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1、概述

本實踐案例中使用LoRa氣象監測設備監測氣象信息，上報溫度、濕度、大氣壓、經度、緯度等數據，并使用IoT Studio平臺搭建監控大屏，展示氣象監測設備最新上報的數據和歷史數據曲線圖。

架構圖

本案例的架構圖如下。

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方案設計

實現過程：

1. 自主搭建氣象站的LoRa網絡。
2. 配置LoRa氣象監測設備接入物聯網平臺。
3. 在IoT Studio平臺搭建監控大屏。

物料準備

購買LoRa網關和LoRa氣象監測設備硬件。

購買已通過Link WAN認證的產品（內置Link WAN密鑰），可訪問廣域物聯網或阿里云IoT元器件館。

2、配置LoRa網關

使用LoRa設備之前，您需在物聯網絡管理平臺上配置LoRa網關，搭建物聯網所需的網絡服務。

前提條件

已開通物聯網絡管理平臺。

操作步驟

1. 登錄物聯網絡管理平臺控制臺
2. 在左側導航欄，選擇快速入門。
3. 選擇搭建與分享網絡對應的開始搭建。

4. 單擊開始體驗。
5. 注冊網關，填入您的網關基本信息和位置信息后，單擊下一步。網關的GwEUI、PIN Code和頻段信息，請在您網關設備的標簽上查看。

   如下圖所示。

6. 將網關通電、連網。

   稍等片刻之后，網關狀態顯示為在線，則表示網關連網上線成功。

7. 添加入網憑證，單擊下一步。

8. 將憑證授權給自己，單擊完成。

執行結果

將憑證授權給自己后，在物聯網平臺上使用該憑證創建連網方式為LoRaWAN的產品。

3、配置LoRa設備接入物聯網平臺

配置LoRa網關后，您需要在物聯網平臺上創建LoRa產品和設備，定義物模型，編寫、提交LoRa設備的數據解析腳本。

創建產品和設備

1. 登錄物聯網平臺控制臺。
2. 在實例概覽頁，找到對應的實例，單擊實例進入實例詳情頁。

3. 在左側導航欄，選擇設備管理?>?產品。
4. 在產品頁，單擊創建產品，創建一個連網方式為LoRaWAN的產品。

   參數	說明
   產品名稱	自定義產品名稱。
   所屬品類	選擇為自定義品類。
   節點類型	選擇直連設備。
   連網方式	選擇為LoRaWAN。
   入網憑證	選擇您在物聯網絡平臺中創建并已授權的入網憑證。
   數據格式	選擇為透傳/自定義。
   認證方式	選擇為設備密鑰。

5. 產品創建成功后，單擊添加設備欄下的前往添加，添加一個設備。

   設備的DevEUI和PIN Code，請在您的設備標簽上查看。

6. 測試設備連接物聯網平臺。

   按照設備上的標識，為設備連接天線、GPS天線、電池或電源。

   設備上電約2分鐘后，在物聯網平臺控制臺對應的實例下的設備頁的設備列表中，該設備的狀態會顯示為在線。

定義物模型

物模型是將物理空間中的實體進行數字化，并在云端構建該實體的數據模型。在物聯網平臺中，定義物模型即定義產品功能（包括屬性、事件、服務）。完成功能定義后，系統將自動生成該產品的物模型。本示例中，氣象監測設備上報溫度、濕度、氣壓、地理位置坐標等信息。因此，先在物聯網平臺上，為這些信息定義數據模型，即定義對應的屬性。

1. 在物聯網平臺控制臺對應實例下的左側導航欄，選擇設備管理?>?產品?。
2. 在產品頁，找到之前創建的產品，單擊對應的查看。
3. 在產品詳情頁功能定義頁簽下，選擇編輯草稿?>?添加自定義功能，添加以下自定義功能。

   屬性名	標識符	類型	取值范圍	步長	單位	讀寫類型
   溫度	Temperature	double	-99~100	0.01	℃	讀寫
   濕度	Humidity	double	1~100	0.01	%	讀寫
   大氣壓	Atmosphere	float	550 ~1060	0.01	hPa	讀寫
   經度	Longitude	double	-180~180	0.01	°	讀寫
   緯度	Latitude	double	-90~90	0.01	°	讀寫
   海拔	Altitude	float	0~9999	0.01	m	讀寫
   X加速度	Acceleration_X	float	-1000~1000	0.01	mg	讀寫
   Y加速度	Acceleration_Y	float	-1000~1000	0.01	mg	讀寫
   Z加速度	Acceleration_Z	float	-1000~1000	0.01	mg	讀寫
   運行速度	Speed	float	-10000 ~10000	0.01	Km/h	讀寫
   電池電壓	Battery_voltage	float	0~100000	0.01	V	讀寫
   氣體阻力	Gas_resistance	float	-10000 ~10000	0.01	無	讀寫

