基於阿里雲物聯網平臺實現的簡易出入監控

本文經過一個簡單實例，主要介紹瞭如何使用樹莓派快速接入阿里雲iot platform，並實現了一個簡易的監控人員出入並拍照上送釘釘羣的場景

場景

在公司大門入口處布點樹莓派和紅外感應，實現出入口人員出入時，自動拍照並上送釘釘羣機器人

準備

物料準備

• 樹莓派
• HC-SR501 人體紅外感應器
• 樹莓派攝像頭
• 母對母杜邦線三根

阿里雲環境準備

• 物聯網平臺
• 對象存儲OSS
• 函數計算
• 日誌服務（可選）

操做步驟

1 雲端開發

1.1 物聯網平臺

登陸阿里雲控制檯，進入物聯網平臺控制面板

1.1.1 新建產品

進入設備管理，建立產品，選擇基礎版或高級版均可以，本實例使用基礎版就能夠知足基本要求。

系統會自動建立3個Topic,咱們須要使用 /ProductName/${deviceName}/update，做爲設備告警消息的上送的Topic。

1.1.2 設備管理

在產品中新增設備，並得到設備的3元組，在2.3節的設備代碼的編寫時須要使用此3元組。設備三元組是設備的惟一標示

1.1.3 新建規則引擎

設置規則引擎的意義在於，能夠將設備上送的消息數據，經過配置轉發規則將處理後的數據轉發到阿里雲其餘服務，例如RDS、TBS和函數計算等等。咱們須要注意的是從設備端到規則引擎處理後的JSON數據格式的變化，下圖中是基礎版的演變過程：

咱們在設備端消息上送定義的JSON的格式是：

{
    'photo': 'xxxxxxx.jpg'
}

新建立一個規則，數據格式選擇JSON。編寫處理數據的SQL

SELECT deviceName() deviceName, photo FROM "/a1O4b4XcICc/+/update"

配置完成後，咱們能夠模擬調試一下，檢查規則是否正確：

接着，配置數據轉發，把數據轉發到FC函數計算中。分別選擇在1.3步驟中建立好的服務和函數。

1.2 對象存儲

因爲設備端拍攝的照片須要在釘釘中展現，所以把照片存儲在OSS上是一個解決方案。

1.2.1 新建bucket

新建一個bucket用於存儲設備上送的照片。讀寫權限選擇公共讀
而後在bucket中建立photo目錄。

1.3 函數計算

通過物聯網平臺規則引擎轉發過來的JSON數據，咱們經過創建函數，把它轉發到釘釘機器人接口上，實現釘釘羣中的消息通知

1.3.1 新建服務

新建立服務，若是須要記錄和回溯函數執行的日誌，則須要開通日誌服務，配置日誌倉庫。

1.3.2 新建函數

使用空白模版新建函數，不須要觸發器，運行環境選擇python2.7

1.3.3 函數代碼

# -*- coding: utf-8 -*-

import logging
import json
import requests

# 釘釘消息發送實現
def post(data):
    webhook_url='https://oapi.dingtalk.com/robot/send?access_token=${Token}' #釘釘羣機器人的webhook的URL
    headers = {'Content-Type': 'application/json; charset=utf-8'}
    post_data = json.dumps(data)
    try:
        response = requests.post(webhook_url, headers=headers, data=post_data)
        logging.info('Send success')
    except requests.exceptions.HTTPError as exc:
        logging.error("Send Error,HTTP error: %d, reason: %s" % (exc.response.status_code, exc.response.reason))
        raise
    except requests.exceptions.ConnectionError:
        logging.error("Send Error,HTTP connection error!")
        raise
    else:
        result = response.json()
        logging.info('Send Error:%s' % result)
        if result['errcode']:
            error_data = {"msgtype": "text", "text": {"content": "Send Error, reason:%s" % result['errmsg']}, "at": {"isAtAll": True}}
            logging.error("Send Error:%s" % error_data)
            requests.post(webhook_url, headers=headers, data=json.dumps(error_data))
        return result

# 發送釘釘markdown消息
def post_markdown(title,text):
    data = {
        "msgtype": "markdown",
        "markdown": {
            "title": title,
            "text": text
        },
        "at": {
            "atMobiles": [],
            "isAtAll": False
        }
    }
    post(data)

# 函數計算入口
def handler(event, context):
    logger = logging.getLogger()
    evt = json.loads(event)
    #OSS endpoint url
    post_markdown('告警','![screenshot](https://${bucket}.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/photo/%s)' % evt.get('photo',''))
    logger.info('photo name is %s', evt.get('photo',''))
    return 'OK'

