免开发打造空气净化器,助您快速完成产品智能化

随着环境污染日益严重,加上许多室内装修和装饰材料的污染,空气源已成为影响人体健康的隐形杀手。为了改善空气质量,空气净化类产品成为了目前家电卖场中比较热门的一个产品品类。在经历了多轮市场竞争之后,空气净化器产品无论是外观设计、结构原理,还是功能设置等方面都有很大程度的提升,智能化产品逐渐成为一种必然趋势,Wi-Fi联网、App远程控制、语音控制等功能的引入,能帮助用户更方便快捷的使用产品。

MCU对接方案是目前实现空净对接涂鸦平台最常用的方案之一。主要用于带有MCU主控的空净产品实现智能化,直接对接涂鸦模组串口协议即可实现联网。客户只需要关注产品本身的功能研发,联网智能化部分使用公版方案,具体MCU方案通信原理图如下:
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系统介绍
涂鸦联网模块:采用涂鸦通用MCU对接串口协议与MCU通讯,连接App和云端实现功能点指令上报下发。
涂鸦云:全球部署云服务,为客户提供安全、稳定、快速的涂鸦云服务。
涂鸦App:1)公版App:免费公版App,即刻使用,场景丰富,全球通用。2)OEM App:一键生成自有品牌的App。3)App SDK:适用于想完全自己开发App的客户。
语音服务: 支持Alexa、Google Assistant、百度小度、腾讯叮当等语音服务。
核心功能
空气净化器通用功能

快速配网:支持EZ和AP两种配网方式。
预约定时:支持云端定时、本地定时两种方案;云端定时由云端实现,本地定时由MCU本地实现。
故障告警:支持设备故障、告警、通知等消息推送。
设备分享:支持家庭管理、成员间设备分享。
OTA升级:支持提示、静默等方式设备及模组升级。
多语言管理:支持多语言配置管理和切换。
语言包管理:支持多种语言包配置管理和切换。
空气净化器功能

工作模式:支持设备手动、自动、舒适、睡眠四种净化模式切换。
风速调节:支持设备风速按睡眠、低、中、高、自动模式切换。
滤芯寿命:支持设备滤芯寿命实时监测。
环境检测:支持设备室内湿度、室内温度、TVOC、PM2.5、eCO2实时监测。
空气质量检测:支持设备检测室内空气质量级别。
支持品类
空气净化器,新风机等。
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控制面板
公版面板 目前有10套公版面板可供选择。 注意:室内PM2.5统计曲线,目前需要手动开通,联系涂鸦项目经理或提工单,按天AVG开通统计,复制PID统计功能会带过去给新PID;室内/室外PM2.5曲线,在每次进入面板的时候才会刷新数据。

面板工作台 面板工作台目前提供了3套模板,拥有更丰富的可视化组件,更强大的规则配置,无需编程即可快速DIY出好看又好用的app面板。
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硬件开发
硬件模组 针对MCU对接方案,推荐使用WBR3联网模组。

概述: WBR3 是由涂鸦智能开发的一款低功耗嵌入式 Wi-Fi+BT 模块。它由一个高集成度的无线射频芯片 RTL8720CF 构成,内置了 Wi-Fi 网络协议栈和丰富的库函数。WBR3 还包含低功耗的 KM4 MCU,WLAN MAC,1T1R WLAN,最高主频 100MHz,内置 256K SRAM ,芯片内置 2Mbyte flash 和丰富的外设资源。 WBR3 是一个 RTOS 平台,集成了所有 Wi-Fi MAC 以及 TCP/IP 协议的函数库。用户可以基于这些开发满足自己需求的嵌入式 Wi-Fi 产品。

特性:

内置低功耗 KM4 MCU,可以兼作应用处理器 主频 100MHz
工作电压:3V-3.6V
外设:9×GPIOs, 1×UART, 1×Log_Tx
Wi-Fi/BT 连通性 :1)802.11 B/G/N202)通道 [email protected](CH1-11 for US/CA, CH1-13 for EU/CN)3)支持 WPA/WPA2 安全模式4)支持Bluetooth 4.2 Low energy5)802.11b 模式下+20dBm 的输出功率6)支持 SmartConfig 功能(包括 Android 和 iOS 设备)7)板载 PCB Onboard 天线8)通过 CE,FCC 认证9)工作温度:-20℃ to 85℃
尺寸封装: WBR3 共有 2 排引脚(2×8),引脚间距为 2mm。 WBR3 尺寸大小:16±0.35 mm (W)×24±0.35 mm (L) ×2.9±0.15 mm (H)。

WBR3尺寸图如下图所示:
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语音方案
空气净化器产品目前支持三方语音接入和涂鸦自研语音接入。

三方语音接入:目前支持Alexa、Google Assistant、百度小度、腾讯叮当、京东叮咚、腾讯小微六大三方语音平台语音方案。
涂鸦自研语音接入:涂鸦智能。
点击了解IoT开发平台,助您快速完成产品智能化:

auth.tuya.com/?from=https%3A%2F%2Fiot.tuya.com%2F&_source=81b786df37f17f6d239349cb965e3568

以下是产品创建流程:

