物联网电子电路开发应用 11个经典物联网应用电路方案优选合辑|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

11个经典物联网应用电路方案优选合辑

物联网在实际应用上的开展需要各行各业的参与，并且需要国家政府的主导以及相关法规政策上的扶助，物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等等特征，其中，技术上的问题是物联网最为关键的问题，物联网技术是一项综合性的技术，是一项系统，一般来讲，物联网的开展步骤主要如下： 1、对物体属性进行标识，属性包括静态和动态属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测； 2、需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式； 3、将物体的信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成物体通信的相关计算。当然，要真正建立一个有效的物联网，有两个重要因素： 1、规模性，只有具备了规模，才能使物品的智能发挥作用； 2、流动性，物品通常都不是静止的，而是处于运动的状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

1、植物土壤监测仪-用于检查室内植物湿度水平的物联网设备

我家里有很多的植物宝宝，我喜欢照顾它们。但就像普通的孩子一样; 我更喜欢我的3D打印机和游戏爱好，导致我经常忘记给植物宝宝浇水。因此，我试图创建一个简单的项目来监控我的室内植物的健康状况，具有以下要求：• 低成本：我不想花大量资金来监控。• 低功耗：如果我不记得给植物浇水，我可能不记得给电池充电了。• 易于远程开发，部署和监控。• 尽可能避免使用电源线/电缆。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/11589

2、使用富芮坤物联网开发板，通过BLE控制步进电机，手机回传显示信息（物联网设计大赛+电路图）

本次分享的代码参加“2020年度富芮坤杯物联网开发板设计大赛”获得三等奖。

通过手机蓝牙控制步进电机的正反转和停止（稍微一改就可以开发智能玩具车），并将温度和湿度回传手机显示。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/18587

3、基于物联网实现远程宠物喂食器

目标：设计可通过互联网控制的宠物喂食机。工作：有一个伺服电机旋转一个装有食物的瓶子。使用以下步骤分配食物：1.用户将用于分配食物的命令发送到Ubidots服务器。2. MSP432 LaunchPad与CC3100 WiFi模块配合使用，可监听服务器上发布的消息。3. MSP432启动板也连接到MSP430 LaunchPad，它进一步驱动伺服电机。4.一旦MSP432 LaunchPad接收到分配食物的命令，它就会触发MSP430 LaunchPad旋转伺服电机，最终旋转装有食物的瓶子，并从中分配固定数量的食物。5.一旦用户在服务器上发布停止命令，伺服电机就会停止旋转。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/12956

4、使用物联网实现家庭自动化

使用Internet或局域网（LAN）控制家用电器。硬件组件：

Espressif ESP8266 ESP-01× 1ftdi cp2102× 1具有可调输出的线性稳压器× 1电阻330欧姆× 1电阻221欧姆× 1电阻100欧姆× 1电容100μF× 1LED（通用）× 1继电器（通用）× 1通用晶体管NPN× 11N4007 - 高电压，高电流额定二极管× 1公头36位1排 - 长（0.1“）× 1母/母跳线× 1PCBWay定制PCB× 1

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/11830

5、ZigBee物联网综合监控系统

开发一款监控系统，监测内容包括：1.温度，2.湿度，3.人体感应，4.烟雾，5.光强；控制包括：利用任一个节点向主节点（主板）发送当前采集的信息，并且在LCD和串口上同时显示出来，若有超过设定值，则需要报警。

硬件平台：ZigBee开发板，4个节点板，仿真器，串口线等

软件平台：IAR for 8051

技术要求：

u必须采用ZigBee无线通讯；uLCD和串口调试助手均用中文显示；uLCD多页面显示，界面精美；u实时监控，并且精度高，温湿度保留两位小数；

实现功能：

一、基本功能

[1]4个节点能够将当前采集到的信息发送到主节点上；[2]主板LCD能够显示当前的温度，湿度，烟雾，光强，是否有人等信息，并且用中文展现在显示屏上；[3]节点板能够监测当前系统中是否有人；[4]主板能够将当前收集到的信息通过串口发送到串口调试助手上，并且用中文显示；[5]无线点灯：能够通过一个节点进行远程控制台灯；

