如何使用树莓派将DHT11传感器数据发送到IBM沃森云平台

我们已经熟悉了一些流行的物联网平台，如ThingSpeak， Adafruit IO， Blynk等，并已经使用这些平台构建了许多物联网项目。但除了这些平台之外，还有一些工业级物联网平台，如亚马逊网络服务、微软Azure和IBM沃森，它们经常被大型行业用于存储和分析从物联网设备收集的数据。这些平台更安全，并提供许多有用的服务，从获取数据到使用机器学习算法进行分析。

IBM Watson是一个强大的平台，它为您的产品提供语音到文本、文本到语音、视觉识别、自然语言处理和认知计算功能等服务。这个平台可以帮助分析和理解你的数据，这些数据可以是图像、音频、视频，甚至是简单的文本和数字。聊天机器人也可以使用这个平台创建，它们可以与用户交谈。IBM Watson是一个非常强大的机器学习框架，可以与树莓派一起使用来构建更强大的应用程序。该平台兼容MQTT协议、HTTP和REST api。

在本教程中，我们将设置IBM Watson帐户，并使用树莓派将DHT11温度和湿度数据发送给它。我们还将借助图形将这些数据可视化。以前，我们使用树莓派构建了许多基于物联网的应用程序。

需求

•Raspberry Pi，安装Raspbian OS。

•DHT11温湿度传感器

•跳线

在这里，我们将使用SSH访问笔记本电脑上的树莓派。如果你有显示器，那么它将非常容易开始，但如果你没有显示器，那么设置树莓派在无头模式或使用VNC服务器获得树莓派桌面在笔记本电脑上。

树莓派在构建基于物联网的项目中非常受欢迎，因为它具有对物联网的所有必要支持。它是一个手掌大小的电脑，内置Wi-Fi，蓝牙，USB端口，音频/视频端口，HDMI端口，摄像头端口等。你可以在这里查看所有基于树莓派的物联网项目。

线路图

硬件只涉及树莓派和DHT11传感器。DHT11的信号引脚连接树莓派的GPIO17， DHT11的Vdd和GND引脚分别连接树莓派的5v和GND引脚。

我们之前将DHT11传感器数据发送到许多其他物联网云以建立气象站

•基于物联网的温湿度监测使用BLYNK， ESP8266和DHT11传感器

•基于物联网的树莓派气象站，使用DHT11和BMP180传感器

•使用树莓派和辣椒进行云上温度和湿度监测

•Arduino接口与Node-RED监测网页上的温度和湿度

•物联网无线气象站使用Arduino， ESP8266和ThingSpeak

在树莓派上设置MQTT客户端

在之前的ESP32和IBM Watson教程中，我们使用pubsubclient在IBM平台上发送和接收MQTT消息。在Raspberry Pi中，我们也需要一个MQTT客户端来发送和接收消息，因此首先我们为其安装库。这里paho-mqtt库与Raspberry Pi一起使用。

首先，使用sudo apt-get update更新树莓派操作系统。

现在，运行以下命令安装paho mqtt客户端库

IBM沃森物联网平台的设置帐户

1. 要在IBM Watson平台上创建帐户，请转到IBM云页面并单击创建IBM帐户。输入您的详细信息并单击创建帐户，如下所示。

2. 要在IBM平台上使用任何服务，我们必须为它创建资源。因此，使用您的凭据登录(请注意，IBMid是您用于创建帐户的电子邮件id)，您将被重定向到IBM云网站。现在，单击Create Resource。

3. IBM Cloud提供了许多服务，所有这些服务都可以在参考资料列表中看到。因为我们想要使用物联网服务。点击物联网，点击物联网平台。

4. 下一页上有一些预先填写的信息，保留这些信息，然后单击Create。

5. 现在我们已经准备好了物联网资源。通过单击Launch启动创建的资源。

6. 现在，您将被重定向到物联网页面。在这里，添加您的设备以将其连接到物联网平台。单击Add device。

7. 在下一页填写设备详细信息。在设备类型中给出任何名称，您的设备ID将是该设备的MAC地址。您可以使用ifconfig找到树莓派的MAC地址，如下所示。使用不带冒号的地址。

