# 智慧儿童管家
## 项目简介
对于家里的孩子，还要上班的父母总是被不能安安心心，随着物联网的发展和华为生态链的普及，一款基于鸿蒙操作系统的智慧儿童管家机器人呼之欲出。
孩子一方面需要父母抽出时间来陪伴，另一方面需要父母费劲心思来监管，儿童的心智尚不成熟，抗诱惑能力弱，难以高度自律和辨别是非，另一方面，孩子也容易被好奇心驱使，而意外造成一些安全事故，这些都需要一款综合性的机器人来实现对儿童的陪伴和管理，这也是这款儿童管家设计的初衷。
目前的管家功能尚不完善，希望后续的战友可以共同学习进步，完善这个必将走进千家万户的产品。

## 功能简介
目前智慧儿童管家实现了下面几点功能：
1. 基本的移动控制功能：如果不能移动的管家，那么一定会受到很多限制吧，所以管家首先需要具备移动功能，这样为后续的图像和语言等功能准备平台条件；
2. 摄像头图像传输功能：通过视频流的实时传输，可以实现远程对孩子的监护和陪伴，也让使用者放心；
3. 语言交流功能：如果管家不能对外界做出反应，那么也一定会显得很鸡肋吧，不同层次的语言交流功能将是智慧管家之所以智慧的管家所在；
4. 其他扩展功能：后续方面，如果能接入家中的智能设备，作为家中的一个智能终端，也未尝不是一件让人快乐的事情。

## 功能实现路径
### 1.移动控制-3861
![image](https://note.youdao.com/yws/res/65/WEBRESOURCEf7678ac12597a10e39bb59cd533fa7f4)

移动控制基于3861进行，基本思路是通过对pwm波形的控制，实现对电机的控制，进而实现对小车的移动，为了通信方面的方便，我们采用udp协议进行通信，通过发送对于格式的数据，实现远程对小车的控制。
3861提供了充分的接口对于调用GPIO和引脚复用，以及wifi等模块的驱动示例。可以通过小熊派开源社区的一些资料进行学习。

### 2.摄像头功能
摄像头部分基于3516进行开发，复刻参考了开源的sig组中的智能猫眼，具体实现代码教程见：
https://gitee.com/romachen/knowledge_demo_smart_home/blob/master/dev/docs/smart_door_viewer_3516/README.md

### 3.语音模块
语言模块目前基于esp-eye（方案二：LD3320模组），通过识别提前导入的关键词话语，通过udp或者串口传输信号（输出GPIO电平高低），实现基本的控制，具体操作路径见docs

### 4.智能家居功能
此功能还尚未开发，技术路径可以通过小熊派（3861）的数字管家进行，配合鸿蒙手机操作系统，实现对台灯，空调等设备的控制，亦可以接入语音模块

## 文件说明
示例文件夹下包含camer_out，children,move_control三个部分，具体的操作手册将在docs里面说明，另外，还附上了相关的烧录文件，方面快速体验功能。
B站视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1qm4y1R7oC?spm_id_from=333.999.0.0

## 写在最后
本次项目开发历时三个月左右，前期在环境配置上面用了不少功夫，参考了许多开源社区的教程，欢迎与各位交流讨论，有任何问题，欢迎邮箱联系：158902477@qq.com
最后，希望鸿蒙和华为能够长足的发展下去，成为国家的脊梁，也能真正给人民的生活带来便利，提高国家的综合影响力和实力。

下面进行具体操作流程的展示
---
## 小车移动控制 3861
### 3861环境配置
方法一：借助小熊派开源社区提供的虚拟机镜像，直接进行开发（最简单）
链接：https://gitee.com/romachen/bearpi-hm_nano/blob/master/applications/BearPi/BearPi-HM_Nano/docs/quick-start/BearPi-HM_Nano%E5%8D%81%E5%88%86%E9%92%9F%E4%B8%8A%E6%89%8B.md

方法二：基于ubuntu进行环境搭建，
参考链接：https://gitee.com/romachen/docs/blob/master/zh-cn/device-dev/quick-start/Readme-CN.md

