一.项目背景

随着城市化进程的加速和人口密集小区的增多，居民对居住环境的安全性要求不断提高，传统的安防措施已无法满足现代小区的安全需求。同时，物联网、大数据、云计算、人工智能等技术的发展为智慧小区安防系统的实现提供了技术支持。政府对于智慧城市建设的重视，推动了智慧小区的发展，智慧小区安防系统作为智慧城市建设的重要组成部分，得到了政策上的支持和鼓励。此外，智慧小区安防系统可以提高小区的安全性、提升居民的生活质量、有效降低小区的运营成本、提高物业管理效率、提供增值服务和减少能源消耗，从而符合可持续发展的理念。因此，智慧小区安防系统的项目背景是多方面的，包括社会安全需求的提升、技术的进步、政策的推动、居民生活质量的追求、经济效益的考量以及环境保护的需要。

二.系统目标

1.技术验证：通过实验验证超声波测距模块和蜂鸣器模块是否能够准确地测量距离并报警，包括测距模块的测距精度和蜂鸣器模块的响应速度和音量。
2.系统集成：测试超声波测距模块和蜂鸣器模块的集成效果，确保两个模块能够协同工作，形成一个完整的安防系统。
3.功能测试：验证系统是否具备预期的功能，包括测量距离、判断靠近程度、报警等。
4.用户体验：评估系统操作的便捷性和直观性，确保用户能够轻松地使用系统进行安防管理。
5.性能评估：通过模拟各种情况下系统的表现，评估系统的性能，包括测距精度、响应速度、稳定性等。
总体：在具体实现过程中，可以使用超声波测距模块测量距离，并设定一个阈值，当检测到靠近程度超过阈值时，蜂鸣器模块发出警报，提示用户进行相应的安全措施。

三.实验步骤

3.1创建产品
登录ONENET平台创建产品
其中“节点类型”选择“直连设备”，
“接入协议”选择“MQTT”，“数据协议”选择“OneJson”，“联网方式”选“Wi-Fi”，“开发方案”选择“自定义方案”。

3.2进入产品开发详情页面进入物模型管理页面点击页面右侧的“设置物模型”按钮，进入物模型管理页面，按下述步骤添加系统功能点和自定义功能点

3.3点击“添加自定义功能点”，在弹出的添加页面中，按如下各个字段内容，添加项目场景所需的功能点信息。

最后检查页面上添加的物模型各功能点信息无误后，点击“保存”按钮，弹出的确认提示。则创建的物模型在 OneNET 平台上生效。

3.4添加两个设备的信息，设备名称分别输入Controller，Simulator最后点击“确定”保存当前设备的信息。

3.5模拟设备接入
利用token工具，填入相关信息，本次任务，我们选择“Simulator”设备作为模拟对象
注意：各种参数直接复制即可，注意大小写。

3.6（1)设置 Profile Name：可设置一个便于记忆的名字，如“某某产品某某设备接入模拟”
（2） 设置 Broker Address：mqtts.heclouds.com （MQTT 设备接入平台网址）
（3） 设置 Broker 端口：1883 （本次实训任务采用非 TLS 加密的 MQTT 连接）
（4） 设置 Client ID：{设备名称}（前一个步骤中确定的设备名称填入此处)
在下方的第一个选项页“General”中，设置：
（5） MQTT 协议版本号：取消默认勾中，确保下方版本选择下拉框可选，并选择为 3.1.1点击 “User Credentials”选项页，继续设置
（6） 设置 User Name：{产品 ID}（前一个步骤中确定的产品 ID)
（7） 设置 Password：{token} （前一个步骤中计算得到的 token)

3.7使用 MQTT.fx 工具模拟设备接入
运行 MQTT.fx 工具，点击选择刚刚保存的连接配置列表项，点击“Connect”，工具将很快登陆接入OneNET 平台，此时 Connect 按钮变灰，右侧Disconnect 按钮处于激活状态。

3.8模拟设备接入OneNET 平台实现属性上报
（1）属性上报结果回复 topic 为：
$sys/产品 ID/设备名称/thing/property/post/reply
填入模拟工具“Subscribe”选项页中的输入框

（2）点击“Subscribe”按钮向平台订阅该主题，平台返回成功后，工具左侧中的已订阅主题列表会有一条记录，且该主题下当前消息数为 0

（3）点击“Publish”选项页表头，切换到消息发送页，在输入框中填入属性上报 topic 主题，该 topic为$sys/产品 ID/设备名称/thing/property/pos
注意：其中的产品 ID、设备名称替换为实际的信息后填入该输入框
（4）下空白编辑区中，输入如下内容，并点击完成

（5）查看属性上报结果
回到 OneNET 平台中设备管理页面，进入“Simulator”设备详情，查看当前设备各个属性的最新数据，确认显示出通过模拟工具上报来的 value 值

3.9.1 修改设备程序的接入配置参数
修改以下相对路径/device/src/net_device.c 约 677 行的代码，将{wifi}、{password}替换为设备所在 Wifi 网络用户名和密码（将{}括号一起替换，下同）；

修改以下相对路径/onenet/src/onenet.c 约 56 行的代码，依次修改{设备密钥}、{产品 id}、{设备名称}为之前步骤中在 OneNET 平台 中所创建的产品、设备相关信息，本例中设备名称就是之前步骤中创建的“Controller”设备，并对应填入其设备密钥
平台参数

