描述

我們正在為Nile 項(xiàng)目構(gòu)建一個(gè)開源原型。

背景

Nile 是一個(gè)去中心化且免傭金的購(gòu)物平臺(tái)，旨在為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)賦能。尼羅河正在重新定義電子商務(wù)的現(xiàn)狀，不是建立一個(gè)統(tǒng)治世界的巨型公司，而是賦予人們和社區(qū)權(quán)力，以作為強(qiáng)大且相互關(guān)聯(lián)的生態(tài)系統(tǒng)與這些巨人競(jìng)爭(zhēng)。為此，尼羅河將在普通人充當(dāng)供應(yīng)商的幫助下將當(dāng)?shù)厣痰旰涂蛻袈?lián)系起來。因此，最重要的流程之一是訂購(gòu)流程，當(dāng)客戶在當(dāng)?shù)厣痰暧嗁?gòu)產(chǎn)品并希望供應(yīng)商將其送貨上門時(shí)，該流程就開始了。為了跟蹤訂單及其狀態(tài)，我們希望提供一種工具來使用 RFID 卡創(chuàng)建和讀取唯一的訂單標(biāo)識(shí)符。本文旨在指導(dǎo)您逐步創(chuàng)建此類工具。

概述

正如主圖所示，本教程的目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)工具，用于向 RFID 卡寫入和讀取數(shù)據(jù)，并借助 LED 環(huán)的顏色指示器可視化該過程。MAM 根存儲(chǔ)在 RFID 卡上，Web 應(yīng)用程序讀取 MAM 流并顯示訂單的代表性數(shù)據(jù)。我們有六個(gè)步驟來指導(dǎo)您完成：

1. 機(jī)箱準(zhǔn)備- 準(zhǔn)備機(jī)箱以將所有硬件放入其中。

2. 設(shè)置 Raspberry PiZero - 安裝 Raspbian，配置 ssh 和 wifi 以及通過 SSH 連接到 Pi。

3. 添加 RFID 組件- 將 RFID 模塊 (Mifare RC522) 連接到 Pi。

4. 添加 LED 組件- 將 NeoPixel Ring - 12 x 5050 RGB LED 模塊連接到 Pi。

5. 將所有東西放在一起- 在這里，我們將修復(fù)機(jī)箱內(nèi)的所有硬件。

6. 讓代碼運(yùn)行——最后但并非最不重要的是，我們通過添加代碼使整個(gè)事情正常進(jìn)行。

1.案例準(zhǔn)備

我們希望將工具所需的一切都放在一個(gè)冷藏箱中。為了準(zhǔn)備案例，您需要做以下事情：

• 一個(gè)盒子- 把所有東西都放在里面
• 一個(gè)小玻璃杯——還有……
• ...鉛筆- 標(biāo)記整體
• 一把刀- 切出整體
• 一張砂紙- 細(xì)化邊緣
• 一塊方形磨砂玻璃- 用作窗戶
• 一把刷子——還有……
• ...一些丙烯酸顏色- 以您喜歡的顏色繪制盒子
• 一塊方形磨砂玻璃- 用于窗戶
• 熱膠槍- 固定盒子窗戶后面的玻璃

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2. 樹莓派零設(shè)置

準(zhǔn)備好案例后，我們需要開始進(jìn)行 Raspberry Pi 的基本設(shè)置。

第 1 步 - 安裝 Raspbian

首先我們要安裝Raspbian - 我們建議安裝 Raspbian Stretch Lite（在此處下載）。為此，請(qǐng)將 Pi 的 SD 卡插入您的計(jì)算機(jī)并在其上閃存 Raspian Stretch Lite。提示：為此，您可以使用Etcher 。

第 2 步 - 配置無頭 WiFi

閃爍過程完成后，SD 卡已從您的計(jì)算機(jī)中彈出。您需要做的就是將其拔出并插入，讓操作系統(tǒng)再次識(shí)別它。一旦你的引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)打開你的終端并執(zhí)行：

$ cd /Volumes/boot 

現(xiàn)在我們要啟用 SSH ，它在 Raspberry Pi 上默認(rèn)是禁用的。ssh我們只需在驅(qū)動(dòng)器中創(chuàng)建一個(gè)名為的文件。boot為此執(zhí)行：

