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        免開發打造寵物喂食器,讓寵物健康飲食

        發布人:智能物聯研習社 時間:2020-09-30 來源:工程師 發布文章

        據相關數據表明,2019年全國城鎮寵物犬貓數量達到9915萬只,增幅達到8.4%,消費市場規模達2024億元,比2018年增長18.5%,整體呈現持續大幅增長的態勢。而養寵人群的主力,為25歲至38歲年輕人,都市白領居多,在滿足寵物基本的飲食起居后,更關注寵物的科學喂養,健康飲食。

        涂鴉智能作為一個全球化智能平臺,連接消費者、制造品牌、OEM廠商和零售連鎖的智能化需求,為客戶提供一站式人工智能物聯網的解決方案。針對寵物喂食器產品,目前可提供硬件接入、云服務以及App軟件開發三方面的解決方案,以滿足消費者對寵物喂食器產品的科學喂養、健康飲食等更高訴求。

        本文檔主要針對非IPC類寵物喂食器進行詳細介紹,方便開發者快速入門,快速接入涂鴉平臺完成產品智能化。

        MCU對接方案是目前寵物喂食器對接涂鴉平臺最常用的方案之一。主要用于帶有MCU主控的喂食器產品實現智能化,直接對接涂鴉模組串口協議即可實現聯網??蛻糁恍枰P注產品本身的功能研發,聯網智能化部分使用公版方案,具體MCU方案通信原理圖如下:


        系統介紹

        1、嵌入式單元,實現產品配網,將喂食器數據上傳至云端,并接收云端指令。

        • IoT模組 + MCU通用對接,針對普通MCU型喂食器,采用涂鴉通用模組固件,通用協議對接;

        • Wi-Fi芯片 + Wi-Fi SDK對接,針對客戶自研模組固件對接方式;

        2、涂鴉云,全球部署的IoT平臺,對所有設備和App進行連接。

        3、App單元,提供多種形式的App,實現對喂食器遠程控制。

        • 公版App,適用于產品快速對接,提供自定義LOGO的OEM版本;

        • 定制App,適用于定制產品,滿足各產品的個性化定制需求;

        • App SDK,適用于用戶自研App;

        4、語音單元,支持Google Assistant、Amazon Alexa等語音接入。

        5、運維管理平臺,可對產品OTA、運行情況、活躍情況等進行綜合管理。

        方案詳情

        非IPC類寵物喂食器類目前主要包括三種類型寵物喂食器,分別為普通食盒類寵物喂食器、彈射喂食類寵物喂食器、旋轉食盒類寵物喂食器。

        1、普通食盒類:該類寵物喂食器底部有一個食盒,投放食物后,會從糧桶內出糧到食盒內,供寵物食用,一般該種寵物喂食器,主要做的為定時喂食,手動喂食,查看糧桶余糧,故障告警,查看喂食記錄等功能。


        2、彈射喂食類:該類喂食器,通過一個彈射口,將食物射出,一次可以射出一到多顆糧食,可以結合語音控制設備,與寵物的互動功能性更強一些。


        3、旋轉食盒類:該類寵物喂食器,同普通食盒類類似,區別在于可以自行搭配食物的食材,而不是每次出的糧食均為同一種食物,主人要做的只是配置好當天的食物搭配,然后放入食盒,設備會根據定時自行旋轉開放可供食用的份量。



        核心功能

        1、喂食計劃

        同步到設備端本地,即使設備離線,仍能正常喂食出糧,喂食計劃最多支持10個。 RAW格式約定:按照“周期+時間+喂食份數+開關”來實現本地定時,具體如下:

        1)前7個比特位代表周一到周日,二進制轉十六進制,占用一個字節,0代表未設置,1代表設置,如0000001,表示周日生效,轉換為16進制就是01;

        2)時間按照小時分鐘格式,占用2個字節,分鐘和小時,十進制轉16進制,如18:50,轉為16進制為1232;

