蘑菇云「行空板Python入门教程」第十课：多节点智慧农业系统

2024 年 8 月 4 日 14点热度 0人点赞 0条评论

在上节课，我们设计了一个智慧农业物联网系统，通过一块行空板来检测植物生长时的土壤湿度情况，将湿度数据上传到SIoT物联网平台进行远程查看并在湿度较低时从平台远程控制浇水。

然而，在真实的农业场景中，常常需要检测不同场所内的多样数据，并汇总到一个平台总站以便远程访问。

那么，在这节课上，让我们借助DFRobot的3块行空板，一起来设计一个多节点的智慧农业系统，模拟一下真实的农业场景吧。

任务目标

准备多块行空板（以3块为例），将所有行空板与电脑连接到同一个局域网段内。之后单独在第三块行空板上开启SIoT应用作为服务器，将通过第一块行空板检测到的土壤湿度数据和第二块行空板检测到的光线值数据，各自显示在屏幕上的同时，也发送到板3的SIoT物联网平台上；最后，使第三块行空板订阅物联网平台接收到的消息，将板1的土壤湿度情况和板2的光线强度情况一起显示在屏幕上，并且，当检测到的两个环境数据不佳时，自动给我们的邮箱发送一封警报邮件，以此来提醒我们及时浇水和补光。

知识点

学习使用3块行空板搭建多节点物联网系统的方法
掌握给行空板供电的多种不同的方式
掌握远程连接行空板并运行程序的不同方法
学习使用smtplib库发送邮件的流程
学习使用smtplib库发送邮件的具体方法

材料清单

硬件清单：

行空板x3

Type-C&Micro二合一USB线x3

土壤湿度传感器x1

12V/1000mA 电源适配器x1

简易继电器模块 x1

带水管潜水泵 x1

两头PH2.0-3P白色硅胶绞线x2

数字红色LED发光模块 x1

软件使用：Mind+编程软件x1

其他： 1、带植物的花盆 x1

盛有水的烧杯 x1
十字/一字两用螺丝刀 x1
TypeC或USB-A口的电源适配器或充电宝 x3

知识储备

smtplib库与email库

使用Python编程来发送邮件需要两个关键步骤，一步是构造邮件信息内容，另一步是发送邮件。前者，我们可以借助email库来实现，后者，我们可以使用smtplib库来进行。

2、email.mime.text包MIMEText模块创建邮件文本

email.mime.text包的MIMEText模块可在构造邮件时创建文本内容，使用时，需要先导入该模块，之后以实例化MIMEText()类的形式来创建文本对象。

from email.mime.text import MIMEText # 导入email.mime.text包中的MIMEText模块

msg=MIMEText('Hello World','plain','utf-8') # 创建邮件文本对象，‘Hello World’对应文本内容，'plain'指设置的文本格式，'utf-8'指设置的编码

其中，“Hello World”指要发送的文本内容，“plain”指文本的格式，“utf-8”指的是编码。

3、email.utils包formataddr模块格式化内容

email.utils包的 formataddr模块可在构造邮件时将输入的内容进行格式化操作，以便邮件服务器能够识别。使用时，需要先导入该模块。

from email.utils import formataddr # 导入formataddr模块,负责将输入的内容格式化

'''三个头部信息：发件人,收件人,主题'''

msg['From']=formataddr([my_name,my_sender]) # 定义发件人信息:括号里的对应发件人邮箱昵称、发件人邮箱账号

msg['To']=formataddr([my_user_name,my_user]) # 定义收件人信息:括号里的对应收件人邮箱昵称、收件人邮箱账号

msg['Subject']= '邮件测试' # 定义邮件的主题，也可以说是标题

其中，“msg['From']”表示邮件信息中发件人信息，包括邮箱、昵称；“msg['To']”表示邮件信息中收件人的信息，包括邮箱、昵称；“msg['Subject']”表示邮件的主题，文本内容“邮件测试”是它的具体内容。

这里，我们通过“formataddr()”函数将邮件的发件人信息和收件人信息文本进行了格式化操作。

4、smtplib库各功能函数

smtplib库可实现发送邮件功能，使用时，首先需要先导入该库，其次，通过其中的“SMTP_SSL()”函数来创建一个SMTP服务对象以连接邮箱，接着通过“login()”函数登录邮箱，之后使用“sendmail()”函数即可发送邮件，最后通过“quit()”函数退出与邮箱服务器的连接。

（1）smtplib库SMTP_SSL()函数创建SMTP服务对象

smtplib库中的SMTP_SSL()函数可创建SMTP服务对象以连接邮箱。使用时，首先需要先导入该库。 import smtplib # 导入smtplib库

server=smtplib.SMTP_SSL("smtp.qq.com", 465) # 创建SMTP服务,连接qq邮箱服务器,发件人邮箱中的SMTP服务器，SMTP协议加密端口是465

其中，“smtp.qq.com”指的是QQ邮箱服务器，“465”表示 SMTP协议加密端口。

（2）smtplib库login()函数登录邮箱

smtplib库中的login()函数可实现对发件人邮箱的登录。使用时，需设定好所要登录邮箱的账号和第三方登录授权码。

my_sender='10******[email protected]' # 设置发件人邮箱账号,输入自己的邮箱

my_pass = 'sq******ga' # 设置发件人邮箱授权码

server.login(my_sender, my_pass) # 登录邮箱,括号中对应的是发件人邮箱账号、邮箱密码

其中，“my_sender”指的是发件人邮箱账号，“my_pass”指的是发件人邮箱授权码。

（3）smtplib库sendmail()函数发送邮件

smtplib库中的sendmail()函数可实现邮件的发送。使用时，需设定好发件人邮箱账号、收件人邮箱账号和所要发送邮件信息内容。

msg=MIMEText(content,'plain','utf-8') # 创建邮件文本对象，Title对应文本内容，'plain'指设置的文本格式，'utf-8'指设置的编码

my_sender='10******[email protected]' # 设置发件人邮箱账号,输入自己的邮箱

my_user='10******[email protected]' # 设置收件人邮箱账号,我这边发送给自己

server.sendmail(my_sender,my_user,msg.as_string()) # 发送邮件,括号中对应的是发件人邮箱账号、收件人邮箱账号、邮件信息的字符串格式

其中，“my_sender”指的是发件人邮箱账号，“my_user”指的是收件人邮箱账号，“msg.as_string()”指的是将邮件定义为字符串格式。

（4）smtplib库quit()函数关闭连接

smtplib库中的quit()函数可关闭与邮箱服务器之间的连接。

server.quit() # 关闭连接

动手实践

任务描述1：前期准备

1、分析设计

在这个项目中，我们将完成多节点智慧农业系统的设计。首先，我们需要将3块行空板与电脑都连接在同一个局域网内（借助路由器/手机热点）；之后，我们要将每一块板子轮流使用USB线连接电脑进行网络配置；最后，我们再单独开启其中一块板子的SIoT应用使其作为服务器，而其他板子作为客户端，通过编程将数据发送到SIoT物联网平台上。