基于 ARM系统的 IoT 停车场系统演示

• 关键词：ARM系统,停车演示系统
• 作者： Luka Pivk
• 摘要：在这篇博文中，我将介绍 IoT 停车演示系统以及其所用到的技术。我会阐述如何使用 Azure IoT Hub 在 Azure 服务和设备之间发送消息，就像我们的演示系统那样。针对演示中用到的ARM系统模块，我也会做简单的介绍，但是主要还是专注于 Azure IoT Hub 以及如何方便地收发消息。

1). 简介

在这篇博文中，我将介绍 IoT 停车演示系统以及其所用到的技术。我会阐述如何使用 Azure IoT Hub 在 Azure 服务和设备之间发送消息，就像我们的演示系统那样。针对演示中用到的ARM系统模块，我也会做简单的介绍，但是主要还是专注于 Azure IoT Hub 以及如何方便地收发消息。如果你想更了解多关于 Azure IoT Hub 的信息，请点击这里。

在我们的演示系统有多个设备，例如：

./ 停车场 1（名为 Stretnor）

./ 停车场 2（名为 heaterParkhouse）

./ 公告显示（每个停车场独立设备）

每个停车场包含以下多个设备：

./ 闸门控制器（Toradex ColibriT30 ARM计算机模块系统（基于nVidia Tegra 3）运行 Win10 IoT）

./ 停车控制器（ToradexColibri VF50 运行ARM计算机模块系统（基于NXP Vybrid）Windows Embedded Compact 2013）

./ 支付终端（ApalisiMX6 ARM计算机模块系统（基于NXP iMX6）运行 Linux 和 Qt）

./ 公告显示（ColibriiMX6 ARM计算机模块系统（基于NXP iMX6）运行 Windows Embedded Compact 2013）

正如你在上面图片中看到的，所有的通信消息通过 Azure IoT Hub 发送至应用服务进行处理。你也注意到我们在 Azure 运行了网页和数据库，但是这个篇博文只介绍 Azure IoT Hub 部分。

2). IoT 停车场演示系统消息流

由两个基本的事件会触发设备和 IoT Hub 之间的消息流。

a). 第一个事件是当有车辆抵达闸门（参考下图）：

当车辆抵达闸门时，闸门控制器会扫描车牌，向 IoT Hub（1）发送消息。在应用服务确认数据后，会向闸门控制器发送消息，开启闸门（2）。与此同时，指示停车位的消息也会发送至停车控制器（3）。停车控制器会开启红色 LED 灯闪烁，表示该停车位即将被占用。支付终端也将会收到消息。这个消息包括车牌号和抵达时间（4）。同时，公告显示器收到关于该区域里所有停车位的信息（5）。

当车辆停在停车位时，停车控制器停止红色 LED 灯闪烁，向 IoT Hub 发送车辆已经停靠的消息（6）。此时，闸门控制器被告知关闭闸门（7）。

b). 第二种事件是车辆离开停车位：

当车辆离开停车场的时候，司机首先需要支付停车费。在支付终端上，司机选择他自己车辆的车牌后支付。请求支付的消息发送至 IoT Hub（1）。应用服务计算价格，并发送到支付终端（2）。当支付终端接收付款后，发送支付成功的消息至 IoT Hub（3）。应用服务把车辆即将离开停车场的送消息发送到停车控制器（4）。停车控制器开始闪烁绿色 LED 灯。当车辆从停车位上离开后，IoT Hub 收到车辆已经离开的消息（5）。停车控制器打开出口闸门。在一段时间后，闸门关闭，一个指示停车位空闲的消息发送到 IoT Hub。之后，公告显示上也更新所有停车位的信息（6）。

3). 例程应用

在下面的例程中，我将向你演示如何方便地于 Azure IoT Hub 通信。你需要基本的 C# 知识来理解这个例程。如果你想要编译应用，请使用 Visual Studio 2015。

你同样也需要 Azure 账户来运行例程。你可以创建一个免费的 Azure IoT Hub，并在你的 Azure IoT Hub 上创建设备。使用 device explorer 完成这些任务。在这里查看 device explorer 文档。

这里我将演示一个小的服务器应用，从 IoT Hub 获取消息并处理。代码是很简单的，并不适用于生产环境。这仅仅是向你介绍如何方便地同 Azure IoT Hub 通信。在这个代码里，我们只接收来自设备的信息，并将新的消息发送至同一个设备。

你需要使用你的连接字符串来修改服务器端的代码。

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private const string CONNECTION_STRING ="";

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正如你在代码中看到的一样，我只调用了 TDXServerEmulator 类中的 connect 方法

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TDXServerEmulator ServerEmulator = newTDXServerEmulator();

ServerEmulator.Connect();

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这会处理接收和响应消息。

为了使用客户端，你需要 Azure IoT 的 URL 替换成你自己的。Device.cs.

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const string iotHubUrl = "";

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在客户端代码中，创建新的 Device 对象，注册 OnMessageReceived 事件。这能够使你的设备收到来自 Azure IoT Hub 的所有消息。

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Device client1 = new Device("","");

client1.OnMessageReceived +=Client1_OnMessageReceived;

client1.Start();

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接下来，你可以运行例程。两个终端串口会在程序执行之后出现。你需要等待服务器应用连接。

在服务器连接后，你可以在应用中选择“Send Hi”。

在上面的图片中，你可以看到客户端发送“Hi”。服务器接收到来自客户端的消息后，用“Hi from IoT Hub”消息作为响应。

就像你在代码中看到的一样，同 Azure IoT Hub 通信和发送消息是很容易的。对于复杂的应用，还有许多可以改进的地方，这当然也会使得代码变得更加复杂。

通过以上的代码和解释，你应该可以使用 Azure IoT Hub 开发简单的应用。所有 Toradex ARM计算机模块 均支持 Azure IoTHub。你可以在 这里了解 Toradex 模块的支持类型。你也可以下载 WinCE 和 Linux SDK。