关于iot:人工智能应用实操手把手教你用Python控制IoT智能硬件

人工智能和机器学习的炽热，将Python语言的热度带到了一个新高度，朋友圈常常刷到的Python小课，甚至让很多非技术的同学一度狐疑，不会点Python都不好意思说本人是现代人。对于Python的基础知识，网上内容很多，感兴趣的都能够找到大量材料学习。本篇文章，我次要从一些读者关注的问题登程，比方在各种IoT智能设施遍及的明天，如何利用Python去管制智能硬件，实现一些性能演示呢？比方咱们能够利用Python管制灯泡的开关、亮度调节、色彩变动等等。

实际上，这些管制硬件设施的能力，并不需要你齐全本人去开发程序实现，通过现成的平台，通过简略的Python代码编程，就能够实现智能设施的管制和交互，真正让你把握软件和硬件能力的买通。

上面，我会利用涂鸦云开发平台手把手教你如何应用该平台并通过 Python 调用相干 API 管制一款智能设施。利用涂鸦云开发平台，您能够获取涂鸦 IoT 平台 OpenAPI 的调用权限。通过简略的代码编程就能够轻易管制 Powered By Tuya 智能设施。

物料清单

硬件：一款智能硬件设施，任何 Powered By Tuya 设施皆可，您也能够返回涂鸦智选平台洽购样品。

软件：一款 Python IDE，例如 PyCharm、VS Code、IDLE 等

步骤

第 1 步：创立云开发我的项目

想要应用涂鸦API，您须要先在涂鸦云开发平台创立一个我的项目。

创立胜利后，在我的项目详情页面，您能够取得受权密钥（Access ID 和 Access Secret 的组合）。请复制进去妥善保存，调用 API 时您须要用到受权密钥。

第 2 步：关联设施到我的项目

应用涂鸦 OpenAPI 次要是为了管制智能设施，所以咱们须要先将设施关联到云开发我的项目中。

设施关联形式

涂鸦提供了4种关联设施的维度：

因为前 3 种须要您开发智能硬件产品或挪动利用，为了疾速体验 IoT 利用构建流程，本文应用第 4 种形式关联设施关联。

举荐形式一：应用涂鸦智能 App 增加智能设施
举荐形式二：增加虚构设施

如果您没有可用的 Powered By Tuya 设施，您还能够通过增加虚构设施来实现调试。

关联产品下的设施：通过产品 PID 关联您开发的智能设施。
关联微信小程序配网增加的设施：通过 App schema 关联您开发的小程序下的设施。
关联 App 配网增加的设施：通过 App schema 关联您开发的 App 下的设施。
关联 App 账号下的设施：通过应用涂鸦智能 App 关联您的 IoT 账号里配网的设施。

在手机里装置涂鸦智能 App 或智能生存 App。
将智能设施配网到 App。
关上云开发关联设施页面。
抉择 关联 App 账号下的设施 页签。
应用涂鸦智能 App 进行扫码即可将账号下的所有设施受权给云开发我的项目应用。
智能设施关联到云开发我的项目后，您能够在 设施治理 > 设施列表 查看到通过各种形式关联的设施。
增加实现后，能够先将设施 ID 复制进去备用，假如您获取的设施 ID 为6c7asa9b55fs632c12zcwy。
关上云开发虚构设施页面。
抉择 增加虚构设施。
抉择一款产品，而后抉择 增加虚构设施 > 关联到涂鸦 App 账号。
应用涂鸦智能 App 进行扫码即可将账号下的虚构设施受权给云开发我的项目应用。虚构设施都被独立搁置在 设施治理 > 虚构设施 页面。
增加实现后，能够先将设施 ID 复制进去备用，假如您获取的虚构设施 ID 为 vdevo160544422718591。

第 3 步：申请 API 调用权限

涂鸦 IoT 平台 OpenAPI 默认是非开明状态，您须要以分组为单位发动 API 开明申请方可应用。如果您调用未开明的 API，将产生权限有余的调用谬误。

本文操作中，您须要在云开发 API 分组页面申请的 API 别离为 受权治理、设施治理、设施管制。

至此，在涂鸦云开发平台上的筹备工作曾经实现，接下来请抉择任意一个Python IDE 进行接下来的编程实际。

第 4 步：调用 API 管制设施

本步骤中所有波及的 Python 代码曾经打包生成为 python_iot_code_sample.py，您能够提前下载应用。

4.1 获取 access_token

涂鸦 IoT 采纳 HMAC-SHA256 创立摘要，依据不同利用场景，云开发平台提供两套签名算法。其中，令牌治理接口（获取令牌、刷新令牌）算法如下：

sign = HMAC-SHA256(client_id + t, secret).toUpperCase()

以下为对应的 Python 利用代码逻辑：

# 从云开发我的项目取得的受权密钥
client_id = '3meqtq4x9wr22a90lee4'
secret = '7b121dd8196043f3b6944250fa3ad4ab'

# 各接口应用方请依据本身所在区域调用相应接口。
# 中国区 https://openapi.tuyacn.com 
# 美洲区 https://openapi.tuyaus.com 
# 欧洲区 https://openapi.tuyaeu.com 
# 印度区 https://openapi.tuyain.com

base = 'https://openapi.tuyacn.com'