二、扩展功能

[1]主板能够实时中文显示当前的日期和时间（XX月XX日 XX时XX分XX秒）；[2]可通过串口助手控制当前采集的信息是否在LCD上显示；[3]可通过串口助手设置当前的日期和时间；[4]报警功能：若监测到当前信息超过设定值，则通过继电器控制报警器报警；[5]其他：

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/8098

6、基于物联网的室内环境检测云系统设计

本项目主要是体现物联网智能家居在人们日常家庭生活中的一个场景。本地室内功能由目前火热的开源硬件树莓派RPI和Arduino联合实现，Arduino采集外围传感器的信息，传递给RPI，RPI通过路由器将数据上传至网络上的物联网平台，用户可以远程利用移动终端，通过访问网络上的物联网服务器对室内环境进行远程监测，并进行一定的控制操作。

项目使用目前火热的两大开源硬件树莓派RPI 和Arduino，搭载温湿度传感器对环境进行实时感知，利用继电器模拟对家庭电器的开关控制，使用RFID 读卡器对出入门禁进行管理，并利用显示模块进行显示。各个传感器采集的数据和状态信息实时通过路由器上传至网络上的物联网服务器平台。用户在本地，可以使用红外遥控器对电器进行控制；在远程环境下，通过电脑或移动终端，通过登录网页或者APP 的形式，对数据进行实时监控。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/4699

7、ThermoLight - 物联网温度计和显示器

ThermoLight是一种温度计外观相似的显示器，可以使用NeoPixels和ESP8266同时显示多达四个值。硬件组件：

ESP-12S× 1WS2812 NeoPixels× 38SHT 31-D× 1CCS811× 1

软件应用程序和在线服务：

KiCadFusion 360Autodesk Fusion 360AislerShapewaysPlatformIO

在显示方面，我想创造一些与其他气象站不同的东西，这与传统的温度计更相似，并以条形图的方式显示温度。同时，应同时显示多个参数，例如内外温度以及湿度和空气质量。所以我决定选择NeoPixels ，以便能够使用水平和颜色来传达信息。ThermoLight最多可以显示四个值，通过条形图高度显示2 倍，通过NeoPixel颜色显示2 倍。两个条状图以及背景颜色可以被单独配置经由webinterface 。由于条形图步长从一个LED到另一个LED可能非常大，顶部LED将开始闪烁三次以指示中间值。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/11181

8、GLO：物联网智能灯

GLO是使用ESP8266和Cayenne IoT平台开发的物联网智能灯。硬件组件：

NodeMCU ESP8266分线板× 1NeoPixel Ring：WS2812 5050 RGB LED × 1Adafruit DHT11× 1PIR运动传感器（通用）× 1SparkFun LDR× 1SparkFun PIEZO BUZZER× 1面包板（通用） × 1电阻1k欧姆× 1跳线（通用）× 1

软件应用程序和在线服务：

Arduino IDEmyDevices Cayenne

手动工具和制造机器：

烙铁（通用）Digilent Mastech MS8217自动量程数字万用表

在夜间懒得打开/关闭卧室灯？或者在半夜找到你的卧室灯开关？也许你应该尝试建立GLO！GLO是物联网智能灯。GLO采用物联网开发板ESP8266和拖放式物联网云平台Cayenne开发。GLO不仅仅是一种灯，您可以将其改变成您喜欢的任何颜色，而GLO也可以在您不在的时候充当您家中的安全监控器。您可以通过Cayenne Web App和移动应用程序监控GLO。这个项目用了两天时间才完成。第二天编写第二天编码和接线电路，设计外壳和测试。GLO将为您提供完美的环境光！光线只在夜晚有效。但它真的很有帮助。我喜欢温暖的光，就像火焰的颜色。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/10648