登录平台
在涂鸦IoT平台,注册开发者账号,开启产品智能化。

为了使用日志查询、权限分享等相关功能,请开通企业版权限。

IoT平台链接:Tuya IoT。

流程概述
Step1 - 产品创建:在IoT平台选择相应产品类,定义产品名称、型号,创建产品。

Step2 - 产品定义:在平台定义产品的具体功能,核心是数据传输内容及格式。

Step3 - 面板配置:根据产品特点,选择和配置个性化的UI,核心是风格、颜色、图标等。

Step4 - 硬件开发:根据产品主控的要求,选择适配的Wi-Fi通讯模组,开发MCU程序。

Step5 - App构建:构建具有厂商特点的App,核心是LOGO、欢迎页、设备页等。

Step6 - 云端配置:配置App界面多国语言、申请开通智能音箱、设备OTA升级等核心操作。
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创建步骤
产品创建
在涂鸦IoT平台创建产品,选择【小家电】-【空气净化器】,点击“创建产品”即可开始创建产品。

相关说明:

产品名称:实际设备的默认名,将显示在App中设备页。
通讯类型:硬件连接涂鸦云的方式,目前支持Wi-Fi+蓝牙、Wi-Fi、蓝牙三种通讯方式。
产品定义
如何定义DP

涂鸦平台将设备与云端传输的数据,抽象成不同类型的DP,在定义DP时,可根据机器功能,分类成不同的DP点,用于控制和显示。

为满足不同开发需求,涂鸦平台提供标准化功能和自定义功能:

标准功能:针对常规空净功能的标准化,与IoT平台提供的App面板相对应,用于快速开发。
自定义功能:自定义空净的附加功能项,用于扩展机器功能。
标准化功能
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标准功能涵盖开关、模式状态等功能点。同时,枚举型功能允许用户新增类型,如涡轮模式等,新增后,App设备控制页会同步更新。

自定义功能

对于机器的扩展功能,可在“自定义功能”中进行新增,新增后,在App的设备控制界面的设置页中会生成相应的控制项。

IoT平台提供布尔、数值、枚举、字符、故障、raw等数据类型,支持上下行。

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面板配置
产品定义后,可以选择不同风格的面板(设备控制页),作为空净的交互页面。在IoT平台,提供公版面板、自定义面板、自由配置面板,以及开发调试面板,供用户选择。

公版面板:样式与交互固定,与【标准功能】对应,支持背景、颜色等内容的配置,用于产品量产。

自由配置面板:支持自由设置页面控件及样式,用于自定义产品。

调试面板:以开关选项方式显示机器端数据,用于开发阶段调试。

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硬件开发
模组选择

空净主板通过Wi-Fi模组,与涂鸦云和App进行通讯连接。在产品新建后,选择适用的模组,并根据主板、云模组的接口电路及产品要求,完成硬件电路的开发。 目前,空净产品常用的是WBR3模组。

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MCU程序开发
云模组通过串口通讯方式与MCU对接,MCU端根据【产品定义】步骤中定义的功能DP,实现机器数据与云端的交互。MCU开发过程主要涉及配网,数据的上报与接收等。

MCU开发,有两种方式可选择:

串口协议方式
MCU根据串口协议,自行组包和解包,实现数据的上报和执行;

SDK方式
移植IoT平台封装好的SDK接口文件,MCU直接调用相关函数,实现数据的上报和执行。 开发详情,请参考:MCU SDK开发。

机器功能调试

在产品开发的验证和调试阶段,为了验证技术方案、或APP面板的功能,可采用IoT平台提供的调试助手及调试面板,实现APP端和机器端的数据通讯,辅助开发过程的开发调试。

1)仿真助手

涂鸦云仿真助手,PC机与云模组通过串口连接,模拟MCU收发机器功能DP数据,可在APP端实时体验交互效果。

适用于在MCU程序开发前,对所定义的产品功能进行验证,以及调试过中数据有效性的验证。

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仿真助手使用详情,请参考:仿真调试助手使用。

2)面板调试

在设备配网功能调试完成后,可以通过App对空净进行配网,在App上对空净进行相关操作,验证指令收发,APP显示、机器执行等是否正确。

同时,MCU在开发前期,可以借助调试面板功能,单独调试某个DP的逻辑是否正确。

调试面板只保留数据收发操作,不含交互逻辑,可以在【界面配置】环节选择,适用于开发过程的调试。

3)日志查询

开通调试过程中,会遇到DP数据收发过程查询的需求。IoT平台提供日志查询功能,可以查看空净MCU与APP间的数据通讯情况,适用于异常情况下,排查各端的操作情况。

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【说明】日志查询功能,需要开通“企业版”账户权限,并在运营平台操作。

云端配置
多语言配置

当产品目标市场是海外区域时,需要将App界面的语言调整成相应区域的语种。

在IoT平台“拓展功能”的“多语言配置”,可对设置功能点进行多语言编辑,完成编辑后。当手机调整系统语言后,App界面语言也随之调整。

OTA升级

为了满足机器功能升级,平台支持MCU OTA功能。
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在IoT平台“拓展功能”的“固件升级”,可以自定义上传MCU固件,固件版本、升级信息等都支持自定义管理。

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