#Why IoT?

我住在鄉(xiāng)下，除卻鳥語花香之外，就是有許多需要手工完成的農(nóng)活。
我是挺喜歡田園生活的，但是有些時候如果要出去玩，家里的菜地、院子就會沒有人管，很不自由，如果請鄰居來澆水，一次2、30塊一年也是一大筆錢。加上我家樹種的比較密集,完成一次充分的澆水工作可能需要兩個小時以上。
代號家園防線，名字源自于國際知名光頭杰森斯坦森的電影《HomeFront》，為啥取這個名字呢？因為工作對象是家園，英文單詞也是以我的簡拼HF開頭?

接下來開始講故事

如果你想看我的具體代碼和實現(xiàn)細(xì)節(jié)，請?zhí)^這一部分

在暑假的這段時間里我本來想寫一個關(guān)于大學(xué)的回憶錄的，但是后來由于時間匆忙寫了一些些就沒寫了，以后還是要補上。如果你想粗略了解大學(xué)的時候干了什么事情的話，可以看看這個微平《浙警院封面人物：斐樂仔你的生活由你定義》
為啥要說到這個微平呢，主要是以為在這個微平里面的第一張合照，那是董教授給我們上的《物聯(lián)網(wǎng)概論》這門課，雖然是系部為了給我們補學(xué)分而開設(shè)的課程，但是我毫無偏袒的認(rèn)為：這絕對是ZJPC最有水平、最有價值、最有趣的課程之一。（圖為ESP32和兩塊古早設(shè)備Arduino uno）

上課不久老師發(fā)給我們?nèi)耸忠粔KESP8266，讓我們用Blink示例代碼讓他閃爍，過程很簡單，插線、導(dǎo)入文件、燒錄，簡簡單單幾步，ESP8266上面自帶的LED就閃爍了起來。別看小小的一個LED燈，在那個時候我差不多是這樣的：

一瞬間，很多東西都jb說的通了，比如說電風(fēng)扇怎么做，自動開關(guān)的插線板怎么做，空調(diào)怎么做，董大師，我悟了。我要給家里開發(fā)一個自動化的物聯(lián)網(wǎng)灌溉系統(tǒng)。
后來的課程具體我就不做贅述了，這門課程是真的好，而且也很感謝我的隊友小民哥，小民哥吃苦耐勞，在結(jié)課作業(yè)里負(fù)責(zé)了論文和PPT的制作，我只要負(fù)責(zé)寫代碼和上臺講解就好了，選擇一個好隊友真的很重要。

現(xiàn)在開始具體制作

1.選定功能

我們的功能主要有以下幾個：
洗車、手動自動模式切換、土壤濕度檢測（保證閉環(huán)）、設(shè)備工作狀態(tài)提示、重啟設(shè)備等功能。
大致思路有兩個:一是自動控制，二是物聯(lián)網(wǎng)，人可以輕松查看以及控制
我們可以從我后續(xù)的手機APP上管窺一下具體的功能。（手機快沒電了giao，圖片為未連接系統(tǒng)時的app。）

2.水路設(shè)計、設(shè)備挑選

1.我把院子切分成為了五個部分（即五個水路），分別進(jìn)行澆水灌溉

五個部分分別的樹木負(fù)責(zé)數(shù)為50、30+T、40、40、T
（T指的是灌木叢和低矮植被、蔬菜、果樹等，需要另外計算水力消耗）
2.水路搭建
水路大概就像是這樣：首先過濾器先把水泵抽上來的池塘雜質(zhì)給過濾掉（保證我的滴灌不會被堵住）

然后按照劃分區(qū)域一片一片地進(jìn)行澆水：通過控制器配合電磁閥實現(xiàn)，這樣設(shè)計的原因是為了降低水泵在流量動力方面的要求，事實上后來發(fā)現(xiàn)還是得把水泵給換了。

澆水的部分分為主通水管和毛細(xì)管，主管送水，毛細(xì)管負(fù)責(zé)澆水的最后一公里，給噴水的小紅帽供水。（這里是后來運行時拍的，把頭向右彎可以看到原圖）

管道鋪設(shè)這個活真的是有點累，詳情可以咨詢我衣服上的鹽
3.我采用的水泵是一臺古早的自吸式水泵，已經(jīng)服役七八年了，做這個系統(tǒng)真的和考古一樣。

