WisBlock 天气监测应用指南

瑞科慧联（RAK） 2022-07-26 1026

描述

本教程主要介绍RAK WisBlock 天气监测传感器模块从组装到连接至腾讯云物联网平台的应用示例。

#前期准备

#硬件

WisBlock Base（本示例使用RAK5005-O）
WisBlock Core（本示例使用RAK4631）
WisBlock Sensor（本示例使用RAK1901、RAK1902、RAK1903）
LoRa天线（本示例使用CN470频段）
USB连接线
网关（网关频段需与传感器模块频段一致，本示例使用RAK7258网关，频段CN470）

#软件

ArduinoIDE

#硬件安装

本章节介绍WisBlock 模块的组装过程。

#LoRa天线安装

1、将LoRa天线接口对准并放置在RAK4631模块的LoRa天线接口搭接处。

Figure 1: 安装LoRa天线

2、轻轻按压LoRa天线接口，将LoRa天线安装到RAK4631上。

#WisBlock Core安装

1、将RAK4631模块上的连接器插头对准RAK5005-O CUP插槽上的连接器插座。保持连接器间平行，将其轻放在插座连接器相应的搭接处。

Figure 2: 安装RAK4631

2、平行按压均匀施力，听到扣合声音后，扣压完成。

3、完成后，使用螺钉将模块固定在RAK5005-O上。

#WisBlock Sensor安装

1、将传感器模块（RAK1901、RAK1902、RAK1903）分别分配在RAK5005-O的插槽A~D上。本示例中只占据了插槽A~C。

2、将传感器模块上的连接器插头对准RAK5005-O插槽的连接器插座。保持连接器间平行，将其轻放在插座连接器相应的搭接处。

3、平行按压均匀施力，听到扣合声音后，扣压完成。

Figure 3: 安装各传感器模块

4、完成后，使用螺钉将模块固定在RAK5005-O上。

#软件配置

本章节介绍WisBlock 传感器模块的软件配置。

#Arduino IDE中安装板支持包

#Arduino IDE的下载

使用Arduino IDE对WisBlock进行编码和编程。如果您还未安装Arduino IDE，可在Arduino官网中下载。

⚠️ 警告

如果您所使用的操作系统为Windows 10：
请勿从Microsoft应用商店中安装Arduino IDE。请从Arduino官网中安装原始的Arduino IDE。Microsoft应用商店中的Arduino应用在使用第三方板支持包时存在问题。

如下图所示，可以看到Arduino IDE当前版本为V1.8.16。Windows、Linux和Mac OS X都有多个可用版本，选择正确的Arduino IDE版本并下载。

Figure 4: Arduino IDE 版本示意图

#Arduino IDE的安装

#Windows中的安装

在Windows PC中安装已下载的Arduino IDE。

1、单击“I Agree”。

Figure 5: Arduino安装许可协议

2、单击“Next”。

Figure 6: Arduino安装选项

3、单击“Install”。

Figure 7: Arduino IDE安装路径

Figure 8: Arduino IDE安装中

进度为100%后，Arduino IDE已成功安装，单击“Close”，退出安装过程。

Figure 9: 成功安装

#Linux中的安装

在Linux中，没有安装过程。只是一个解压过程，然后就能够成功打开Arduino IDE 。

#Mac OS X中的安装

在Mac OS X中，与Linux相同，没有安装过程。只是一个解压过程，然后就能够成功打开Arduino IDE 。

#Arduino IDE上的配置

Arduino IDE安装成功后。需要对Arduino IDE进行一些配置以便后续对WisBlock组装模块进行相关配置。

1、打开Arduino IDE。

2、进入“文件 > 首选项”。

Figure 10: 首选项

3、单击图中图标，编辑“附加开发板管理器网址”，将WisBlock Core添加到Arduino板列表中。

Figure 11: 修改附加开发板管理器网址

4、复制此URLhttps://raw.githubusercontent.com/RAKwireless/RAKwireless-Arduino-BSP-Index/main/package_rakwireless_index.json并粘贴至下图所示区域。如果已存在其他链接，将上述链接粘贴至新的一行。完成后，单击“好”。

Figure 12: 添加RAKwireless WisBlock Core BSP

???? 注意：如果您使用的是Linux，需要通过“pip”安装“adafruit-nrfutil”。

sudo pip3 install adafruit-nrfutil 或 pip3 install --user adafruit-nrfutil

5、重启Arduino IDE。

6、在“工具”菜单中打开“开发板管理”。

Figure 13: 打开开发板管理

7、如下图所示，在搜索栏中键入“RAK”。将会显示出可添加到Arduino板列表中的可用RAKwireless WisBlock Core。选择以下板支持包以及相应的版本，并单击“安装”板支持包。