MAC地址将打印在串行监视器上，复制该数字并粘贴在设备ID中。单击Next。

8. 下一页，有一些与设备相关的信息。保留这些信息，然后单击下一步。Security部分也一样，保留它不填充，然后单击next，如图所示。

9. 在最后一页作为Summary，单击Finish。

10. 现在，我们已经成功创建了设备，设备凭据将显示在下一页上。复制所有凭证并将其保存在某个地方。代码中将需要它们。

11. 点击Devices，你会看到树莓派已经成功创建，但是还没有连接。现在，我们将通过编写代码将树莓派与该平台连接起来。

12. 要以图形格式显示温度和湿度，请通过进入设备并单击使用概况板创建模板。

13. 现在，单击Add New Card。在这里，您将找到要显示的不同类型的图形。我们将使用折线图，所以继续点击折线图。

14. 选择我们之前创建的设备并单击Next。在下一页点击连接新数据集。

15. 现在，输入要显示在图上的数据。我们将在status1事件上发送温度值(代码中提到了status1变量)。将属性和名称设置为温度，类型设置为数字，单位设置为摄氏度，然后单击Next。

16. 选择图形大小，点击下一步，然后在下一页选择图形颜色，点击提交。

17. 现在，您将看到如下所示的图表。重复以上步骤制作另一个湿度图，并将事件设为status2，属性和名称设为湿度，值设为Number，单位设为%。

18. 启用IBM云和树莓派之间的通信。转到安全选项并单击连接安全。

19. 在默认规则下，选择安全级别为TLS可选，然后单击保存。

就是这样。我们已经成功地为树莓派建立了IBM Watson物联网平台。现在，我们必须编写Python代码来将温度和湿度的值发送到这个平台。

代码与说明

在继续之前，按照以下步骤在树莓派上安装DHT传感器库：

通过运行下面的命令从github下载DHT库

现在使用cd Adafruit_Python_DHT进入Adafruit_Python_DHT目录，并使用以下命令安装库

安装库之后，您可以通过在同一目录中运行示例代码来测试DHT传感器。

在本教程的最后给出了完整的python代码和工作视频，在这里我们解释了完整的程序，以了解项目的工作原理。

首先，导入时间、DHT传感器和MQTT客户机所需的所有库

初始化DHT传感器连接的引脚编号，并声明一个变量来存储传感器数据，然后该数据将在两个不同的变量中共享-湿度和温度。

然后定义在Watson平台上添加设备时复制的所有凭据，如下所示。

现在，提供将发布数据的服务器链接和主题。我们有2个主题，一个是温度，一个是湿度，分别命名为status1和status2。将AuthMethod设置为“use-token-auth”，然后定义clientID，如下所示。

为MQTT客户机初始化一个变量，以便使用MQTT的功能。在connect功能中设置端口号和服务器名称。

现在，在while循环中，我们将每隔5秒连续向IBM云发送温度和湿度数据。

现在完成了将数据发送到IBM云的Python代码。您可以在本教程的末尾找到完整的代码和工作视频。

最后，如连接图所示，将DHT传感器与gpio17连接，并使用python filename.py命令运行脚本。

在IBM Watson物联网平台上检查上传的数据

1. 现在，是时候检查IBM Watson平台上上传的数据了。一旦您的模块与Wi-Fi连接，您将看到IBM Watson平台上的连接状态，如下所示。

2. 转到Boards并单击Usage Overview选项。

3. 这里创建了两个图表，用于查看每秒钟更新的温度和湿度值，如下所示。

4. 通过在仪表板中选择适当的选项，可以看到不同格式的值，如图表形式或仪表。

您还可以在Recent Events选项卡中检查传入数据，如下所示。

IBM Watson平台还有许多其他特性需要探索。这就是树莓派如何将数据发送到IBM沃森物联网云平台。

本文编译自iotdesignpro