9、基于物联网的智能蘑菇种植箱

蘑菇是人们日常生活中青睐的美食，它热量低，是维生素的宝库，所含蛋白质高达百分之三十。此外，它还是很好的抗氧化食物，多食蘑菇能有效的延缓衰老。许多人因为蘑菇的美味与益处非常喜爱吃蘑菇，经常在商场选购蘑菇。然而，在食品安全任是问题的今天，有些商家在生产蘑菇时并不注意卫生，常有网爆黑心蘑菇加工厂里气味刺鼻，一个泛黄发黑的大池子里浸泡着各种蘑菇，上面蚊蝇横飞，而这些蘑菇往往在被浸泡之后用水简单清洗之后就经过包装呈现在消费者眼前。因为存在这些问题，人们更愿意在自己家中种植蘑菇，在体验家庭种植乐趣的同时又避免了在市场上买到有问题的蘑菇。然而，要在家中自己种好蘑菇并非易事，蘑菇生长对温湿度环境要求极其严苛，不同种类的蘑菇在不同的生长阶段所需要的温湿度环境也不相同，往往需要人们花长时间保证其生长环境处在适宜的温湿度当中。而普通大众又缺乏专业的种植知识，更不能抽出大量时间来照看。

基于这些问题，我们推出一种家庭智能蘑菇种植箱，用户只需要将蘑菇菌棒放入箱体内部，并在手机端选定该蘑菇的种类。启动箱体后它将自动将箱体内的温湿度环境调整至最适合蘑菇生长，同时用户能够远程控制箱体内的组件并查看箱体内部的信息。此外，本项目基于wifI网关一对多的设计满足了用户同时种植不同种蘑菇、对相互之间距离较远的蘑菇箱统一管理的需求。这些方案在极大程度上减少了用户在种植上花的时间，又使用户体验了家庭种植的乐趣和保障了蘑菇的健康成长。

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/13249

10、物联网智能家居方案-基于Nucleo-STM32L073&机智云

利全球领先的用第三方云平台-机智云，打造了基于超低功耗Nuleo-STM32L073的物联网应用系统，实现的功能有：

a)远程手机APP控制RGB LED的颜色（红、绿、蓝）；b)自带3种混合色，黄色、紫色、粉色，一键切换所需颜色；c)远程手机APP控制直流电机的正反转；d)远程手机APP显示温湿度；e)红外传感器障碍物检测；

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/5282

11、物联网多地形机器人Wolf

在这个项目中，Arduino 101被用作肌肉控制皮层。Arduino 101进行计算并控制机器人上的所有伺服器，并与Raspberry Pi 2进行数据传输和共享。另一方面，Rapsberry Pi 2将专注于将视频传输到网页并将传感器数据广播到云中进行分析。

所有数据都通过IBM Watson和Node Red服务进行记录，并且可以以图形格式轻松查看数据分析。此项目的目标是为搜索和救援操作创建一个低成本的多地形遍历机器人原型。

附件详细制作过程可查看相关演示视频！

硬件组件：

树莓派2型号B× 1Arduino 101＆Genuino 101× 1Mini Maestro 18通道USB伺服控制器× 1树莓派马达帽子× 1Pololu-Maestro 75：1直流微电机× 4Turnigy 6V / 2300 mAH镍氢充电电池× 1HobbyKing™高扭矩伺服× 12微伺服× 23D打印部件× 1OpenBuilds M3盖帽螺丝× 3OpenBuilds内六角螺丝M3（25包）× 3对决M3× 1

软件应用程序和在线服务：

Arduino IDEIBM沃森

手工工具和制造机器：

3D打印机（通用）烙铁（通用）

方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/8248

复盘总结：如何从0到1搭建物联网系统？

本次作者主要结合初入物联网行业时做的第一个物联网系统智能云打印系统，进行阐述一个智能硬件及关联的物联网系统从0到1的打造过程。

2019年是一个好的开端，在互联网行业混迹3年，充分理解互联网行业关于用户思维、平台思维的诠释后，以及对于敏捷研发、协同工作等新思想新管理模式实践后，我准备回身物联网产业，趁春节之际将分享一些个人关于物联网及智能硬件方面的产品工作经验总结。