# 签名算法函数
def calc_sign(msg,key):
  import hmac
  import hashlib

  sign = hmac.new(msg=bytes(msg, 'latin-1'),key = bytes(key, 'latin-1'), digestmod = hashlib.sha256).hexdigest().upper()
  return sign

import time
import requests
t = str(int(time.time()*1000))
r = requests.get(base+'/v1.0/token?grant_type=1',
                 headers={
                    'client_id':client_id,
                    'sign':calc_sign(client_id+t, secret),
                    'secret':secret,
                    't':t,
                    'sign_method':'HMAC-SHA256',
                  })

res = r.json()['result']
print(res)

4.2 编写通用申请函数

所有业务 API 都须要带公共参数，为了防止反复繁琐的操作，建议您编写 GET 和 POST 申请，不便后续应用。同时，业务接口的签名算法与之前步骤中获取 Token 时应用的不同，算法如下：

sign = HMAC-SHA256(client_id + access_token + t, secret).toUpperCase()

以下为对应的 Python 利用代码逻辑：

import json
# get 申请函数
def GET(url, headers={}):

  t = str(int(time.time()*1000))
  default_par={
      'client_id':client_id,
      'access_token':res['access_token'],
      'sign':calc_sign(client_id+res['access_token']+t, secret),
      't':t,
      'sign_method':'HMAC-SHA256',  
      }
  r = requests.get(base + url, headers=dict(default_par,**headers))

  r = json.dumps(r.json(), indent=2, ensure_ascii=False) # 丑化request后果格局，不便打印查看
  return r

# post 申请函数
def POST(url, headers={}, body={}):
  import json
  t = str(int(time.time()*1000))

  default_par={
      'client_id':client_id,
      'access_token':res['access_token'],
      'sign':calc_sign(client_id+res['access_token']+t, secret),
      't':t,
      'sign_method':'HMAC-SHA256',  
      }
  r = requests.post(base + url, headers=dict(default_par,**headers), data=json.dumps(body))

  r = json.dumps(r.json(), indent=2, ensure_ascii=False) # 丑化request后果格局，不便打印查看
  return r

4.3 双向管制设施

通过获取设施最新状态的 API，您能够取得设施的最新状态，须要应用设施 ID 作为参数调用 API。

以下为对应的 Python 利用代码逻辑：

# 云开发我的项目里关联设施的ID
device_id = '65057368c44f3380cc4b'

r = GET(url=f'/v1.0/devices/{device_id}/status')
print(r)

返回后果示例如下所示，更多详情，请参考智能设施的指令集：

{
  "result": [
    {
      "code": "switch",
      "value": true
    },
    {
      "code": "countdown_1",
      "value": 0
    },
    {
      "code": "cur_current",
      "value": 68
    },
    {
      "code": "cur_power",
      "value": 3
    },
    {
      "code": "cur_voltage",
      "value": 2125
    }
  ],
  "success": true,
  "t": 1606880360840
}

在管制一个未知的设施之前，有时您并不知道能够下发哪些指令来管制设施。这时就能够先用这个 API 取得这个设施所有可用的控制指令，而后再下发具体指令来管制设施。

r = GET(url=f'/v1.0/devices/{device_id}/functions')
print(r)

以智能插座为例，返回后果示例如下：

{
  "result": {
    "category": "cz",
    "functions": [
      {
        "code": "switch",
        "desc": "[插座]开关",
        "name": "开关",
        "type": "Boolean",
        "values": "{}"
      },
      {
        "code": "countdown_1",
        "desc": "开关1倒计时",
        "name": "开关1倒计时",
        "type": "Integer",
        "values": "{"unit":"s","min":0,"max":86400,"scale":0,"step":1}"
      }
    ]
  },
  "success": true,
  "t": 1606880309547
}

获取到设施指令集后，您能够调用下发设施指令 API 来管制智能设施。

# 依据该设施的管制指令集组装参数
d = {"commands":[{"code":"switch","value":True},]}

r = POST(url=f'/v1.0/devices/{device_id}/commands', body=d)
print(r)

返回后果示例：

{
  "result": true,
  "success": true,
  "t": 1606880463013
}

详情：基于涂鸦云开发平台的 Python IoT 开发实际 (tuya.com)

小结

本文介绍了如何应用 Python 基于涂鸦云开发平台，调用根底 API 管制一个智能设施。因为 Powered By Tuya 设施体系严格的统一性，您能够将这个管制形式拓展到所有 Powered By Tuya 设施中。让您无需思考设施异构性，可能疾速构建 IoT 利用和服务。

关于iot:人工智能应用实操手把手教你用Python控制IoT智能硬件

物料清单

步骤

第 1 步：创立云开发我的项目

第 2 步：关联设施到我的项目

第 3 步：申请 API 调用权限

第 4 步：调用 API 管制设施

4.2 编写通用申请函数

4.3 双向管制设施

小结

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