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从嵌入式到云端：基于 Pegasus 智能家居套件的端–边–云一体化实践综述

news 2025/10/12 10:55:16

目标：换一个方式编排HA与jetLinks
时间：2025年10月
关键词：OpenHarmony、STM32、MQTT、JetLinks、Home Assistant、智能家居、边缘计算

一、智能家居开发的演进：从单点控制到平台协同

过去的智能家居系统往往是“烟囱式”的：一个遥控器对应一盏灯，一个APP对应一个品牌。用户体验分散、数据无法汇聚，也难以实现真正的“智能”。

如今的趋势是——端–边–云一体化协同。

“端”是家中的各种传感器与执行器，如温湿度模块、灯控继电器、红外检测器等；
“边”是像 Pegasus 开发套件 或 STM32 主控板 这样的嵌入式节点，负责实时采集与本地控制；
“云”是 JetLinks、Home Assistant 等物联网或家庭自动化平台，实现统一管理、可视化与自动化策略。

这种架构让智能家居真正具备了“系统性”与“可扩展性”。

二、Pegasus 开发套件：嵌入式智能家居的理想起点

Pegasus 智能家居开发套件基于 OpenHarmony，集成了丰富的外设接口（GPIO、I²C、UART、Wi-Fi、蓝牙），并预置多种示例，如：

温湿度采集；
光照检测；
红外遥控；
电机驱动（可模拟鸿蒙小车）。

在教学与实训场景中，它可直接模拟“智能家庭控制节点”，既能做单机实验，又能通过 MQTT 接入云端平台。

📘 典型应用示例

本地控制：通过按键控制 LED、继电器；
网络通信：MQTT 发布温湿度数据；
联网展示：在 JetLinks 中实时查看数据曲线；
智能联动：通过 Home Assistant 设置自动化规则（如湿度过低自动加湿）。

三、JetLinks 平台：设备管理与数据中台

在“边缘节点”与“云端系统”之间，JetLinks 扮演着桥梁角色。
它支持 MQTT、CoAP、HTTP、Modbus 等协议，内置 物模型定义、规则引擎、数据持久化 等核心功能。

我们可以通过以下步骤实现 Pegasus → JetLinks 的数据流转：

创建 MQTT 客户端网关，配置连接到 Mosquitto Broker；
定义产品与物模型，如温湿度设备含 temperature、humidity 属性；
订阅设备上报的 Topic（如 home/livingroom/sensor1）；

解析 JSON 数据，示例：

{"data": {"temperature": 25.5, "humidity": 60}}

在 JetLinks 控制台查看实时数据 或配置规则转发至数据库。

通过这种机制，JetLinks 成为了智能家居系统的“中台”，为多设备协作提供数据支撑。

四、Home Assistant：云端可视化与自动化中心

JetLinks 更偏向物联网运维与数据层，而 Home Assistant（HA） 则是面向家庭的智能控制中心。

在我们的实践中，可以这样分工：

JetLinks 负责“接入管理、设备注册、数据转发”；
HA 负责“自动化规则、语音控制、场景联动、UI 展示”。

例如：

通过 MQTT 集成，让 HA 订阅 JetLinks 发布的设备主题；
使用 Lovelace 界面可视化温湿度曲线；

设置自动化：

automation:- alias: 湿度调节trigger:- platform: numeric_stateentity_id: sensor.humiditybelow: 40action:- service: switch.turn_ontarget:entity_id: switch.humidifier

五、STM32 与 Python 联调：边缘节点验证模板

在嵌入式系统的调试阶段，Python 是非常好的上位机工具，可快速验证串口通信。

📗 STM32 程序核心逻辑：

// 每隔 2 秒发送一次温湿度模拟数据
printf("{\"temperature\":%.1f,\"humidity\":%d}\r\n", 25.3, 60);

📗 Python 串口监听脚本：

import serial
import jsonser = serial.Serial("COM3", 115200, timeout=1)
while True:line = ser.readline().decode().strip()if line:try:data = json.loads(line)print(f"温度: {data['temperature']} ℃, 湿度: {data['humidity']}%")except json.JSONDecodeError:print("收到非JSON数据:", line)

这样可快速验证 STM32 端的串口输出是否正确、数据格式是否规范，为后续接入 JetLinks 或 HA 奠定基础。