本次主要结合我初入物联网行业时做的第一个物联网系统智能云打印系统，进行阐述一个智能硬件及关联的物联网系统从0到1的打造过程。

前言

为了便于不是很熟悉硬件的童鞋理解，我先剖析一下通常情况下，智能硬件企业的研发组织架构，同时讲解一下各个部门主要负责的工作职责内容，希望有所帮助。

固件开发部： 固件是什么东西呢，说的直白一点就是我们设备里面嵌入在微型处理里面的代码，其主要是控制整个设备的运行，就是我们通常所熟知的做嵌入式开发的那些童鞋；软件开发部： 软件开发部往往分为两个团队，一个是做驱动程序软件的，一个是做客户端和云系统，同样都是写代码，只是这个部门不是直接操作处理器周边器件，而是与设备进行数据和指令交互，同时利用数据做一些应用系统；机械开发部： 机械开发部做的活呢，就是我们常见的外观，以及内部结构的设计，他们主要负责模具的部分，使整个产品具备很好“壳”，同时能够很好的装下各个组成部件；硬件开发部 ：硬件开发部做什么的呢，就是大家拆开电子设备都可以看见的那个绿色的电路板。对的，他们就是基于电子元器件进行电路设计，主要是将各种电子元器件很好的安装在一个电路板上。

项目背景

打印是办公场景下一个高频次发生的动作，传统的使用方式是通过PC桌面端管理软件下发打印、复印、扫描等指令完成一系列操作，具体连接设备的方式包含USB端口和局域网。

2013年随着移动互联网不断发展，打印也开始向移动终端化和云服务化方向发展，借助于浪潮我开始拥抱云打印这一领域。项目初始需求，来源于销售中心关于与京东IOt物联网平台的合作，输入需求为要求我司打印机对接京东云平台，实现云打印机的首发。

系统设计

需求调研与需求分析

对于输入需求的销售部门来说，能做的就是告诉产品部，我们需要和京东合作在国内首推云打印，其余的你是产品经理你去想吧…

接到这个需求，我仔细查阅了相关资料，熟悉了京东IOT平台相关接入方式和规则，基本梳理下来了相关方式。大致就是京东帮助我们完成设备的识别、数据、指令传输，其余的都需要我们自己进行完成。经过多次与销售反复沟通，清楚他们就是想首发，同时想在打印机行业方面有所创新突破。理解清楚后，我就需要对行业、公司产品、市场需求、技术需求、商业目标进行整体分析，并且给出解决方案。

行业商业模式分析： 打印机行业主要的收入来源设备及耗材的销售收入，同时主要收入来源于耗材，在耗材方面主要是需要进行原装耗材销售。

商业目标： 获取更高的销售收入及利润；

痛点分析： 传统方式销售的打印，基本上都是经销商销售出去的，作为厂商我们不知道打印机究竟被卖到哪儿去了，被用于在做什么，现在状况是怎么样的，同时串货问题监控方式也比较传统；其次，打印机是一个相对比较复杂的办公及家用设备，远程控制及远程复位或者远程故障排查也是一个刚需，用户往往描述不太清楚；

技术需求： 本次云打印没有必要专门开辟新引擎，在原有引擎基础上修改固件代码支持云打印需求及相关数据上传云服务器即可，主要工作量在物联网云端应用系统的搭建。打印数据量大，电源可以直连不必考虑耗电，因此关于打印机入网选择wifi方式；

用户分析： 打印机的直接使用者是最重要的用户，同时还有几个身份的后台管理员可以从采集的数据上获得不同场景下的需求，主要是经销商、售后技术服务、平台管理员；

产品分析： 硬件产品主要定位为价格适中的中低端打印机，高端打印机由于售价和使用人群方面的考虑，暂不纳入；

归纳中一下,整个产品主要解决几个核心问题：

1）设备的识别与入网，设备远程操作控制，即云打印（也可以叫远程打印）

2）设备状态在线查看，设备与销售渠道建立绑定关系，解决二次销售难

3）配合商业模式，耗材低量时需要APP消息告知，同时需要进行用户端app一键商场购买。如果检测到兼容耗材，需要进行告警非原装有可能损坏打印机，建议官方商城购买原装耗材；