說到這臺水泵，別看他破破爛爛，經(jīng)過我的計算，現(xiàn)在它的流量仍然有1200L/h，七八年過去了只下降了300L(額定1500),十分堅挺，拆下來裝在小船上說不定以也可以繼續(xù)驅(qū)動，也許這就是傳說中的亦可賽艇吧。
但是雖然是1200，我還是忽略了一個問題----我選用的16mm滴灌管最大流量是1000，否則會吃不消。我向來都是搏一搏類型的，認(rèn)為1200也無所謂。
結(jié)果是這樣的：我設(shè)計的這個系統(tǒng)不是傳統(tǒng)意義上的水路傳輸，而是在傳輸?shù)倪^程中不斷地把水播撒到外面：類似一個y=1/x（第一象限），水壓在不斷地減小。。。

In fact，我是在水路的第一次運行后才發(fā)現(xiàn)這個問題，越到后面小紅帽的出水越小。。。在和家里人匯報了這個事情之后，我決定買一個新的水泵，我就喜歡大大大，流量也得大,水也多。終于有機會淘汰這個伊拉克老兵了。
4.控制器選擇了外星人技術(shù)ESP32,不錯不錯，味道好極了

3.程序設(shè)計

1.物聯(lián)網(wǎng)平臺我選擇了Tlink，采用TCP協(xié)議進(jìn)行交互，我沒有用移動的物聯(lián)網(wǎng)平臺是因為他們的網(wǎng)頁卡的一，沒有用MQTT協(xié)議是因為前期我看不懂，后期看懂了發(fā)現(xiàn)沒必要（我要控制的只有一個設(shè)備，只需“物聯(lián)網(wǎng)”，而無需“萬物互聯(lián)”）
2.我用的是Arduino語言，眾所周知，Arduino是這樣的

void setup(){  Serial.begin(9600);  ......}void loop() {  .....}

但是想要實現(xiàn)定時任務(wù)，就需要做到讓定時凌駕于loop()之上，做到循環(huán)的時候不改變時間設(shè)置的既有效果，更重要的是，要保證我與物聯(lián)網(wǎng)平臺的交互不斷，我的設(shè)備要有實時的信息發(fā)送出去。
所以嘿嘿嘿，我創(chuàng)新了一波，把整個創(chuàng)新切分為了標(biāo)志層、執(zhí)行層和交互層，所有的工作都接線清晰，而不會導(dǎo)致loop（）執(zhí)行的時候的混亂不堪。在loop的末尾是很清晰的執(zhí)行+傳遞信號，KISS原則，簡單而有效。

至于最下方的標(biāo)注不用delay(),用mills()的原因大家都懂的，防阻塞。
3.一個跨越loop()計時的方法（主要就是涉及flag們的設(shè)計和臨界狀態(tài)的判斷）

if (hand_watering_flag == 1 || (auto_watering_flag == 1 && time2go())) //fixme:time2go可能需要再大一點；1.算好delay和time2go;2.做一個每天幾次，或者上下午幾次的東西    {        if (pump_working_flag == 1)        {            if (work_times > 1)            {                for (i = 0; i < length(working_solenoid_valve); i++)                {                    if ((4 - work_times) == i) //次數(shù)為5，電磁閥2、3工作；為4，1，3工作；以此類推. ps:index需要減一                    {                        working_solenoid_valve[i] = 0;                    }                    else                    {                        working_solenoid_valve[i] = 1;                    }                }                // Serial.println(work_times);                // Serial.println("else分界線");            }            else if (work_times == 1)            {                // Serial.println("1");                for (i = 0; i < length(working_solenoid_valve); i++)                {                    // Serial.println("1");                    working_solenoid_valve[i] = 0;                }                solenoid_valve4 = 1;            }            // mid_time = time_flag - mid_time; //fixme            Serial.println(mid_time);            if (time_flag > delaytime) //1秒 = 1000 毫秒            {                work_times = work_times - 1;            }            if (work_times == -1)            {                for (i = 0; i < length(working_solenoid_valve); i++)                {                    working_solenoid_valve[i] = 0;                }                solenoid_valve4 = 0;                pump_working_flag = 0;                hand_watering_flag = 0;                // Serial.println("1");                time_flag = 0;                // Serial.println("1");                mid_time = 0;                // Serial.println("1");            }        }    }

4.最后一個問題就是寫代碼的時候要仔細(xì)，總會出現(xiàn)一些奇奇怪怪的問題，有一次居然還提示我寄存器爆炸了。。無語子，看圖找錯誤

5.由于我的代碼實在是有點多（500行不到，說多不多），這里寫不大下，我會在github上面發(fā)布，大家可以去看看。 Click here for Filagiao’s Github

Enjoy your coding!