如果你在辦公室工作，你…在辦公室里。不管是不是在你家里，我都要大膽猜測(cè)，它也是在室內(nèi)——在室內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間沒有良好通風(fēng)的空間會(huì)導(dǎo)致空氣質(zhì)量低(理論上是健康問題)。

現(xiàn)在，我不想傳播恐懼，讓你們都認(rèn)為自己會(huì)因?yàn)槲胪碌暮魵舛劳?。然而，我在這里展示一個(gè)簡(jiǎn)單的方法來建立一個(gè)云連接的室內(nèi)空氣質(zhì)量系統(tǒng)：

?各種Adafruit空氣質(zhì)量傳感器。

?一個(gè)blue Notecard通過LTE連接將項(xiàng)目云連接起來。

?Adafruit IO將空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化，并與其他服務(wù)集成。

?飛利浦Hue LED燈條，為低空氣質(zhì)量警報(bào)提供實(shí)時(shí)視覺效果.

注意：這個(gè)項(xiàng)目最初出現(xiàn)在Adafruit Playground上。

硬件組成

讓我們從采購和組裝不同的硬件組件開始。

空氣質(zhì)量傳感器來自Adafruit

Adafruit是我制作新項(xiàng)目原型時(shí)的首選組件來源。因此，受TJ VanToll項(xiàng)目的啟發(fā)，我開始使用Adafruit SCD40傳感器來測(cè)量溫度、濕度和二氧化碳水平。

接下來，我想找到一種簡(jiǎn)單的方法來測(cè)量VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的含量。Adafruit的SGP40氣體傳感器提供了這一點(diǎn)，支持的庫可以訪問“原始”氣體水平和輸出VOC指數(shù)的算法。

順便說一句，我還使用了一個(gè)7段顯示器來顯示最近計(jì)算的VOC指數(shù)，本地：

來自blue的云連接

我知道我需要的不僅僅是在7段顯示器上顯示單個(gè)值的本地顯示。我想創(chuàng)建一個(gè)真正的云連接系統(tǒng)，讓我可以使用像Adafruit IO這樣的云服務(wù)來可視化數(shù)據(jù)，發(fā)送警報(bào)，并與其他“智能家居”設(shè)備進(jìn)行交互。

這段旅程以布魯斯和筆記卡手機(jī)開始并結(jié)束。

雖然說到“cellular”這個(gè)詞可能會(huì)讓一些人感到害怕，但Blues通過將古老的AT命令語法隱藏在健壯的基于json的API后面來簡(jiǎn)化cellular。更不用說，使用Notecard無需每月支付SIM卡費(fèi)用——只需一次性支付硬件費(fèi)用，包括在140多個(gè)國(guó)家/地區(qū)使用500MB的數(shù)據(jù)和服務(wù)。

主MCU和載波板

為了將所有組件組合在一起，我選擇使用基于stm32的主機(jī)MCU(與feather兼容的Blues Cygnet)和另一個(gè)blue提供的組件Notecarrier F。Notecarrier F提供了一個(gè)(物理)開發(fā)平臺(tái)，您可以在該平臺(tái)上安裝Notecard(基于feather的主MCU)，并連接傳感器和其他外圍設(shè)備。

最終硬件結(jié)果

連接7段顯示器就像提供電源和連接地線，SDA和SCL線一樣簡(jiǎn)單。由于STEMMA QT/Qwiic連接器的便利性，其他兩個(gè)Adafruit空氣質(zhì)量傳感器通過幾根電纜連接：

寫入固件

我通常在編寫Arduino/C和CircuitPython之間來回切換。對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我選擇了Arduino/C -只是因?yàn)镃ircuitPython對(duì)Blues Cygnet的支持還沒有完全準(zhǔn)備好。然而，無論哪種方式，Adafruit傳感器庫和Blues Python或Blues Arduino sdk都提供了對(duì)兩種語言的強(qiáng)大支持。

完整的源代碼可以在GitHub上找到。然而，這里有一些亮點(diǎn)：

空氣質(zhì)量傳感器數(shù)據(jù)