### app开发和编译构建
#### udp开发示例介绍
## socket()

```c
sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议
```
**描述：**

在网络编程中所需要进行的第一件事情就是创建一个socket，无论是客户端还是服务器端，都需要创建一个socket，该函数返回socket文件描述符，类似于文件描述符。socket是一个结构体，被创建在内核中。
## sendto()
```c
int sendto ( socket s , const void * msg, int len, unsigned int flags,
const struct sockaddr * to , int tolen ) ;
```
**描述：**

sendto() 用来将数据由指定的socket传给对方主机。参数s为已建好连线的socket。参数msg指向欲连线的数据内容，参数flags 一般设0，

## 软件设计

**主要代码分析**

完成Wifi热点的连接需要以下几步

1. 通过 `socket` 接口创建一个socket,`AF_INT`表示ipv4,`SOCK_STREAM`表示使用tcp协议
2. 调用 `sendto` 接口发送数据到服务端。
3. 调用 `recvfrom` 接口接收服务端发来的数据


```c
static void UDPClientTask(void)
{
	/* 服务器的地址信息 */
	struct sockaddr_in send_addr;
    char recvBuf[512];

    /* 连接Wifi */
    WifiConnect("TP-LINK_65A8","0987654321");

    /* 创建socket  */
	if((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
	{
		perror("create socket failed!\r\n");
		exit(1);
	}

    /* 初始化预连接的服务端地址 */
    send_addr.sin_family = AF_INET;
    send_addr.sin_port = htons(_PROT_);
    send_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.175");

    while (1)
    {
        bzero(recvBuf,sizeof(recvBuf));
        /* 发送数据到服务端 */
        sendto(sock_fd, send_data, strlen(send_data), 0, (struct sockaddr * )&send_addr, addr_length);

        /* 线程休眠一段时间 */
        sleep(10);

        /* 接收服务端返回的字符串*/
        recvfrom(sock_fd, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0, (struct sockaddr * )&send_addr, &addr_length);
        printf("%s:%d=>%s\n", inet_ntoa(send_addr.sin_addr), ntohs(send_addr.sin_port), recvBuf);
  
    }

    /* 关闭这个 socket */
    closesocket(sock_fd);

}
```

## 编译调试

### 修改 BUILD.gn 文件

修改 `applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample` 路径下 BUILD.gn 文件，指定 `udp_client` 参与编译。
```r
#"D1_iot_wifi_sta:wifi_sta",
#"D2_iot_wifi_sta_connect:wifi_sta_connect",         
"D3_iot_udp_client:udp_client",
#"D4_iot_tcp_server:tcp_server",
#"D5_iot_mqtt:iot_mqtt",        
#"D6_iot_cloud_oc:oc_mqtt",
#"D7_iot_cloud_onenet:onenet_mqtt",
```



### 运行结果<a name="section18115713118"></a>

使用 Socket tool 创建UDP服务端用于测试。

示例代码编译烧录代码后，按下开发板的RESET按键，在数据发送窗口输入要发送的数据，点击发送后开发板会回复固定消息，且开发板收到消息后会通过日志打印出来。

```
192.168.0.175:8888=>Hello! BearPi-HM_nano UDP Client!
```

#### 小车运动控制
在路径bearpi-hm_nano\applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample下面新建一个项目文件夹，名为move_control，将对于文件夹中文件全部放入
![image.png](https://note.youdao.com/yws/res/132/WEBRESOURCE7a002abc0400fb3be13d9f965a9b3565)
可以看到，对应文件中，move_control.c中调用了move_control.h,并在其中定义了小车的pwm调用函数，和对udp协议过来的数据的反应
![image.png](https://note.youdao.com/yws/res/138/WEBRESOURCE724d2af4aa5c89bfd9684e6f3fc7978d)
另外在udp_test.c和sta_entry中设定了对应的通信程序，你可以在sta_entry中设置自己的WiFi和密码，以便连接自己的设备：
![image.png](https://note.youdao.com/yws/res/144/WEBRESOURCE81d3c4547160667b8a39dcfbded77026)

如果你将修改对于的文件样式框架，请记得修改build.gn中对应的文件以来

另外在加入源代码之后，记得修改bearpi-hm_nano\applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample中的Build.gn文件，注释掉对应app代码（该文件位于\陈欣宇_智慧儿童管家\dev\teamx\smart_children_housekeeper\code）
![image.png](https://note.youdao.com/yws/res/155/WEBRESOURCE2d2af351fc928fec4929d9e631725f24)


## 摄像头图传 3516
项目在进行过程中，借助了3516中sig的智能猫眼开源实例，地址链接：
https://gitee.com/romachen/knowledge_demo_smart_home/blob/master/dev/docs/smart_door_viewer_3516/README.md
https://blog.csdn.net/qq_54472191/article/details/122274793

## 语言识别控制
方案一：ESP-EYE
参考链接，完成对应文件的配置
https://www.espressif.com/zh-hans/products/devkits/esp-eye/overview
方案二：离线语音模块
具体可参见对应模块的开发文档，只要实现对应的gpio变化控制即可。
---
## 最终效果
![image](https://note.youdao.com/yws/res/162/WEBRESOURCE6a008b0cb6e378f8c22f88da6c60ff5b)