【义务教育信息科技教学指南】八年级 物联网实践与探索 第13课实践活动—— 门铃通知即时到

了解门铃远程通知的工作过程，认识物联系统中的反馈，知道反馈的作用。

了解使用物联网服务平台存储和传输数据的方法，能够实现门铃远程通知功能。

将MQTT（SIoT）服务器建立在计算机上，门铃端的按键被按下后将消息发送至服务器，订阅了相应主题的用户端接收到消息后把显示提示信息。

实验盒x2

USB线x2

软件使用：Mind+编程软件

下载地址：https://www.mindplus.cc

本次活动需要计算机搭建本地MQTT（SIoT）服务器，两个实验盒分别模拟门铃和用户端，实现有人按下门铃端按钮（A键），用户端接收消息并显示提示。接下来我们就开始动手搭建系统。

长按ON/OFF按钮启动两实验盒，并用USB线连接计算机。

按照下图步骤，设置Mind+软件编程方式为Python代码编程。

本次活动需要利用实验盒（两个）构建小型局域网，要确保使用的两个实验盒和计算机处于同一局域网中。接下来介绍两种搭建方式：无线网络和热点。使用时，可以根据当前无线网络的可用性和稳定性，选择其中一种完成搭建。在无线网络可用的情况下，建议优先使用无线网络。

方法一：无线网络配置

step1：将电脑接入无线网络（需使用 2.4G Wi-Fi）；

step2：实验盒接入无线网络。

拿出一个实验盒用USB线连接电脑，然后打开浏览器在地址栏输入“10.1.2.3”，进入网页。

注意：当实验盒通过USB线与电脑连接时，实验盒会为电脑分配一个虚拟网卡设备，实验盒的IP地址会固定为“10.1.2.3”，可以通过“10.1.2.3”访问网页菜单。

打开的网页菜单如下图。

接下来，点击“网络设置”，寻找“连接 WiFi”，点击“扫描”寻找电脑连接的无线网，点选 WiFi 名称并输入密码，点击“连接”，等待连接成功。连接成功后，网页菜单会显示实验盒的IP地址。

用同样的方式完成另一个实验盒的网络连接，记录实验盒IP地址。

提示：快速查看实验盒的IP地址，可以长按实验盒Home键进入菜单，选择查看网络信息”选项。

step3：检查设备IP地址，确定设备接入同一局域网。

电脑无线局域网IP可以通过Powershell查看。在电脑桌面上单击右键同时按下shift,在弹出的菜单中选择在此处打开Powershell窗口。

然后在powershell窗口中输入ipconfig即可查看电脑无线局域网IP。

当实验盒无线连接IP和电脑无线局域网IP地址前面的网络部分（即以点分隔的前面三个数字）相同，则表示它们已经接入同一网段。此时，实验盒、电脑和无线路由器构成一个小型无线局域网，例如下图。

方法二：热点配置

当你在没有稳定的无线网络时，利用热点配置也是一种很方便的方式。

step1：按照下图操作，打开实验盒热点。

进入实验盒菜单界面，点击“开关无线热点模式”，进入应用界面；检查无线热点开启情况，如果显示“已禁用”，点击切换状态为“已启用”。

step2：将电脑接入实验盒热点。

step3：检查设备IP地址，确定设备接入同一局域网。

当实验盒无线热点IP和电脑无线局域网IP，前面的网络部分（即以点分隔的前面三个数字）相同，则表示它们已经接入同一网段。此时，实验盒和电脑构成一个小型无线局域网。

注意：实验盒开启热点时，无线热点IP固定为“192.168.123.1”。

现在我们来编写程序搭建项目，实现远程通知功能。

step1：分析框架，明确设备功能。

远程通知功能的实现包含输入、计算、输出模块，输入模块为门铃端负责采集门铃状态，发布主题消息；输出为用户端负责订阅主题消息，显示通知；而计算模块则是MQTT（SIoT）服务器，服务器可以在计算机上运行也可以直接运行在实验箱上，这里我们直接选择运行在实验箱上。

step2：开启物联网服务，创建主题。

拿出门铃端实验盒，使用无线IP进入网页菜单，然后在“应用开关”部分开启物联网服务，并单击“打开页面”，进入数据管理页。

进入数据管理页后创建主题“siot/doorbell”。

step3：编写程序。

程序分为门铃端和用户端两部分。

门铃端的核心程序如下图所示：

用户端的核心程序如下图所示：

注意：可直接将第三单元第13课资源文件夹中对应的程序文件拖入“项目中的文件”使用。

分别在门铃端和用户端Mind+中运行程序，终端显示“连接成功”。

运行程序后，当按下门铃端实验盒A键，用户端显示“有人按门铃”。

接下来，同学们可以分，根据实践记录表操作，同时关键信息和思考记录在表格中。

[实践操作]填写实践记录表：