除了一些必要的儀式來初始化空氣質(zhì)量傳感器，實(shí)際提取的值是幾個(gè)命令的問題：

蜂窩連接編碼

同樣，Blues使云連接這個(gè)項(xiàng)目變得非常容易。實(shí)際上，只需要兩個(gè)命令就可以將本地傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到云端。

我們數(shù)據(jù)的第一個(gè)目的地是Blues云服務(wù)Notehub，它作為Notecard的安全云代理，最終將收集到的傳感器數(shù)據(jù)路由到Adafruit IO。

1)使用樞紐。集合API:

的中心。set API告訴Notecard它應(yīng)該向哪個(gè)Notehub云項(xiàng)目發(fā)送數(shù)據(jù)。

在設(shè)置了一個(gè)(免費(fèi)的)Notehub項(xiàng)目后，你會(huì)得到一個(gè)全局唯一的ProductUID：

以及支持的代碼塊：

2)使用筆記。添加API

每次我們想要將積累的傳感器數(shù)據(jù)與云同步時(shí)，我們都會(huì)調(diào)用note。添加API。這將創(chuàng)建一個(gè)充滿我們所有傳感器數(shù)據(jù)的事件(或藍(lán)調(diào)術(shù)語中的注釋)。

結(jié)果數(shù)據(jù)顯示在Notehub項(xiàng)目中如下所示：

云連接

目前，我們正在本地收集傳感器數(shù)據(jù)，并通過蜂窩定期將其發(fā)送到云端。

太酷了!

然而，現(xiàn)在我們需要對(duì)這些數(shù)據(jù)做一些有意義的事情，這就是Adafruit IO發(fā)揮作用的地方。這個(gè)云服務(wù)提供了一個(gè)慷慨的免費(fèi)層，提供了一種非常簡(jiǎn)單的方式來可視化數(shù)據(jù)(儀表板)，創(chuàng)建警報(bào)(操作)，甚至集成第三方服務(wù)(升級(jí))。

Adafruit IO Feeds

設(shè)置Adafruit IO帳戶后，前往Feeds部分，為想要使用的每個(gè)數(shù)據(jù)元素創(chuàng)建一個(gè)feed：

藍(lán)調(diào)Notehub

接下來，我們需要回到Notehub創(chuàng)建一個(gè)路由，它將告訴Notehub如何將事件傳遞到Adafruit IO!

在Routes菜單選項(xiàng)中，選擇General HTTP/HTTPS Request/Response，它允許我們向Adafruit IO HTTP api發(fā)送數(shù)據(jù)。

安排好剩下的路線

1) URL

其中{username}是您的Adafruit IO用戶名，{group}是封裝提要的組名。(這可能是默認(rèn)設(shè)置。)

2)在HTTP報(bào)頭下，您必須添加Adafruit IO密鑰(可在您的Adafruit IO帳戶中找到)。x - IO- key是名稱，您的Adafruit IO key是值。

3)在過濾器下，您將希望發(fā)送與此項(xiàng)目相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)，并忽略Notecard發(fā)送的其他會(huì)話和健康信息。因此，在Notefiles部分下，選擇Selected Notefiles，然后選擇傳感器。qo(這是代碼中使用的Notefile的名稱)。

4)最后在Data部分，我們需要編輯或轉(zhuǎn)換從設(shè)備發(fā)送到Adafruit IO之前的JSON有效負(fù)載。每個(gè)云服務(wù)都有特定的數(shù)據(jù)格式，Adafruit IO也不例外!

實(shí)際上，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一組鍵值對(duì)，每個(gè)要發(fā)送的數(shù)據(jù)元素對(duì)應(yīng)一個(gè)鍵值對(duì)。之類的……

這是如何實(shí)現(xiàn)的呢?通過JSONata表達(dá)的魔力!JSONata允許您動(dòng)態(tài)地轉(zhuǎn)換JSON對(duì)象。

提示：JSONata練習(xí)器是測(cè)試JSONata表達(dá)式的好方法!

下面是我使用的完整的JSONata表達(dá)式，以及前面提到的JSONata練習(xí)器中該表達(dá)式的圖像：

最后，保存路由(確保已啟用)并觀察下一個(gè)事件。您應(yīng)該在事件視圖的狀態(tài)列下看到一個(gè)綠色的小復(fù)選框，它告訴您事件已成功路由到Adafruit IO!

Adafruit IO儀表板

現(xiàn)在我們有數(shù)據(jù)流入Adafruit IO，讓我們創(chuàng)建一個(gè)儀表板。

前往Adafruit IO中的儀表板菜單選項(xiàng)并創(chuàng)建您的第一個(gè)儀表板。

使用提供的直觀UI，為每個(gè)提要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)或多個(gè)塊。例如，使用VOC指數(shù)數(shù)據(jù)饋送，我創(chuàng)建了一個(gè)顯示最近讀數(shù)的儀表和一個(gè)顯示歷史讀數(shù)的折線圖：

現(xiàn)在，對(duì)要可視化的每個(gè)數(shù)據(jù)元素重復(fù)前面的步驟。就是這么簡(jiǎn)單!

Adafruit IO Actions

接下來，我認(rèn)為每當(dāng)我的VOC指數(shù)超過100(通常是空氣質(zhì)量從好到不太好!)時(shí)，收到電子郵件提醒會(huì)很方便。

前往Adafruit IO中的Actions菜單選項(xiàng)。

使用表單或“Blockly”編輯器創(chuàng)建一個(gè)新動(dòng)作(感覺有點(diǎn)像在Scratch中編程!)

以下是我的郵件提醒在Blockly編輯器中的樣子：

警報(bào)呢?相當(dāng)吸引人:

Adafruit IO Power-Ups

現(xiàn)在是時(shí)候認(rèn)真對(duì)待Adafruit IO power - up了!

這些是與第三方服務(wù)(如IFTTT、Zapier和SMS)的健壯集成，用于消息傳遞(以及其他服務(wù))。

就我個(gè)人而言，我認(rèn)為使用IFTTT與我的飛利浦Hue LED燈條集成并在我當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量(VOC指數(shù))出現(xiàn)問題時(shí)提供一些更戲劇性的反饋將是非常簡(jiǎn)潔的!

讓我們把這個(gè)設(shè)置好。

1)在Adafruit IO的Power-Ups菜單中選擇IFTTT。

2)登錄您的IFTTT帳戶并創(chuàng)建一個(gè)applet。

3) applet的第一步是監(jiān)視來自Adafruit IO的監(jiān)視器。搜索“Adafruit”，并根據(jù)需要填寫表格，將顏色設(shè)置為綠色(例如，VOC值<= 100)。

4)接下來，在“然后”部分，你需要連接到你的Hue帳戶，并為你的Hue燈選擇“改變顏色”動(dòng)作。

5) IFTTT小程序應(yīng)該就完成了!

您將需要重復(fù)此過程來設(shè)置紅色，更改“if”語句，使其在VOC值為bbb100時(shí)觸發(fā)。

注意：IFTTT的免費(fèi)層每小時(shí)只輪詢你的Adafruit IO feed一次。你可以升級(jí)到他們的“專業(yè)”層，以獲得更頻繁的投票。

最終結(jié)果

結(jié)果呢?巨大的成功!

我辦公室里的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量自然在90到130之間，但我硬編碼了一些揮發(fā)性有機(jī)化合物的值，以便快速演示燈光的變化：

如果你能認(rèn)出那只貓，那就加分了!

因此，我希望你已經(jīng)看到，構(gòu)建一個(gè)真正的云連接產(chǎn)品是多么容易，它可以：

?測(cè)量室內(nèi)空氣質(zhì)量。

?將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到云端。

?在儀表板上可視化傳感器數(shù)據(jù)。

?當(dāng)空氣質(zhì)量惡化時(shí)，發(fā)送電子郵件提醒。

?在本地智能家居設(shè)備上可視化結(jié)果。

多虧了bluesnotecard和Adafruit IO的簡(jiǎn)單(和強(qiáng)大)，這個(gè)項(xiàng)目只花了我?guī)讉€(gè)小時(shí)就拼湊起來了——我希望你也能這樣做!

在這里開始使用Adafruit IO，并在這里獲得您自己的藍(lán)調(diào)入門工具包。入門套件包括STM32主機(jī)，Notecarrier F和Notecard Cell+WiFi。也請(qǐng)記住，這個(gè)項(xiàng)目的完整源代碼可以在GitHub上找到!

本文編譯自hackster.io