        3)喂食份數,占用1個字節,十進制轉16進制,如12,轉為16進制為0c;

        4)開關,占用1個字節,00表示關閉,01表示開啟;

        上述舉例,對于APP端時間下發的結果為0112320c01,表示周日,18:50,喂食12份,開啟。

        2、快速喂食

        快速喂食功能,點擊即下發喂食。

        3、手動喂食

        手動選擇喂食份數。

        4、喂食狀態

        設備喂食狀態,包括待機中,出糧中,出糧完成等,支持自定義喂食狀態。

        5、單位轉換

        用于切換食物單位。

        6、慢放喂食

        使能開關,打開則設備執行慢放喂食。

        7、出糧校準

        出糧校準開關,點擊下發,設備端自動執行,執行完成后,自動關閉。

        8、余糧校準

        余糧校準開關,點擊下發,設備端自動執行,執行完成后,自動關閉。

        9、恢復出廠

        設備端進行恢復出廠設置開關。

        10、出糧校準狀態

        出糧校準狀態上報。

        11、電池電量

        設備在斷電時,自動切換為電池模式,支持展示電池電量。

        12、充電狀態

        充電狀態展示,充電中或者已充滿。

        13、喂食蓋狀態

        上報喂食蓋狀態,APP端可做效果展示喂食蓋開啟情況。

        14、故障告警

        展示故障告警信息。

        15、喂食結果上報

        上報喂食結果,用于做數據統計使用。

        16、糧桶余糧

        上報糧桶余糧剩余百分比。

        17、余糧重量

        上報剩余余糧重量,支持單位切換。

        18、語音播放次數

        設置播放次數,每次喂食前語音呼叫寵物過來進食。

        19、小夜燈

        小夜燈/指示燈開關。

        20、開關

        可代表機器開關,也可以代表自動彈射開關,主要彈射類設備使用。

        面板介紹

        寵物喂食器目前有2種控制面板可選擇,詳細UI如下:


        語音方案

        寵物喂食器產品目前支持國內外三方語音接入:Google Assistant。

        模組選配硬件模組

        針對MCU型通用對接方案,可提供WBR3、WR3等IoT模組。

        1、WBR3模組(Wi-Fi+BLE)(WBR3 模組規格書)

        WBR3 是由涂鴉智能開發的一款低功耗嵌入式 Wi-Fi+BT 模塊。它由一個高集成度的無線射頻芯片 RTL8720CF 構成,內置了 Wi-Fi 網絡協議棧和豐富的庫函數。WBR3 還包含低功耗的 KM4 MCU,WLAN MAC,1T1R WLAN,最高主頻 100MHz,內置 256K SRAM ,芯片內置 2Mbyte flash 和豐富的外設資源。 WBR3 是一個 RTOS 平臺,集成了所有 Wi-Fi MAC 以及 TCP/IP 協議的函數庫。用戶可以基于這些開發滿足自己需求的嵌入式 Wi-Fi 產品。

        • 內置低功耗 KM4 MCU,可以兼作應用處理器 主頻 100MHz

        • 工作電壓:3V-3.6V

        • 外設:9×GPIOs, 1×UART, 1×Log_Tx

        • Wi-Fi/BT 連通性802.11 B/G/N20通道 $1-14@2.4GHz$(CH1-11 for US/CA, CH1-13 for EU/CN)支持 WPA/WPA2 安全模式支持Bluetooth 4.2 Low Energy802.11b 模式下+20dBm 的輸出功率支持 SmartConfig 功能(包括 Android 和 iOS 設備)板載 PCB Onboard 天線通過 CE,FCC 認證工作溫度:-20℃ to 85℃

        2、WR3模組(Wi-Fi)(WR3 模組規格書)