Figure 14: 安装WisBlock Core

#烧录程序

1、将组装的WisBlock传感器模块使用USB连接线连接到PC上。

2、在Arduino IDE中，根据下图所示，选择WisBlock Core RAK4631板。

Figure 15: 选择WisBlock Core RAK4631板

3、根据下图所示，选择示例项目。

Figure 16: 选择示例代码

4、打开示例代码后，双击图中链接，安装示例代码中所需的代码库。

Figure 17: 安装所需代码库

5、修改示例代码中的频段区域，本示例使用的为CN470。

Figure 18: 修改频段

6、完成后，如下图所示，选择正确的串口并单击图中上传图标上传代码。

Figure 19: 选择端口号

#连接到腾讯云物联网平台

#前提条件

已在腾讯云物联网开发平台上注册帐号
LoRaWAN®网关已添加到腾讯云物联网开发平台并且处于在线状态，若未添加，可参考连接网关至腾讯云物联网平台。
传感器模块在LoRaWAN®网关覆盖范围之内
传感器模块保持连接在PC

#创建项目和产品

1、登录腾讯云物联网开发平台，选择“公共实例”或您购买的“标准企业实例”。

2、进入项目列表，单击“新建项目”。

项目名称：根据实际业务输入便于识别的项目名称。
项目描述：输入项目的备注信息。

Figure 20: 新建项目

3、单击“保存”，项目创建成功。

4、单击创建的项目进入产品开发中心，单击“新建产品”，定义您的产品。

5、根据页面提示填写产品基本信息，然后单击“保存”。

Figure 21: 新建产品

产品名称：根据需要自定义名称。
产品类型：选择“用户自定义”。
设备类型：选择“设备”。
认证方式：选择“密钥认证”。
通信方式：选择“LoRaWAN”。
描述：根据需要选填，输入产品的描述信息。

#添加节点

1、单击新创建好的产品，进入“物模型”页签。

2、单击“导入物模型”。

Figure 22: 导入物模型

3、将以下代码复制到弹出的对话框中，单击“导入”。

???? 注意：

示例JSON中的参数取值可根据实际修改，此示例根据所使用传感器模块进行配置的。

JSON代码：

{

 "version": "1.0",

 "properties": [

 {

 "id": "barometric",

 "name": "大气压",

 "desc": "",

 "mode": "r",

 "define": {

 "type": "float",

 "min": "0",

 "max": "200",

 "start": "0",

 "step": "1",

 "unit": "KPa"

 },

 "required": false

 },

 {

 "id": "light_intensity",

 "name": "光强度",

 "desc": "",

 "mode": "r",

 "define": {

 "type": "float",

 "min": "0",

 "max": "500",

 "start": "0",

 "step": "1",

 "unit": "lux"

 },

 "required": false

 },

 {

 "id": "humidity",

 "name": "湿度值",

 "desc": "",

 "mode": "r",

 "define": {

 "type": "float",

 "min": "0",

 "max": "100",

 "start": "0",

 "step": "0.01",

 "unit": "%"

 },

 "required": false

 },

 {

 "id": "temperature",

 "name": "温度值",

 "desc": "",

 "mode": "r",

 "define": {

 "type": "float",

 "min": "-100",

 "max": "100",

 "start": "0",

 "step": "0.01",

 "unit": "℃"

 },

 "required": false

 }

 ],

 "events": [],

 "actions": [],

 "profile": {

 "ProductId": "ZRBWPIA0KV",

 "CategoryId": "1"

 }

}

4、单击“下一步”，进入设备开发。

Figure 23: 设备开发页签

5、单击进入“云端解析”页签。将以下解析脚本复制到上行数据解析对话框中。

上行数据解析脚本：

function RawToProtocol(fPort, bytes) {
	var data = {
		"method": "report",
		"clientToken" : new Date(),
		"params" : {}
	};

	if(bytes.length == 11 && bytes[0] == 0x02) {
		data.params.temperature = roundFun((bytes[1] << 8 | bytes[2]) * 0.01, 2);
		data.params.humidity = roundFun((bytes[3] << 8 | bytes[4]) * 0.01, 2);
		data.params.barometric = roundFun((bytes[5] << 24 | bytes[6] << 16 | bytes[7] << 8 | bytes[8]) * 0.01, 2);
		data.params.light_intensity = roundFun((bytes[9] << 8 | bytes[10]) * 0.01, 2);
	}

	return data;
}

function roundFun(value, n) {
  return Math.round(value*Math.pow(10,n))/Math.pow(10,n);
}