阿里云IoT存儲及轉發K210芯片數據的設計與實現

朱鵬

關鍵詞：K210；物聯網；阿里云

1引言

我國正處于物聯網高速發展的時期，物聯網技術應用到社會、生活的各個方面，對人們的影響也越來越大。物聯網技術的應用離不開軟硬件技術的發展和進步，嵌入式硬件設備可以對實際物理場景進行數據采集，軟件產品將嵌入式硬件設備采集的數據對物理場景進行虛擬模擬并向用戶展示，有利于用戶對實際場景的了解和掌控，真正將信息技術應用到社會生活中。

2軟硬件設備

2.1MAIX Dock K210開發板

本平臺基于開源MAIX Dock K210開發板。MAIX Dock開發板是SiPEED公司MAIX產品線的一員，是一款基于嘉楠堪智科技的邊緣智能計算芯片K210（RISC-V架構64位雙核）設計的AIOT開發板。該開發板使用“模塊+底板”方式設計，具有簡易、小巧的特征，板載Type-C接口和USB-UART電路，用戶可以直接通過USB Type-C線連接計算機進行開發，配置128 Mbit Flash，LCD，DVP，Micro SD卡等接口，并把所有10引出，方便用戶擴展。

2.2MaixPy軟件開發平臺

MaixPy是一個為了簡化AIOT應用編程而誕生的開發套件，讓開發者可以使用簡單的Micropython語法開發平臺，其內置功能庫豐富，并基于性能強大且價格低廉的帶硬件A！加速的雙核RISC-V芯片，可以快速進行AIOT應用驗證和開發。MaixPy不僅支持常規MCU功能，同日寸更擅長機器視覺、機器聽覺，如人臉識別、物體識別、麥克風陣列應用等。

2.3MQTT物聯網傳輸協議

MQTT物聯網傳輸協議是為物聯網場景設計的基于TCP的pub/sub協議，是基于發布／訂閱模式的物聯網通信協議，具有簡單易用、支持QoS、報文小、輕量、節省帶寬、不關心數據具體格式、可以日寸刻感知設備是否在線等特點。圖1為MQTT協議圖。

3阿里云物聯網控制平臺

阿里云物聯網控制平臺是一個集成了設備管理、數據安全通信和消息訂閱等能力的一體化平臺。其向下支持連接海量設備，采集設備數據上云；向上提供云端API，服務端可通過調用云端API將指令下發至設備端，實現遠程控制。阿里云物聯網控制平臺與設備、服務端、客戶端的消息通信流程如圖2所示。

4將終端獲取的數據傳輸到阿里云平臺

（1）使用MAIX Dock K210板載ESP8285連接Wi-Fi，部分代碼如下：

阿里云物聯網控制平臺通過MQTT獲取終端數據。圖3為阿里云物聯網控制平臺界面。

5桌面端獲取阿里云物聯網控制平臺中的數據

桌面程序使用Python來實現，通過MQTT來獲取阿里云物聯網控制平臺的數據，部分代碼如下：

6連接測試

在MaixPy IDE程序開發平臺中編寫Python物聯網程序，獲取終端數據，使用MAIX Dock K210人工智能開發板板載ESP8285來連接周圍已聯網的Wi-Fi設備，并將程序燒錄到開發板中。在阿里云物聯網控制平臺配置虛擬設備，并配置數據轉發功能，先進行虛擬設備在線調試，再真實連接底層的終端物聯網設備。

應用端也采用Python語言進行編程，通過MQTT協議和阿里云物聯網控制平臺提供的對外API獲取終端上傳的數據，然后以圖表的形式展示給用戶。硬件連接測試如圖4所示。

7結束語

本文將MAIX Dock K210人工智能開發板作為終端數據采集設備，并介紹了此開發板的特點，著重論述利用阿里云物聯網控制平臺實現數據傳輸和轉發應用，同時提供終端和應用端的具體實現代碼，總體上實現了預想的方案。但是，本文研究只針對傳輸終端采集的離散數據，并不能將終端采集的語音和視頻等數據傳輸到阿里云物聯網控制平臺，進而轉發給應用終端，后續將繼續開展相關研究。