2 設備端開發

HC-SR501模塊感應到有人移動時，會輸出高電平，則觸發攝像頭拍照，並將照片文件存儲到OSS，同時發送消息到IOT平臺的/ProductName/${deviceName}/update消息隊列中

2.1 硬件安裝

1. 鏈接好攝像頭
2. 將HC-SR501 人體紅外感應器的vcc引腳接5v，也就是pin4，I/O引腳接pin18，GND引腳接地pin6
   

2.2 環境準備

咱們在樹莓派上使用python2.7做爲開發語言。

1. pip install aliyun-python-sdk-iot-client
2. pip install oss2
3. mkdir py-demo (項目程序文件夾)
4. cd py-demo
5. mkdir photo (本地照片臨時目錄)
6. vim monitor.py

2.3 代碼開發

monitor.py 內容以下：

# -*- coding: utf-8 -*-

import json
import uuid
import logging
from time import sleep
from picamera import PiCamera
import RPi.GPIO as GPIO
import oss2
import aliyunsdkiotclient.AliyunIotMqttClient as iot

# 參數定義
options = {
    'productKey': '${productKey}',  # 設備標識三元組
    'deviceName': '${deviceName}',  # 設備標識三元組
    'deviceSecret': '${deviceSecret}',  # 設備標識三元組
    'port': 1883,  # iot mqtt port
    'host': 'iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com',  # iot mqtt endpoint
    'endpoint': 'http://oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com',  # oss endpoint
    'ak': '${ak}',
    'sk': '${sk}',
    'bucket': '${bucket}',  # oss bucket
    'ir_pin': 24  # 人體紅外感應器設置讀取針腳標號
}

topic = '/' + options['productKey'] + '/' + options['deviceName'] + '/user/test'

# 拍照存oss，併發送通知
def takephoto2oss(client):

    #拍照
    photo_filename = str(uuid.uuid1()) + ".jpg"
    print('take photo :' + photo_filename)
    camera.capture('photo/' + photo_filename)

    #存OSS
    print('save photo to oss :' + photo_filename)
    bucket.put_object_from_file(
        'photo/' + photo_filename, 'photo/' + photo_filename)

    #消息上送
    payload_json = {
        'photo': photo_filename
    }
    print('send data to iot server: ' + str(payload_json))
    client.publish(topic, payload = str(payload_json))


def on_connect(client, userdata, flags_dict, rc):
    print("Connected with result code " + str(rc))


def on_disconnect(client, userdata, flags_dict, rc):
    print("Disconnected.")


if __name__ == '__main__':
    # GPIO 初始化
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    GPIO.setwarnings(False)
    GPIO.setup(options['ir_pin'], GPIO.IN)

    # 攝像頭 初始化
    camera = PiCamera()
    camera.resolution = (640, 480)
    camera.vflip = True
    camera.hflip = True

    # OSS 初始化
    auth = oss2.Auth(options['ak'], options['sk'])
    bucket = oss2.Bucket(auth, options['endpoint'], options['bucket'])

    # IOT Mqtt 初始化
    client = iot.getAliyunIotMqttClient(options['productKey'], options['deviceName'], options['deviceSecret'], secure_mode = 3)
    client.on_connect = on_connect
    client.connect(host=options['productKey'] + '.' + options['host'], port=options['port'], keepalive = 60)

    while True:
        # 當高電平信號輸入時報警
        if GPIO.input(options['ir_pin']) == True:
            print " Someone is coming!"
            takephoto2oss(client)
        else:
            continue
        sleep(3)

3 測試運行

3.1 設備端運行

在py-demo文件夾下運行

python monitor.py

3.2 雲端查看上送消息

進入設備界面，觀察設備狀態

在設備的Topic列表中，也能夠看到發佈的消息個數

高級版的產品，還提供了消息日誌，而本例中的產品是基礎版，並沒有此功能。

3.3 釘釘羣機器人結果

當有人出入門口的時候，釘釘羣就能夠收到機器人的消息推送

3.4 後續完善

若是你們有興趣，還能夠進一步結合阿里雲的人臉識別服務，再配合繼電器，實現人員考勤和出入門禁的功能

總結

經過阿里雲物聯網平臺，結合阿里雲提供的其餘產品和服務，使用者能夠快速地構建一套基於雲邊端一體的IOT產品，開發者只需關注業務層面的開發，而不用再花太多的精力在底層和通信上，大大減小了開發週期，實現了產品的快速研發和迭代，節約了開發成本。

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