4）支持平台售后技术团队，通过管理端查看打印机报错信息，方便快速定位错误，同时能够进行远程检查或者在线升级；

5）设备出入库以及激活管控

方案设计与功能设计

从服务示意图看，主要的连接模式为：

1）打印机与路由器通过wifi的方式进行连接，实现入网对云服务器的数据和指令交互，因此需要选择带wifi网络的打印机机型

备注：为了提升用户体验，在连接时载入wifi直连技术

2）打印机用户通过智能手机终端APP采用移动网络和wifi的形式入网，建立与云服务器的连接，同时根据绑定的设备终端实现数据及指令交互

3）后台管理员通过Internet与服务器建立连接，根据权限对相关数据进行查看，同时对设备可以进行远程控制

从功能系统图可以看出：

1）产品形式主要分为两种形态，一种是服务于打印机使用用户的APP，一种是服务于设备厂商、经销商、销售人员的后台Web管理系统

2）用户端主要解决三方面的问题，实现对设备的管理、操作核心设备功能、设备关联服务

3）后台管理端主要解决4个方面的问题

系统管理： 对后台各种用户的类型及权限进行区分，不同权限具备不同的权限设备出入库 ：设备生成后需要对设备进行入库，录入系统，出库需要与销售关系进行绑定关联设备状态监控： 可以根据权限查看设备的信息，主要是帮助管理员了解设备的情况，同时可以进行远程售后大数据系统: 主要是对系统的数据进行应用，满足打印机基本功能使用的基础上，实现系统对公司商业目标的达

耗材预警与商城一键购买直连： 打印机行业的商业模式就是销售耗材，通过耗材获取高额利润，并且耗材更换频率较高，传统方式很难直接管控打印机卖到哪里去了，也没办法直接推售耗材，导致兼容耗材占据了较大市场

故障信息与经销商一键告知关联： 设备的相关故障信息展示给用户的同时，也展示给对应的经销商，经销商可以进行上门或者电话沟通联系（根据用户信息，直接获取到了使用者），可以做好两方面，一方面是售后服务质量，由被动服务变成主动服务。另一方面，发现新的商机，如果设备确实需要更换了，那么顺带就完成了一个销售任务

销售串货预警： 根据网络进行解析，如果设备长期与目标销售地址不符合记录预警，如果出现较大方面的异常数据，那么很有可能就出现了串货，就应该进行调查；

经验总结

（1）物联网系统，基础功能云端化与联动响应化是重点。但是又不是一个单纯的设备接入和管理的工具，需要结合具体所在行业的商业模式，一定要在商业目标（收入）上有促进作用。否则，就会沦为一个简单的操作工具，和传统的管理设备管理软件没什么区别。

（2）传统的物联网感知设备，销售出去了，一般厂商都是不知道在谁手里面，现在状态怎么样了，通过与使用用户关联，可以与用户建立联系，又是一个天然的获取用户的入口，相较于互联网平台来说获客成本简直是低。获取用户后，根据平台思维，我们可以考虑根据用户属性进行增值服务提供，比如上次和一家做车联网的公司沟通，该公司做防盗GPS设备及系统的，有用户但是产品经理却不知道如何获取平台商业价值，做成了一个工具，那么是否可以考虑结合做保险？做洗车？做维修？做保养？做换新推荐4s店？做…..通过一系列增值服务利用互联网思维将用户利用增值服务进行变现呢？

（3）传统设备厂商关于软件系统方面，应该逐步借助于物联网系统将传统的卖设备逐渐转变为卖解决方案方面进行转型，同时在系统方面采用互联网用户思维，思考具体痛点需求并做好用户体验；

（4）物联网关联的就是智慧概念，免不了做系统集成，因此应该尽快建立标准的开放平台，提供标准的API等对接方式，使合作伙伴可以方便快速与自己进行对接；

（5）大数据应用将会是物联网系统的方向，海量的数据，同时还对应各种场景，利用大数据及人工智能技术，将会进一步提高系统价值、更好地服务于用户；

结尾

至此呢，基本上将我所做的第一个物联网系统进行了总结，希望对同行有一点点启发，同时如有不正确之处，欢迎指正和交流！

2019年回归物联网，我们一起成长，春季期间将陆续整理相关总结及知识进行分析，尽请持续关注~

作者：Kent，微信公众号：Liuke2019

本文由 @Kent 原创发布于人人都是产品经理。未经许可，禁止转载

题图来自Unsplash，基于CC0协议

物联网电子电路开发应用 11个经典物联网应用电路方案优选合辑

11个经典物联网应用电路方案优选合辑

复盘总结：如何从0到1搭建物联网系统？

前言

项目背景

系统设计

需求调研与需求分析

方案设计与功能设计

经验总结

结尾