ONETNET_INFO onenet_info = {"", "设备密钥", "",
                            "产品ID", "", "",
                            "183.230.40.96", "1883", 0,
                            0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
char devicename[32]="设备名称";
//更改此处产品id，设备名称，设备key，备注：设备key可以用产品key替换，权限更高。

WIFI参数

#if(PHONE_AP_MODE == 1)
            UsartPrintf(USART_DEBUG, "Tips:    AT+CWJAP/r/n");
            if(!NET_DEVICE_SendCmd("AT+CWJAP=/"热点名称/",/"热点密码/"/r/n", "GOT IP", 400))
                //更改此处为热点名称和密码
#endif

3.9.2 OneNET 平台侧查看设备状态

3.9.3 OneNET 平台侧查看设备上报数据信息

3.9.4通过 OneNET平台 的设备调试方式进行属性下发
打开设备管理列表页面，选择之前步骤中创建的MQTT产品下的“Controller”设备，点击“详情”进入设备详情页面，并点击 “设备调试”选项，进入 OneNET 平台 的设备调试功能页面并勾选一个功能点，然后设置下发的数值

3.10 .1基于OneNET 云平台的场景联动
编辑距离探测告警的联动规则（启动和关闭）
1、触发方式：“设备触发”
2、选择产品分组：“选择产品”
3、选择具体产品：选择之前实训任务中创建的MQTT产品名称
4、选择设备： 选择该产品下的Controller设备
5、选择信息源类型：“设备功能点”
6、选择功能：选择该产品下的“距离”数据点
7、修改关系运算符：“<”（启动）和修改关系运算符：“>”（关闭）
8、数值：填入“5”（启动）和填入“15””（关闭）。

3.10.2 点击增加“执行动作”，在“动作一”内容中，依次选择：
1、选择动作类型：“设备执行”
2、选择产品分组：“选择产品”
3、选择具体产品：选择之前实训任务中创建的MQTT产品名称
4、选择设备： 选择该产品下的Controller设备
5、选择功能：选择该产品下的“蜂鸣器”
6、数据值选择“1”（启动），数据值选择“0”（关闭）

3.10.3 点击“确定”创建好改场景信息，并修改其启用状态为“开”。

3.10.4进行调试，近距离遮挡超声波模块的距离探测器探头，稍等一定时间后，蜂鸣器模块鸣叫，移开超声波模块遮挡， 再稍等一定时间后，蜂鸣器模块停止鸣叫。

四，安全防护系统的可视化实现
1.创建一个可视化项目

选择一个 2D 项目模板下的“空白模板”作为本次项目可视化的基础模板

2.增加数据源模板
点击左侧菜单“数据管理”下“数据源模板”子菜单，右侧页面中，点击“创建数据源模板”
在展开的配置项中，设定第一项的“数据类 ”型为“物联网平台”
(1) 名称，设置数据源的名称，注意不能是中文，比如下图所示，设为“distance”。
(2) userId：填写用户ID；
(3) accessKey：填写用户的accessKey；该项与上一项均需进入用户中心、“访问权限”页面查看获取。
(4) 产品ID：为之前任务中创建的产品ID；
(5) 设备名称：点选输入框，等待平台将上述已经填写的3项内容作为条件匹配查找设备，并将符合的设备以下拉的方式展示，以本次任务为例，显示了之前实训环节的设备“Controller”，选中该设备。注：如这里提示获取设备列表失败，则相应检查（2）、（3）、（4）中填写的信息是否正确。
(6) 数据流：选择一个设备中可以用于读取的属性功能名作为数据产生点。本例中选择“距离”。点击“创建”按钮，耐心等待平台返回创建结果。

3.编辑可视化页面及各个组件

（1）添加平面折线图，并设置图表的数据来源

（2）保持折线图处于选择状态（可再次双击折线图，右侧出现属性修改页），现在切换到“数据”属性 Tab页。选择“数据绑定方式”为“数据源”，此时“数据源选择”下拉列表为“请选择”状态，点击“管理数据源”按钮，弹出“数据源管理”页面。
点击“数据源模板”Tab 页，展示目前所有的数据源模板，可以看到一条在之前步骤中已经创建好的记录（名称为 distance），点击该记录操作列中最右图标：“以此模板创建数据源”。关闭窗口回到视图编辑页面。
（3） 设置不使用数据过滤器
点击 “使用数据过滤器”前面的勾选框，去掉勾选，即不使用数据过滤器。点击“数据处理结果”按钮，查看弹出的窗口中展示的数据，这些数据就是设备定时上报的属性点形成的（图例中的 value对应的值，就是上报的间隔距离值）。关闭弹出窗口继续下一步。

4.设置图表的横轴列展示字段名与数据提供字段相匹配
现在切换回“样式”属性 Tab 页。展开“数据系列”的节点，修改列字段名为“value”，保持与数据源中提供的数值字段“value”相一致。

5.保存视图，即完成可视化项目

五，实验总结
通过本次实验，我了解了传感器技术、编程语言等方面的知识，并成功设计和实现了一个能够准确判断距离并让蜂鸣器报警方向的安防系统。在实验过程中，我遇到了一些问题，如传感器精度的调整、编程逻辑的设计等，但通过查阅资料、请教老师和同学，我成功地解决了这些问题。本次实验积累了宝贵的实践经验，为未来的学习和工作打下了基础，并且学会了如何查阅相关资料、请教他人和自主思考。收获颇丰！