據(jù)對物理場景進行虛擬模擬并向用戶展示，有利于用戶對實際場景的了解和掌控，真正將信息技術(shù)應用到社會生活中。

2軟硬件設備

2.1MAIX Dock K210開發(fā)板

本平臺基于開源MAIX Dock K210開發(fā)板。MAIX Dock開發(fā)板是SiPEED公司MAIX產(chǎn)品線的一員，是一款基于嘉楠堪智科技的邊緣智能計算芯片K210（RISC-V架構(gòu)64位雙核）設計的AIOT開發(fā)板。該開發(fā)板使用“模塊+底板”方式設計，具有簡易、小巧的特征，板載Type-C接口和USB-UART電路，用戶可以直接通過USB Type-C線連接計算機進行開發(fā)，配置128 Mbit Flash，LCD，DVP，Micro SD卡等接口，并把所有10引出，方便用戶擴展。

2.2MaixPy軟件開發(fā)平臺

MaixPy是一個為了簡化AIOT應用編程而誕生的開發(fā)套件，讓開發(fā)者可以使用簡單的Micropython語法開發(fā)平臺，其內(nèi)置功能庫豐富，并基于性能強大且價格低廉的帶硬件A！加速的雙核RISC-V芯片，可以快速進行AIOT應用驗證和開發(fā)。MaixPy不僅支持常規(guī)MCU功能，同日寸更擅長機器視覺、機器聽覺，如人臉識別、物體識別、麥克風陣列應用等。

2.3MQTT物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議

MQTT物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議是為物聯(lián)網(wǎng)場景設計的基于TCP的pub/sub協(xié)議，是基于發(fā)布／訂閱模式的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議，具有簡單易用、支持QoS、報文小、輕量、節(jié)省帶寬、不關(guān)心數(shù)據(jù)具體格式、可以日寸刻感知設備是否在線等特點。圖1為MQTT協(xié)議圖。

3阿里云物聯(lián)網(wǎng)控制平臺

阿里云物聯(lián)網(wǎng)控制平臺是一個集成了設備管理、數(shù)據(jù)安全通信和消息訂閱等能力的一體化平臺。其向下支持連接海量設備，采集設備數(shù)據(jù)上云；向上提供云端API，服務端可通過調(diào)用云端API將指令下發(fā)至設備端，實現(xiàn)遠程控制。阿里云物聯(lián)網(wǎng)控制平臺與設備、服務端、客戶端的消息通信流程如圖2所示。

4將終端獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨⒗镌破脚_

（1）使用MAIX Dock K210板載ESP8285連接Wi-Fi，部分代碼如下：

阿里云物聯(lián)網(wǎng)控制平臺通過MQTT獲取終端數(shù)據(jù)。圖3為阿里云物聯(lián)網(wǎng)控制平臺界面。

5桌面端獲取阿里云物聯(lián)網(wǎng)控制平臺中的數(shù)據(jù)

桌面程序使用Python來實現(xiàn)，通過MQTT來獲取阿里云物聯(lián)網(wǎng)控制平臺的數(shù)據(jù)，部分代碼如下：

6連接測試

在MaixPy IDE程序開發(fā)平臺中編寫Python物聯(lián)網(wǎng)程序，獲取終端數(shù)據(jù)，使用MAIX Dock K210人工智能開發(fā)板板載ESP8285來連接周圍已聯(lián)網(wǎng)的Wi-Fi設備，并將程序燒錄到開發(fā)板中。在阿里云物聯(lián)網(wǎng)控制平臺配置虛擬設備，并配置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，先進行虛擬設備在線調(diào)試，再真實連接底層的終端物聯(lián)網(wǎng)設備。

應用端也采用Python語言進行編程，通過MQTT協(xié)議和阿里云物聯(lián)網(wǎng)控制平臺提供的對外API獲取終端上傳的數(shù)據(jù)，然后以圖表的形式展示給用戶。硬件連接測試如圖4所示。

7結(jié)束語

本文將MAIX Dock K210人工智能開發(fā)板作為終端數(shù)據(jù)采集設備，并介紹了此開發(fā)板的特點，著重論述利用阿里云物聯(lián)網(wǎng)控制平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)應用，同時提供終端和應用端的具體實現(xiàn)代碼，總體上實現(xiàn)了預想的方案。但是，本文研究只針對傳輸終端采集的離散數(shù)據(jù)，并不能將終端采集的語音和視頻等數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨⒗镌莆锫?lián)網(wǎng)控制平臺，進而轉(zhuǎn)發(fā)給應用終端，后續(xù)將繼續(xù)開展相關(guān)研究。