   新增物模型的詳細操作說明，請參見單個添加物模型。

4. 單擊發布上線將物模型發布為正式版。

編寫數據解析腳本

本示例中，LoRa設備上報的數據是二進制格式，如01880537A5109D5A00846C。其中 1、2 字節為數據標識碼01 88；3、4、5字節為海拔數據altitude:339m；6、7、8字節為緯度數據latitude:34.1925；9、10、11字節為經度數據longitude:108.8858。

阿里云物聯網平臺的標準數據格式為Alink JSON格式，不能直接使用二進制數據進行業務處理；并且物聯網平臺下發的數據也是Alink JSON格式。您需要根據您的設備數據格式和定義的物模型，編寫數據解析腳本，提交到物聯網平臺，以供物聯網平臺調用來解析上下行數據。

1. 登錄物聯網平臺控制臺，在對應實例的產品詳情頁，選擇數據解析頁簽。
2. 在編輯腳本輸入框中，輸入解析腳本。

   說明?腳本代碼中屬性的標識符必須與定義物模型時定義的一致。

   詳細的數據解析腳本編寫指導，請參見LoRaWAN設備數據解析。

   本示例的數據解析腳本如下：

   // var COMMAND_REPORT = 02;// var COMMAND_SET = 01;var ALINK_PROP_REPORT_METHOD = "thing.event.property.post"; //標準ALink JSON格式Topic，設備上傳屬性數據到云端。var ALINK_PROP_SET_METHOD = "thing.service.property.set";var ALINK_VERSION = "1.1";function rawDataToProtocol(bytes) {    var uint8Array = new Uint8Array(bytes.length);    for (var i = 0; i < bytes.length; i++) {        uint8Array[i] = bytes[i] & 0xff;    }    var dataView = new DataView(uint8Array.buffer, 0);    var jsonMap = {};    // var fHead = uint8Array[0]; // 第0個BYTE為上報協議。// if (fHead == COMMAND_REPORT)    {        jsonMap["method"] = ALINK_PROP_REPORT_METHOD; //ALink JSON格式 - 屬性上報。        jsonMap["version"] = ALINK_VERSION; //ALink JSON格式 - 協議版本號固定字段。        jsonMap["id"] = "" + 12345; //ALink JSON格式 - 標示該次請求id值。        var params = {};        switch (dataView.getInt16(0)) {        case 0x0267:            params["Temperature"] = Math.floor(dataView.getInt16(2) * 0.1 * 10) / 10;//保留兩位小數。            params["Humidity"] = Math.floor(100 * dataView.getUint8(6) * 0.01 / 2 * 10) / 10;            params["Atmosphere"] = Math.floor(dataView.getInt16(9) * 0.1 * 10) / 10;            break;        case 0x0188:            var buffer = new Uint8Array(4);            buffer[0] = 0;            buffer[1] = uint8Array[2];            buffer[2] = uint8Array[3];            buffer[3] = uint8Array[4];            var latitude = new DataView(buffer.buffer, 0);            params["Latitude"] = Math.floor(latitude.getInt32(0) * 0.0001 * 10000) / 10000;            buffer[0] = 0;            buffer[1] = uint8Array[5];            buffer[2] = uint8Array[6];            buffer[3] = uint8Array[7];            var longitude = new DataView(buffer.buffer, 0);            params["Longitude"] = Math.floor(longitude.getInt32(0) * 0.0001 * 10000) / 10000;            buffer[0] = 0;            buffer[1] = uint8Array[8];            buffer[2] = uint8Array[9];            buffer[3] = uint8Array[10];            var altitude = new DataView(buffer.buffer, 0);            params["Altitude"] = Math.floor(altitude.getInt32(0) * 0.01 * 100) / 100;            break;        case 0x0371:            params["Acceleration_X"] = dataView.getInt16(2);            params["Acceleration_Y"] = dataView.getInt16(4);            params["Acceleration_Z"] = dataView.getInt16(6);            break;        case 0x0702:            params["Battery_voltage"] = dataView.getInt16(2)/10;            params["Speed"] = Math.floor(dataView.getInt16(6) * 0.01 * 100) / 100;            break;        case 0x0902:            params["Gas_resistance"] = dataView.getInt16(2);            break;        }        jsonMap["params"] = params; //ALink JSON 格式 - params 標準字段 }        return jsonMap;    }    function protocolToRawData(bytes) {        var method = json["method"];        var id = json["id"];        var version = json["version"];        var payloadArray = [];        return payloadArray;    }}                        

