免开发打造空气净化器，助您快速完成产品智能化

智能物联研习社

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：

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。

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。
  

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 1-14@2.4GHz(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：

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=db5b2e380bb88adaccc9fbc259587499

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

【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。

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。