## 智能煤气检测系统 ### 样例简介 智能煤气检测系统通过实时监测环境中烟雾浓度，当一氧化碳浓度超标时，及时向用户发出警报。在连接网络后，配合数字管家应用，用户可以远程配置智能煤气检测系统的报警阈值，远程接收智能煤气检测系统报警信息。实现对危险及时报警，及时处理，守护居家安全。 #### 运行效果   #### 样例原理  ![](./media/principle.png) 如上图所示，智能煤气检测系统整体方案框架可以分为：智能煤气检测系统设备、数字管家应用、云平台三部分。智能煤气检测系统设备端按照MQTT协议与华为IOT物联网平台进行通信。当智能煤气系统监测现场一氧化碳浓度发生变化时，设备端上报数据至云平台最终同步到数字管家，当一氧化碳浓度超过阈值时，则会进行报警，并将报警信息也上报至云平台最终同步到数字管家；当用户通过数字管家调整报警系统阈值时，命令数据先发送至云平台，再由云平台下发至设备侧。关于智能设备接入华为云IoT平台的详细细节可以参考 [连接IOT云平台指南](../iot_huawei/README.md)；智能设备同数字管家应用之间的设备模型定义可以参考[profile](../DistShedule_Profile/智能煤气检测系统profile定义.md) 。 #### 工程版本 + 系统版本/API版本：OpenHarmony 1.0.1 release + hb版本：0.2.0 + 工具链版本：gcc_riscv32-linux-7.3.0 ### 快速上手 #### 准备硬件环境 - 一氧化碳气体传感器（MQ7） - 小熊派bearpi_hm_nano开发底板 - 预装HarmonyOS手机一台 **注：HarmonyOS是华为基于开源项目OpenHarmony开发的面向多种全场景智能设备的商用版本** 小熊派nano 通用底板与一氧化碳气体传感器连接具体细节如下： 小熊派nano 通用底板 V3.3 Pin 接一氧化碳气体传感器 VCC Pin; 小熊派nano 通用底板 GND Pin 接一氧化碳气体传感器 GND Pin; 小熊派nano 通用底板 GPIO_13 Pin 接一氧化碳气体传感器 AO Pin; #### 准备开发环境 ##### 安装必备软件 开发基础环境由windows 工作台和Linux 编译服务器组成。windows 工作台可以通过samba 服务或ssh 方式访问Linux编译服务器。其中windows 工作台用来烧录和代码编辑，Linux编译服务器用来编译OpenHarmony代码，为了简化步骤，Linux编译服务器推荐安装Ubuntu20.04。 ###### 安装和配置Python + 打开Linux终端。 + 输入如下命令，查看python版本号，需要使用python3.7以上版本,否则参考 [系统基础环境搭建](https://gitee.com/openharmony/docs/blob/OpenHarmony_1.0.1_release/zh-cn/device-dev/quick-start/%E6%90%AD%E5%BB%BA%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%8E%AF%E5%A2%83.md)。 ``` python3 --version ``` + 安装并升级Python包管理工具（pip3）。 ``` sudo apt-get install python3-setuptools python3-pip -y sudo pip3 install --upgrade pip ``` ###### 安装hb + 运行如下命令安装hb ``` python3 -m pip install build/lite ``` + 设置环境变量 ``` vim ~/.bashrc ``` 将以下命令拷贝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。 ``` export PATH=~/.local/bin:$PATH ``` 执行如下命令更新环境变量。 ``` source ~/.bashrc ``` + 执行"hb -h"，有打印以下信息即表示安装成功. ``` usage: hb OHOS build system positional arguments: {build,set,env,clean} build Build source code set OHOS build settings env Show OHOS build env clean Clean output optional arguments: -h, --help show this help message and exit ``` ##### 安装交叉编译环境 在Linux编译服务器上搭建好基础开发环境后，需要安装OpenHarmony 编译Hi3861 平台特有的开发环境。 ###### 安装编译依赖基础软件 ``` sudo apt-get install -y build-essential gcc g++ make zlib* libffi-dev ``` ###### 安装Scons + 打开Linux 终端。 + 运行如下命令，安装Scons安装包。 ``` python3 -m pip install scons ``` + 运行如下命令，查看是否安装成功。如果安装成功，查询结果下图所示。 ``` scons -v ``` 下图 Scons安装成功界面，版本要求3.0.4以上 ![5](./media/scons.png) ###### 安装python模块 ``` sudo pip3 install setuptools kconfiglib pycryptodome ecdsa six --upgrade --ignore-installed six ``` ###### 安装gcc_riscv32交叉工具链 - 打开Linux终端。 - 下载gcc_riscv32镜像 [下载链接](https://gitee.com/link?target=https%3A%2F%2Frepo.huaweicloud.com%2Fharmonyos%2Fcompiler%2Fgcc_riscv32%2F7.3.0%2Flinux%2Fgcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz)。 - 交叉工具链加入系统环境 将压缩包解压到根目录 ``` tar -xvf gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz -C ~ ``` 设置环境变量。 ``` vim ~/.bashrc ``` 将以下命令拷贝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。 ``` export PATH=~/gcc_riscv32/bin:$PATH ``` 生效环境变量。 ``` source ~/.bashrc ``` - 在命令行中输入如下命令，如果能正确显示编译器版本号，表明编译器安装成功。 ``` riscv32-unknown-elf-gcc -v ``` #### 准备工程 本用例采用repo的方式从码云官仓下载系统系统源码以及开发板适配代码，使用git从gitee的sig仓库拉取设备应用代码。 ##### 配置git - 提前注册准备码云gitee账号。 - git工具下载安装 ``` sudo apt install git sudo apt install git-lfs ``` - 生成/添加SSH密钥：生成密钥 使用gitee账号绑定的邮箱生成密钥对 ``` ssh-keygen -t ed25519 -C "xxxxx@xxxxx.com" ``` - 查看生成的密钥 ``` cat ~/.ssh/id_ed25519.pub ``` - 复制生成后的 ssh key，返回gitee个人主页，通过主页 「个人设置」->「安全设置」->「SSH 公钥」 ，将生成的“SSH密钥”添加到仓库中。 - 配置git用户信息 ``` git config --global user.name "yourname" git config --global user.email "your-email-address" git config --global credential.helper store ``` ##### 准备repo ``` curl https://gitee.com/oschina/repo/raw/fork_flow/repo-py3 > /usr/local/bin/repo chmod a+x /usr/local/bin/repo pip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple requests ``` ##### 准备系统源码 特别注意：请下载OpenHarmony 1.0.1 版本，后续会更新支持OpenHarmony其他版本 ``` mkdir ~/OpenHarmony1.01 cd ~/OpenHarmony1.01 repo init -u git@gitee.com:openharmony/manifest.git -b OpenHarmony_1.0.1_release --no-repo-verify repo sync -c repo forall -c 'git lfs pull' ``` ##### 准备开发板适配代码 本样例的代码在本版本系统下还未上主干，需要clone本仓库并将dev/device/bearpi目录拷贝到系统的device目录下面 ``` git clone https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_smart_home.git --depth=1 cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/device/bearpi ~/OpenHarmony1.01/device/ ``` ##### 准备设备侧应用代码 设备侧应用代码需要拷贝本仓库的dev/team_x目录到系统的vendor目录下面，然后将本仓库的三方库拷贝到系统的三方库目录下面 ``` cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/device/bearpi ~/OpenHarmony1.01/device/ cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/team_x ~/OpenHarmony1.01/vendor/ cp -rfa ~/knowledge_demo_smart_home/dev/third_party/iot_link ~/OpenHarmony1.01/third_party/ ``` ##### 工程效果 整合并修改完成后的目录结构如下图： ![5](./media/code_tree.png) #### 编译 进入到OpenHarmony系统源码根目录下，输入hb set命令即可看到我们的应用，选择并确认即可。 ``` hb set // 如果是第一次编译，Input code path 命令行中键入"./" 指定OpenHarmony工程编译根目录后 回车。 ``` 如下图所示，使用键盘上下键选中智能煤气检测系统。 ![](./media/select_app.png) 然后输入hb build -f命令做全量编译 ``` hb build -f ``` 编译成功后会生成固件到out/bearpi/smart_co_detection/Hi3861_wifiiot_app_allinone.bin #### 烧录/安装 本开发样例属于轻设备应用样例，其安装需要和系统固件一起烧录到SOC中。本样例烧录方式采用Hi3861的Hiburn烧录工具。使用Hiburn将生成的固件out/bearpi/smart_co_detection/Hi3861_wifiiot_app_allinone.bin烧录到Hi3861即可，如下图所示： ![](./media/firm_burn.png) 详细的代码编译及固件烧录步骤，请参考 [编译和烧录指南](../build_and_burn/README.md) #### 操作体验 ##### 设备配网 + 在设备上电前需准备好安装了数字管家应用的HarmonyOS手机，详情见[数字管家应用开发](../digital_housekeeper_application/README_zh.md), 并在设置中开启手机的NFC功能； + 写设备NFC标签，详细操作见设备[NFC标签指导文档](../NFC_label_definition/README.md); + 烧录完成后，上电。开发者在观察开发板上状态LED灯以８Hz的频率闪烁时，将手机上半部靠近开发板NFC标签处； + 无需任何操作手机将自动拉起数字管家应用并进入配网状态，配网过程中无需输入热点账号密码。 具体无感配网相关流程参考 [无感配网指南](../net_config/README.md) ![](./media/wug.gif) ##### 设备控制 配网完成后，数字管家应用会自动进入智能煤气检测系统的控制页面，通过控制页面可以实现对智能煤气检测系统报警浓度阈值的控制。 ##### 一氧化碳浓度超标告警 当检测到的一氧化碳浓度数值，超过预先设定的阈值时，会通知数字管家应用告警，并且告警消息还会推送同一家庭账号的所有成员。 ![](./media/baoj.gif) ### 参考资料 + [3861上手Helloworld](../build_and_burn/README.md) + [编译和烧录指南](../build_and_burn/README.md) + [无感配网指南](../net_config/README.md) + [连接华为IoT云](../iot_huawei/README.md) + [NFC标签指导文档](../NFC_label_definition/README.md) + [数字管家应用开发](../digital_housekeeper_application/README_zh.md) + [知识体系](https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge)