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发表了主题帖： 【米尔-全志 T527 开发板-试用评测】第五篇 项目后记

在项目开发过程中，有几个有意思的小知识点分享给大家：   1，如何在米尔原生的安卓系统中编译python第三方库？ 本项目采用的是termux，可以在安卓系统中模拟linux环境。如果是纯python库，只需要使用pip安装即可。但是python很多高性能库使用的是rust编写的，比如pydantic, orjson之类的，而termux默认的是使用clang编译器，需要特殊设置。 本项目使用fastapi作为网络框架，它依赖了一堆rust写的库，在安装时需要需设置rust环境，运行: pkg install rust   pkg install binutils 编译库的时候要花点时间，耐心等待。   2. 软件框架fastapi+celery+redis 在使用 FastAPI编写后端的过程中，数据采集任务可以使用 Celery 通过消息任务队列的方式进行异步实现，从而提升应用的整体性能。采集和显示是两个异步任务。采集任务采集到的结果放到redis中，页面请求数据去redis中读取，这样显示和采集解耦，提升了响应速度。   3. 性能升级 尽管我们通过软件框架其实已经可以保证了产品的性能，但是如果想要更高的性能，可以考虑使用golang或者C语言这些静态语言来实现，不过这样开发效率可能会稍微慢些。个人认为在国产芯崛起，硬件越来越便宜的情况下，开发速度至关重要，pyhon的生态注定它的开发效率实在是太逆天了，另外有个开源的工业网关thingsboard gateway就是用python实现，在绝大多数的应用场景下绰绰有余。   最后祝米尔和全志的板卡大卖，后续能提供更多物美价廉的开发板。    

发表了主题帖： 【米尔-全志 T527 开发板-试用评测】第四篇 楼控网关展示平台

本帖最后由 JerryZhen 于 2024-6-5 14:17 编辑 最近一直在忙着设计楼控网关的展示箱，用于展会宣传，现在不同以往，好酒也怕巷子深，卖点宣传很重要。从设计到硬件到软件等一系列工作，其实很繁琐的，经过一个月的奋战，现在已经基本完工，先上张图和视频，展示下效果。     [localvideo]f8042271f3c205391deb54aecec5bd13[/localvideo]   项目硬件部分设计思路如下，T527作为数据采集网关，显示部分通过HDMI接显示屏，数据采集部分通过bacnet协议读取楼控DDC设备中的逻辑点位信息，进而将网络中的设备状态在屏幕上进行可视化。项目的原理图如下。可以看到，我们是通过DDC控制两个电机，两个led灯，以及两个温湿度传感器。主控T527会每秒去采集一次DDC中的点位信息，然后将采集到的数据可视化到屏幕上。   项目的软件部分：软件的核心就是数据采集，具体代码如下： import BAC0 from app.services.cache import redis_client points = { "led1": { "read":'192.168.20.51:47808 binaryOutput 501 presentValue', "default":"inactive", }, "led2":{ "read": '192.168.20.51:47808 binaryOutput 502 presentValue', "default":"inactive", }, "motor1": { "read": '192.168.20.108:47808 binaryOutput 501 presentValue', "default":"inactive", }, "motor2": { "read": '192.168.20.108:47808 binaryOutput 502 presentValue', "default":"inactive", } , "temperature": { "read": '192.168.20.108:47808 analogInput 301 presentValue', "default": "0.0" }, "humidity": { "read": '192.168.20.108:47808 analogInput 302 presentValue', "default": "0.0" }, # "switch1": '192.168.20.51:47808 binaryInput 201 presentValue', # "switch2": '192.168.20.51:47808 binaryInput 202 presentValue', # "switch3": '192.168.20.108:47808 binaryInput 201 presentValue', # "switch4": '192.168.20.108:47808 binaryInput 202 presentValue', } class BacnetClient: def __init__(self, host:str): self.conn = BAC0.connect(host) def close(self): self.conn.disconnect() def read_points(self): for point, pointinfo in points.items(): try: point_value = self.conn.read(pointinfo["read"]) if point in ["temperature", "humidity"]: point_value = '%.1f'%point_value redis_client.set(point, point_value) except Exception as e: print("read error", e) bacnet_client = BacnetClient("192.168.20.65/24") if __name__ == "__main__": ret = bacnet_client.read_points() print(ret) bacnet_client.close()   总结：米尔-全志 T527，配备八核A55高性能处理器，RISC-V协处理器，支持2Tops NPU，拥有丰富的通讯接口，功能强大。非常适合工控行业，本次采用米尔的这款板卡用于原型设计，由于米尔配套的资料齐全，大大缩短了项目周期，为米尔和全志芯点赞。  

发表了主题帖： 【米尔-全志 T527 开发板-试用评测】-第三篇 网关方案

本帖最后由 JerryZhen 于 2024-4-27 20:17 编辑 一、系统概述 基于米尔-全志 T527设计一个简易的物联网网关，该网关能够管理多台MQTT设备，通过MQTT协议对设备进行读写操作，同时提供HTTP接口，允许用户通过HTTP协议与网关进行交互，并对设备进行读写操作。   二、系统架构 网关服务：基于FastAPI框架构建的Web服务，提供HTTP接口。 MQTT客户端：负责与MQTT设备通信，管理设备连接、消息发布和订阅。 设备管理：维护一个设备列表，记录设备的基本信息和状态。 数据存储：使用内存或数据库存储设备数据，确保数据持久化。 三、组件设计 MQTT组件： 负责与MQTT broker建立连接。 订阅设备主题，接收设备发送的消息。 发布消息到设备，实现远程控制。 设备管理组件： 维护一个设备列表，记录设备的唯一标识符（如设备ID）、MQTT主题、连接状态等信息。 提供设备增删改查的方法。 HTTP组件： 基于FastAPI定义HTTP接口。 接收用户请求，调用MQTT组件和设备管理组件进行相应操作。 返回操作结果给用户。 四、接口设计 设备列表： GET /devices：返回所有设备的列表。 POST /devices：添加新设备到网关。 DELETE /devices/{device_id}：从网关中删除指定设备。 设备详情： GET /devices/{device_id}：返回指定设备的详细信息。 设备数据： GET /devices/{device_id}/data：获取指定设备的最新数据。 POST /devices/{device_id}/data：发送数据到指定设备。 设备控制： POST /devices/{device_id}/control：发送控制命令到指定设备。 五、数据结构设计 设备信息： 设备ID (device_id)：唯一标识设备的字符串。 MQTT主题 (mqtt_topic)：设备在MQTT broker上的主题。 连接状态 (connection_status)：表示设备是否在线的布尔值。 其他设备属性（如名称、描述等）。 设备数据： 设备ID (device_id)：关联设备信息的设备ID。 时间戳 (timestamp)：数据发送或接收的时间。 数据内容 (data)：设备发送或接收的具体数据，可以是JSON格式或其他格式。 六、安全性考虑 使用HTTPS协议提供安全的HTTP通信。 实现用户认证和授权机制，确保只有授权用户可以访问和操作设备。 对于敏感操作（如删除设备），要求用户进行二次确认或提供额外的安全措施。 七、部署与扩展 使用Docker容器化部署网关服务，便于管理和扩展。 根据需要，可以水平扩展网关实例以处理更多的设备连接和请求。 八、实现步骤 安装所需的Python库：fastapi, uvicorn, paho-mqtt等。 创建FastAPI应用并定义路由。 实现MQTT组件，包括与MQTT broker的连接、订阅、发布等功能。 实现设备管理组件，维护设备列表并提供增删改查的方法。 实现HTTP组件，调用MQTT组件和设备管理组件处理用户请求。 编写测试代码，验证网关的各项功能是否正常工作。 部署网关服务并监控其运行状态。 该设计方案仅仅是概述，具体实现细节可能需要根据实际需求和项目环境进行调整和优化。在实际开发中，还需要考虑异常处理、日志记录、性能优化等方面的问题。基于上述设计方案，以下是一个简化版的参考代码，展示了如何使用FastAPI和paho-mqtt库来创建一个物联网网关。需要注意，示例中不包含完整的错误处理、用户认证和授权机制，这些在实际生产环境中都是必不可少的。依赖的主要库版本： fastapi==0.108.0 paho-mqtt==1.6.1   网关模拟代码gateway.py： from fastapi import FastAPI, HTTPException, Body, status from paho.mqtt.client import Client as MQTTClient from typing import List, Dict, Any import asyncio import json app = FastAPI() mqtt_client = None device_data = {} subtopic="gateway/device/#" # MQTT回调函数 def on_message(client, userdata, msg): payload = msg.payload.decode() topic = msg.topic device_id = topic.split('/')[-1] device_data[device_id] = payload print(f"Received message from {device_id}: {payload}") # MQTT连接和订阅 def mqtt_connect_and_subscribe(broker_url, broker_port): global mqtt_client mqtt_client = MQTTClient() mqtt_client.on_message = on_message mqtt_client.connect(broker_url, broker_port, 60) mqtt_client.subscribe(subtopic) mqtt_client.loop_start() # MQTT发布消息 async def mqtt_publish(topic: str, message: str): if mqtt_client is not None and mqtt_client.is_connected(): mqtt_client.publish(topic, message) else: print("MQTT client is not connected!") # 设备管理：添加设备 @app.post("/devices/", status_code=status.HTTP_201_CREATED) async def add_device(device_id: str): device_data[device_id] = None return {"message": f"Device {device_id} added"} # 设备管理：获取设备列表 @app.get("/devices/") async def get_devices(): return list(device_data.keys()) # 设备管理：获取设备数据 @app.get("/devices/{device_id}/data") async def get_device_data(device_id: str): if device_id not in device_data: raise HTTPException(status_code=status.HTTP_404_NOT_FOUND, detail=f"Device {device_id} not found") return device_data.get(device_id) # 设备管理：发送数据到设备 @app.post("/devices/{device_id}/data") async def send_data_to_device(device_id: str, data: Dict[str, Any] = Body(...)): topic = f"devices/{device_id}" message = json.dumps(data) await mqtt_publish(topic, message) return {"message": f"Data sent to {device_id}"} # 设备控制：发送控制命令到设备 @app.post("/devices/{device_id}/control") async def control_device(device_id: str, command: str): topic = f"devices/device/{device_id}" await mqtt_publish(topic, command) return {"message": f"Control command sent to {device_id}"} # FastAPI启动事件 @app.on_event("startup") async def startup_event(): mqtt_connect_and_subscribe("127.0.0.1", 1883) # FastAPI关闭事件 @app.on_event("shutdown") async def shutdown_event(): if mqtt_client is not None: mqtt_client.loop_stop() mqtt_client.disconnect() # 运行FastAPI应用 if __name__ == "__main__": import uvicorn uvicorn.run(app, host="127.0.0.1", port=8000)   设备1模拟代码 dev1.py： import paho.mqtt.client as mqtt # 连接成功回调 def on_connect(client, userdata, flags, rc): print('Connected with result code '+str(rc)) client.subscribe('devices/1') # 消息接收回调 def on_message(client, userdata, msg): print(msg.topic+" "+str(msg.payload)) client.publish('gateway/device/1',payload=f'echo {msg.payload}',qos=0) client = mqtt.Client() # 指定回调函数 client.on_connect = on_connect client.on_message = on_message # 建立连接 client.connect('127.0.0.1', 1883) # 发布消息 client.publish('gateway/device/1',payload='Hello, I am device',qos=0) client.loop_forever()   设备2模拟代码 dev2.py import paho.mqtt.client as mqtt # 连接成功回调 def on_connect(client, userdata, flags, rc): print('Connected with result code '+str(rc)) client.subscribe('devices/2') # 消息接收回调 def on_message(client, userdata, msg): print(msg.topic+" "+str(msg.payload)) client.publish('gateway/device/2',payload=f'echo {msg.payload}',qos=0) client = mqtt.Client() # 指定回调函数 client.on_connect = on_connect client.on_message = on_message # 建立连接 client.connect('127.0.0.1', 1883) # 发布消息 client.publish('gateway/device/2',payload='Hello, I am device',qos=0) client.loop_forever()   运行网关代码，打开网页得到api接口：  通过api分别添加设备1和设备2，     在另外两个控制台中分别运行模拟设备1和模拟设备2的代码 通过网页API向设备1发送数据   通过网页API获得设备回复的数据，设备代码中只是简单的把网关发过来的数据进行回传   我们在网关的后台可以看到完整的数据流   至此一个简易的网关已经实现了，接下来将会尝试实现楼宇里的最常见的bacnet设备进行通讯管理。