        WR3是由涂鴉智能開發的一款低功耗嵌入式Wi-Fi模塊。它由一個高集成度的無線射頻芯片RTL8710BN和外擴flash芯片構成,內置了Wi-Fi網絡協議棧和豐富的庫函數。WR3還包含低功耗的ARM CM4F,WLAN MAC,1T1R WLAN,最高主頻125MHz,內置256K SRAM ,2Mbyte flash和豐富的外設資源。 WR3是一個RTOS平臺,集成了所有Wi-Fi MAC以及TCP/IP協議的函數庫。用戶可以基于這些開發滿足自己需求的嵌入式Wi-Fi產品。

        • 內置低功耗 32 位 CPU,可以兼作應用處理器

        • 主頻 125MHz

        • 工作電壓:3V-3.6V

        • 外設:7×GPIOs, 2×UARTs, 1×ADC

        • Wi-Fi 連通性802.11 B/G/N20/N40通道 $1-14@2.4GHz$支持WPA/WPA2 安全模式802.11b 模式下+20dBm 的輸出功率支持 Smart Config 功能(包括Android 和 IOS 設備)板載PCB 天線和外接天線IPEX 連接器通過CE,FCC,SRRC 認證工作溫度:-20℃ to 85℃

        適用單品

        支持普通食盒類寵物喂食器、彈射喂食類寵物喂食器、旋轉食盒類寵物喂食器產品方案的接入。

        點擊了解IoT開發平臺,助您快速完成產品智能化:

        auth.tuya.com/?from=https%3A%2F%2Fiot.tuya.com%2F&_source=5da300e50745947aec50c44f209c5367

        以下是產品創建流程:

        登錄平臺

        在涂鴉IoT平臺,注冊開發者賬號,開啟產品智能化。

        為了使用日志查詢、權限分享等相關功能,請開通企業版權限。

        IoT平臺鏈接:Tuya IoT。

        流程概述

        Step1 - 產品創建:在IoT平臺選擇相應產品類,定義產品名稱、型號,創建產品;

        Step2 - 產品定義:在平臺定義產品的具體功能,核心是數據傳輸內容及格式;

        Step3 - 面板配置:根據產品特點,選擇和配置個性化的UI,核心是風格、顏色、圖標等;

        Step4 - 硬件開發:根據產品主控的要求,選擇適配的Wi-Fi通訊模組,開發MCU程序;

        Step5 - App構建:構建具有廠商特點的App,核心是LOGO、歡迎頁、設備頁等;

        Step6 - 云端配置:配置App界面多國語言、申請開通智能音箱、設備OTA升級等核心操作;

        創建步驟產品創建

        在涂鴉IoT平臺創建產品,點擊“創建產品”,選擇【小家電】-【寵物喂食器】,即可開始創建產品。




        相關說明:

        1. 產品名稱:實際設備配網后的默認名,將顯示在App中設備頁;

        2. 聯網方式:硬件連接涂鴉云的方式,目前支持Wi-Fi&藍牙雙模、Wi-Fi方式;

        產品定義如何定義DP

        涂鴉平臺將設備與云端傳輸的數據,抽象成不同類型的DP,在定義DP時,可根據喂食器功能,分類成不同的DP點,用于控制和顯示。

        為滿足不同開發需求,涂鴉平臺提供標準化功能和自定義功能:

        • 標準功能:針對常規寵物喂食器功能的標準化,與IoT平臺提供的App面板相對應,用于快速開發;

        • 自定義功能:自定義寵物喂食器的附加功能項,用于擴展喂食器功能;

