在本文上篇中，我談到了一個模糊的想法——一臺物聯(lián)網(wǎng)模塊燈——這個想法可用于布置我新生寶寶的房間。準備工作已經(jīng)完成，現(xiàn)在就開始動手制作原型機吧！

制作原型機

如前文圖一方塊圖所示，一個與TPS92512 連接的TI SimpleLink? Wi-Fi? CC3200無線微型控制器（MCU） LaunchPad?工具包可用來驅(qū)動LED光束。我用了一個12V的開關電源器作為電源供應，并用Energia為CC3200撰寫了固件。你也可以使用代碼生成器?集成開發(fā)環(huán)境（IDE）撰寫固件，這是我最喜愛的工具，但在這里，代碼示例和Arduino界面可大大加快我們制作原型機的進程。

我用最新的固件創(chuàng)建了CC3200無線微型控制器LaunchPad工具包，并編程工具箱使之可在MQTT（消息列隊遙測傳輸）代理器上就某特定話題進行對話。MQTT是一種小型傳輸協(xié)議，開銷很小，可允許服務器與客戶機在網(wǎng)絡上建立通訊連接。Facebook即時通信就使用了MQTT協(xié)議，該協(xié)議被認為是推動未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最重要的協(xié)議工程之一。

我還為這個項目設計了一個小型的印刷電路板（PCB），框架為一個加強包?插入式組件；結(jié)果請見圖1。多個PCB可以疊加，以取得想要的LED驅(qū)動器通道數(shù)量。

我的設計可適配50mm x 50mm形狀因子，這樣就可以降低量產(chǎn)的生產(chǎn)成本。圖2所示的是最終版的電路布置圖截屏，包括了四個安裝孔，以及一致的組件引線。

我使用了評估模塊的原理圖和布置圖作為設計指導。

Würth Elektronik提供了線圈和機電元件，且機電元件都已經(jīng)蝕刻好了足跡，這簡直幫了我的一個大忙。面板設計的準備工作并不困難：如圖3所示，我打印出電路布置圖，核對了足跡，確保一切正常。

客戶端設計

憑借對HTML、代碼生成器集成開發(fā)環(huán)境（IDE）和JavaScript?的基本了解，我創(chuàng)建了一個簡單的用戶界面。我的想法是在網(wǎng)頁界面創(chuàng)建按鈕，使用JavaScript將命令通過MQTT協(xié)議發(fā)送至代理器并最終到達物聯(lián)網(wǎng)燈。我用代碼生成器創(chuàng)建了網(wǎng)頁，并用JavaScript的Paho程序庫對網(wǎng)頁進行了美化。圖4即該網(wǎng)頁的截圖。

我在家庭自動化前端設計上多少有點走極端，但你能明白我的意思，我想要的是一種人們愿意花錢購買的外觀和感覺。設計的四個按鈕都是我所需要的，且功能都相當不錯。網(wǎng)頁的設計用到了推特的引導程序，也就是說，同一個網(wǎng)頁在不同的屏幕尺寸下，其顯示的外觀是不同的。

愛和浪漫

我已經(jīng)搞定了項目的技術細節(jié)，畢竟這多多少少是個科學項目。但我的妻子提議將這個原型機轉(zhuǎn)化為真正的產(chǎn)品供我們自己使用，這才是真正的挑戰(zhàn)。當時妻子正在待產(chǎn)，她希望可以遠程調(diào)節(jié)寶寶房間的燈光亮度。這盞燈既可以作為房間的照明燈，也可以用作夜明燈、以及“半夜為寶寶換尿布燈”。我沒有選擇用3D打印技術制作燈外殼，而是回收利用了一個舊液晶顯示屏、一些舊玻璃以及結(jié)婚前的生日卡片。我和妻子間的浪漫還在，現(xiàn)在該用這一份浪漫去點亮臺燈。圖5所示的是手工布置的模塊燈外殼內(nèi)的元件布置圖。

把廢棄的物品重新搭配起來是個很有意思的過程。圖6所示即是成品。

嚴格來說，最終的成品不能稱之為是產(chǎn)品，更遑論是一件融合了個性化手工藝術的科技產(chǎn)品。但我們的寶寶很喜歡盯著嬰兒床上方這件設計產(chǎn)品看，對此我們深感欣慰。

下一步的工作

目前我正致力于在相同概念基礎上開發(fā)室內(nèi)水耕種植所需的生長燈，這正代表了另一種應用程序。

對這個樣品來說，安全從來都不是關鍵，但對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，安全問題至關重要。因此我目前正在嘗試去開發(fā)一個安全的解決方案。我用樹莓派（Raspberry Pi）做實驗，將它設置為本地代理，并考慮將整個網(wǎng)頁用戶界面移植到SimpleLink Wi-Fi CC3200設備上。這兩種辦法都可行，但由于都不再接入互聯(lián)網(wǎng)、或不能從網(wǎng)絡上接入，因此不能作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品安全問題的解決方案。

結(jié)語

這個項目只是一個我個人參與的概念驗證。有很多朋友請我?guī)兔ψ鲆粋€同樣的產(chǎn)品，現(xiàn)在我都拒絕了他們，但以后說不定我可以給他們一臺飛利浦Hue照明燈作為替代。

這個項目最重要的一點是它證明了只要有資源，快速制作一個物聯(lián)網(wǎng)原型機也是一件很輕松的事。感謝德州儀器、Würth Elektronik和14元素的大力支持。前途一片光明！

審核編輯：金巧