$ touch ssh 

即使文件為空，它也會(huì)在 Pi 啟動(dòng)后立即啟用 ssh。

最后，我們還希望 Pi 在啟動(dòng)后立即連接到 wifi。為此，我們將連接詳細(xì)信息存儲(chǔ)在bootPi 的驅(qū)動(dòng)器中。執(zhí)行以下命令：

$ nano wpa_supplicant.conf

現(xiàn)在繼續(xù)并將以下代碼粘貼到文件中。還要輸入您的 wifi 連接詳細(xì)信息，然后按ctrl + x保存更改。

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
network={    
    ssid="YOUR_SSID"    
    psk="YOUR_WIFI_PASSWORD"    
    key_mgmt=WPA-PSK
}

提示：如果您打算在不同的地方使用該工具，您現(xiàn)在可以輕松設(shè)置多個(gè) wifi 配置。通過這樣做，當(dāng)您更改位置時(shí)，您無需拔出 Pi 的 SD 卡。如果你想這樣做，只需添加以下代碼：

$ ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
$ update_config=1
$
$ network={
$     ssid="SCHOOL_NETWORK_NAME"
$     psk="SCHOOL_PASSWORD"
$     id_str="school"
$ }
$ 
$ network={
$     ssid="HOME_NETWORK_NAME"
$     psk="HOME_PASSWORD"
$     id_str="home"
$ }

您可以通過添加更多網(wǎng)絡(luò)對(duì)象在此處添加任意數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)在我們準(zhǔn)備好通過 SSH 連接到 Pi。

第 3 步 - 通過 SSH 連接

要通過 SSH 連接到 Pi，您可以執(zhí)行以下命令：

$ sshpass -p  ssh -o StrictHostKeyChecking=no pi@

提示：如果您打算在將來多次重復(fù)這個(gè)過程，為了使這個(gè)過程更容易，您可以創(chuàng)建一個(gè)別名來訪問 pi，piz而不是上面的命令。為此執(zhí)行：

$ nano ~/.zshrc

然后簡(jiǎn)單地創(chuàng)建一個(gè)別名將其粘貼到文件中：

alias

現(xiàn)在，打開一個(gè)新選項(xiàng)卡，您就可以通過執(zhí)行以下命令連接到 pi：

$ piz

3.添加RFID組件

我們想通過 RFID 寫入器和讀取器擴(kuò)展 Pi。我們決定使用 Mifare RC522。該模塊可以使用 SPI 連接。

第 1 步：?jiǎn)⒂脴漭?SPI

要為 Pi 啟用 SPI，請(qǐng)執(zhí)行以下命令轉(zhuǎn)到配置設(shè)置：

$ raspi-config

現(xiàn)在選擇接口選項(xiàng)，然后選擇 SPI。出現(xiàn)提示時(shí)確認(rèn)yes并重新啟動(dòng)您的 Pi：

$ sudo reboot 

一旦您的 Pi 重新啟動(dòng)，通過執(zhí)行以下命令打開 config.txt：

$ sudo nano /boot/config.txt 

現(xiàn)在尋找以下行：

$ dtparam=spi=on 

如果您找到它，則您的 SPI 接口工作正常，您可以繼續(xù)下一步。

第 2 步：安裝 RFID 軟件

要安裝 RFID 軟件，我們首先需要安裝 Python 2.7 dev。為此執(zhí)行：

$ sudo apt-get install python2.7-dev

接下來我們需要下載并安裝python的SPI工具。

$ git clone https://github.com/lthiery/SPI-Py.git
$ cd SPI-Py
$
$ sudo python setup.py install

最后下載以下python庫(kù)來使用RC522模塊：

$ git clone https://github.com/mxgxw/MFRC522-python.git
$
$ cd MFRC522-python

第三步：接線圖

作為最后一步，請(qǐng)按照此接線圖將 RC522 連接到 Raspberry Pi Zero。

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追溯

如果您遇到如下圖所示的回溯，請(qǐng)按照這些說明進(jìn)行操作。

該問題是由 SPI python 庫(kù)引起的，可以通過回滾到同一庫(kù)的先前版本輕松解決。

$ git clone https://github.com/lthiery/SPI-Py.git
$ git checkout 8cce26b9ee6e69eb041e9d5665944b88688fca68
$
$ sudo python setup.py install