        標準化功能

        標準功能涵蓋本地喂食計劃、手動喂食、快速喂食、出糧校準、余糧校準、充電狀態、電池電量等功能點。


        自定義功能

        對于喂食器的擴展功能,可在“自定義功能”中進行新增,新增后,在App的設備控制界面的設置頁中會生成相應的控制項。

        IoT平臺提供布爾、數值、枚舉、字符、故障、RAW等數據類型,支持上下行。

        詳細介紹參考:自定義功能。



        面板配置

        產品定義后,可以選擇不同風格的面板(設備控制頁),作為寵物喂食器的交互頁面。在IoT平臺,提供公版面板、自定義面板、自由配置面板,以及開發調試面板,供用戶選擇。

        公版面板:樣式與交互固定,與【標準功能】對應,支持背景、顏色等內容的配置,用于產品量產。

        自由配置面板:支持自由設置頁面控件及樣式,用于自定義產品;

        調試面板:以開關選項方式顯示設備端數據,用于開發階段調試;



        硬件開發模組選擇

        寵物喂食器電控主板通過云模組,與涂鴉云和App進行通訊連接。在產品新建后,選擇適用的云模組,并根據主板、云模組的接口電路及產品要求,完成硬件電路的開發。






        目前,寵物喂食器產品常用的是WBR3模組,模組詳細說明,請參考:WBR3規格說明書。

        MCU程序開發

        云模組通過串口通訊方式與MCU對接,MCU端根據【產品定義】步驟中定義的功能DP,實現機器數據與云端的交互。MCU開發過程主要涉及協議的解析、數據的上報與接收、地圖數據的上報等。

        MCU開發,有兩種方式可選擇:

        1)串口協議方式

        MCU根據串口協議,自行組包和解包,實現數據的上報和執行; MCU 通用對接方案概述 MCU 通用對接方案說明(Wi-Fi/Wi-Fi+BLE)

        2)SDK方式

        移植IoT平臺封裝好的SDK接口文件,MCU直接調用相關函數,實現數據的上報和執行。 開發詳情,請參考: 涂鴉通用 Wi-Fi+BLE SDK 說明 涂鴉通用 Wi-Fi SDK 說明

        設備功能調試

        在產品開發的驗證和調試階段,為了驗證技術方案、或App面板的功能,可采用IoT平臺提供的調試助手及調試面板,實現App端和設備端的數據通訊,輔助開發過程的開發調試。

        1)模組調試助手

        涂鴉模組調試助手是一個集成了涂鴉模組通訊協議的串口調試工具,常用于 MCU 通用對接方案的開發調試,集成了包括 Wi-Fi、藍牙、Zigbee、NB-IoT 等模組常用串口協議,既可以模擬模組驗證 MCU 代碼邏輯,也可以模擬 MCU 調試配網功能,功能多樣,使用方便。


        調試助手使用詳情,請參考:模組調試助手使用說明。

        2)面板調試

        在設備配網功能調試完成后,可以通過App對寵物喂食器進行配網,在App上進行相關操作,驗證指令收發,App顯示、設備執行等是否正確。

        同時,MCU在開發前期,可以借助調試面板功能,單獨調試某個DP的邏輯是否正確。

        調試面板只保留數據收發操作,不含交互邏輯,可以在【App 面板】環節選擇,適用于開發過程的調試。


        3)日志查詢

        開通調試過程中,會遇到DP數據收發過程查詢的需求。IoT平臺提供日志查詢功能,可以查看設備MCU與App間的數據通訊情況,適用于異常情況下,排查各端的操作情況。


        【說明】日志查詢功能,需要開通“企業版”賬戶權限,并在運營平臺操作。

        云端配置多語言配置

        當產品目標市場是海外區域時,需要將App界面的語言調整成相應區域的語種。

        在IoT平臺“拓展功能”的“多語言配置”,可對設置功能點進行多語言編輯,完成編輯后。當手機調整系統語言后,App界面語言也隨之調整。



        OTA升級

        為了滿足機器功能升級,平臺支持MCU OTA功能。

        在IoT平臺“拓展功能”的“固件升級”,可以自定義上傳MCU固件,固件版本、升級信息等都支持自定義管理。



        *博客內容為網友個人發布,僅代表博主個人觀點,如有侵權請聯系工作人員刪除。

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