3. 測試腳本。
   1. 選擇模擬類型為設備上報數據。
   2. 在模擬輸入下的輸入框中，輸入一個模擬數據：01880537A5109D5A00846C。
   3. 單擊執行。

   解析結果顯示在運行結果欄中。

4. 確認腳本能正確解析數據后，單擊提交，將腳本提交到物聯網平臺系統。

   說明?物聯網平臺不能調用草稿狀態的腳本，只有已提交的腳本才會被調用來解析數據。

   設備上報的屬性數據經腳本成功解析后，您可以在該設備的設備詳情頁物模型數據?>?運行狀態頁簽下，查看設備上報的屬性數據。

4、使用IoT Studio開發監控大屏

IoT Studio平臺，即物聯網開發平臺。您可以使用IoT Studio中的Web應用編輯器可搭建監控大屏，用于展示設備上報的數據。

操作步驟

1. 在物聯網平臺控制臺左側導航欄，選擇IoT Studio?>?項目管理，在普通項目下單擊新建項目，新建一個普通項目，具體操作參見普通項目。

   創建成功，自動進入該項目。

2. 在項目左側導航欄，選擇產品，再單擊關聯物聯網平臺產品，將已創建的氣象監測產品與該項目關聯，具體操作參見關聯產品至普通項目。
3. 在項目左側導航欄，選擇設備，再單擊關聯物聯網平臺設備，將要監控數據的來源設備與該項目關聯，具體操作參見關聯設備至普通項目。
4. 在項目左側導航欄，選擇主頁，單擊Web應用?>?新建，新建一個Web應用，具體操作參見創建Web應用。
5. 在Web應用編輯器中，搭建實時氣象數據監控面板。
   1. 選擇自定義新增頁，設置頁面標題和背景顏色等面板頁面顯示效果。
   2. 在左側導航欄中，選擇
      組件，打開組件列表。
   3. 從組件列表中，拖拽一個矩形組件到畫布上，并配置組件樣式，具體操作參見矩形。
   4. 從組件列表中，拖拽一個文字組件重疊于矩形組件上，再配置文字組件的數據源為氣象監測設備的溫度屬性，具體操作參見文字。

      設置完成后，該文字組件將顯示氣象監測設備上報的溫度值。

   5. 從組件列表中，拖拽一個文字組件重疊于矩形組件上，文字內容設置為溫度（℃），作為溫度顯示組件的標題。
   6. 選中配置好的三個組件，單擊鼠標右鍵，選擇成組，將這三個組件組成組件組。

   7. 根據要展示的屬性數量，復制多個組。

      復制組件組時，各組件的顯示效果配置和數據源配置同時被復制。

   8. 對復制的組件組單擊鼠標右鍵，選擇解散組。

      復制的組件組所有配置均相同。需先解散組，才能重新配置組件數據源等信息。

   9. 分別將數據源設置為該產品的其他屬性，并設置對應的屬性名稱和單位。
   10. 如有需要，還可在頁面上增加其他組件，如圖片組件等，參見基礎組件使用說明。

       控制面板效果參考圖如下。

   11. 所有組件配置完成后，單擊頁面上方的
       預覽，預覽和測試應用頁面。
6. 在Web應用編輯器中，新建空白頁面，配置屬性數據曲線展示圖。

   以配置溫度數據展示曲線圖為例。

   1. 在左側導航欄，選擇
      頁面，再單擊新建符號+，新增空白頁面。
   2. 在左側導航欄，選擇
      組件，拖拽一個實時曲線組件到畫布上，并配置實時曲線組件的數據源為氣象監測設備的溫度屬性，具體操作參見實時曲線。
   3. 配置曲線圖的顯示樣式。調整曲線圖大小、坐標，設置是否顯示時間選擇器，設置系列名稱為溫度等。

      說明?如果選中時間選擇器前的復選框，表示曲線圖上顯示時間選擇器。應用發布后，可以設置時間，查看對應時間段的溫度數據。

   4. 配置完成后，單擊頁面上方的
      預覽，預覽和測試應用頁面。
7. 單擊頁面上方的
   發布，發布應用。

后續步驟

應用發布后，在左側導航欄中選擇

應用設置，可以開啟應用Token驗證，為應用綁定您自己的域名等。

更多Web應用可視化開發操作指導，請參見Web可視化開發文檔。

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