【RT-Thread作品秀】基于RT-Thread的智慧农业物联网网关

作者：frankpyq

概述

智慧农业是目前物联网一个比较广泛的发展方向，基于从事农业物联网相关硬件的开发，结合这次RTT大赛，决定基于RT-Thread设计一款物联网网关。本物联网网关基于STM32H7为主芯片进行设计，分为硬件网关和物联网平台。硬件网关有以ART-PI开发板为核心板，自行设计了一个扩展板，板载一路4G通讯模块，一路LORA无线采集模块，一路RS485电路，2路继电器输出，4路LED指示，1路DS18B20温度采集，1个蜂鸣器；硬件网关可以通过无线LORA采集节点数据，最多可以接收32路无线节点采集；也可以通过RS485电路采集传感器数据。采集到数据后，通过4G模块发送到物联网平台。这里物联网平台我使用的是深圳市模拟科技有限公司的TLINK物联网平台。板载2路继电器和LED指示灯，可以通过平台下发命令控制开关。

开发环境

硬件：ART-PI（STM32H750XB）， ART-PI_TOP扩展板；

RT-Thread版本：RT-Thread V 4.0.3

开发工具及版本：RT-Thread Studio 版本: 2.0.0

RT-Thread使用情况概述

（1）内核部分：调度器，信号量等。

调度器：创建多个线程来实现不同的工作。

信号量：用来线程间的同步。

（2）组件部分：UART框架，SENSOR框架。

UART框架：使用了3个串口，分别连接4G模块，LORA模块，RS485;分别用于跟平台通讯和采集传感器数据。

SENSOR框架：使用DS18B20采集设备机箱温度。

（3）软件包：暂未使用相关软件包。

硬件框架

软件框架说明

软件模块说明

项目工程文件是基于官方SDK的点灯示例程序开始的。

（1）read_temp_entry线程：用于读取板载DS18B20温度传感器的数值。

（2）LoraU6RxData线程：用于采集无线LORA传感器节点的数据。传感器节点采用主动上报方式传输数据，最多挂载32个节点。

（3）led_shine_entry线程：LED灯闪烁，用于指示设备状态；

（4）Task_Tlink_Tx线程：跟TLINk云平台通讯，包含登录和主动上报数据。

（5）TlinkRxData线程：用于接收和解析TLINK云平台下发的控制指令，并执行相关继电器动作。

演示效果

（1）设备照片：

（2）平台接收数据照片：

（3）云组态照片：

(4)演示视频：

比赛感悟

认识RT-Thread已经是很多年前的事情了，当初也买了第一代的魔笛网络收音机开发板，但是很遗憾一直都没有在实际项目中使用到。主要原因都是我手头的项目都是基于裸机开发的，都没有使用过RTOS。基于RTT大赛的机缘，我就想努力尝试一把，先用起来，然后决定以后项目中有需要的都上RTT系统。但是完事开头难，我这个项目当初想起来挺容易，但是实际做起来的时候，真的还是很不容易的。主要还是我的RTOS编程经验匮乏，对系统内核以及进程通信机制没有理解透彻，导致写程序的时候出了不少问题。从最开始的点灯，到后面的添加传感器驱动框架，添加串口驱动框架，实现了DS18B20传感器采集，实现了串口跟GPRS模块和LOR模块的通讯，实现了数据上TLINK云平台。完成数据上报云平台以及云平台下发控制指令和执行动作等等功能。这其中，我基本没有使用额外的软件包和驱动等，主要还是对RTT不是很熟悉，可以说还基本没有上手。按照当初的设想，本来是要使用广和通的L610的模块，使用AT指令软件包，ONENET软件包等上移动ONENET云平台。但是由于时间太紧和基础太差的原因，20号之前只能完成这么多了。其实这两天我已经用L610模块连上了ONENET云平台，但是详细功能还没有实现，后面我会继续把这个项目做下去，争取把这个产品做完善。最后感谢举办方给我一个很好的学习和锻炼的机会，RTT我相信我会一直用下去。