確保在回滾后再次運(yùn)行安裝程序。如果您仍然有問題，請(qǐng)參閱相關(guān)的 StackOverflow 文章。

4.添加燈光組件

對(duì)我們來說，該工具具有一些奇特的即時(shí)用戶反饋似乎很重要。最簡(jiǎn)單的方法是通過顏色的視覺反饋。所以我們決定添加一個(gè)磨砂玻璃窗和一個(gè)NeoPixel Ring - 12 x 5050 RGB LED以提供某種彩色進(jìn)度條。

示意圖要將此組件添加到 Raspberry Pi Zero，請(qǐng)遵循以下示意圖：

5. 把所有東西放在一起

在我們構(gòu)建了我們的案例并將所有硬件組件放在一起之后，我們準(zhǔn)備好將所有東西放入案例中。您決定在框中放置元素的方式完全取決于您。我們所做的只是簡(jiǎn)單地使用一些聚苯乙烯泡沫塑料和膠帶來固定盒子內(nèi)的所有元件。

提示：從視覺的角度來看，真正重要的一件事是將燈的位置非常靠近窗戶。

6：運(yùn)行代碼

我們需要運(yùn)行兩個(gè)應(yīng)用程序，一個(gè)用于商店，一個(gè)用于包裝站。按照代表性 Readme.md 文件中的說明安裝依賴項(xiàng)并運(yùn)行應(yīng)用程序。

第一步：開店申請(qǐng)

創(chuàng)建您的商店首先，運(yùn)行商店應(yīng)用程序 -使用演示用戶登錄并導(dǎo)航到導(dǎo)航中的商店頁(yè)面。現(xiàn)在在這里輸入您的商店名稱和位置。創(chuàng)建商店后，應(yīng)用程序會(huì)為您創(chuàng)建一個(gè) MAM 根目錄，其中存儲(chǔ)了有關(guān)您商店的所有信息。

MAM 根以及用于向頻道發(fā)布新消息的種子，兩者都僅存儲(chǔ)在瀏覽器的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。所以沒有第三方持有您的憑據(jù)。

MAM 流中的新消息表示對(duì)商店數(shù)字雙胞胎的更改 - 例如，如果您更改商店名稱。通過這種方法，我們可以獲得商店的整個(gè)變更歷史記錄。和處理產(chǎn)品order_request_address和catalog_root訂購(gòu)流程，這不是本教程的一部分。

創(chuàng)建一些產(chǎn)品下一步是在Products 頁(yè)面中創(chuàng)建一些產(chǎn)品。之后，我們準(zhǔn)備創(chuàng)建訂單。為了簡(jiǎn)化本教程中的工作流程，我們直接在商店應(yīng)用程序中創(chuàng)建訂單，而不是在這里也使用客戶應(yīng)用程序。

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創(chuàng)建訂單轉(zhuǎn)到“訂單”頁(yè)面，選擇一些產(chǎn)品并創(chuàng)建訂單。

第二步：打包申請(qǐng)

寫入 RFID 卡我們需要 Packing Station Prototype 將 MAM 根寫入 RFID 卡。直接在Shop應(yīng)用Order頁(yè)面復(fù)制，然后去packing station app到Write頁(yè)面。現(xiàn)在將 MAM 根粘貼到給定的輸入中。完成后，按寫入按鈕。讀卡器上的燈現(xiàn)在應(yīng)該從藍(lán)色變?yōu)槌壬?，這表示將卡放在盒子上并等待幾秒鐘，直到燈變?yōu)榫G色。這表明寫入過程成功，我們現(xiàn)在可以讀取卡了。

讀取 RFID 卡現(xiàn)在導(dǎo)航至讀取頁(yè)面并等待指示燈變?yōu)樗{(lán)色。一旦它是藍(lán)色的，您就可以將卡片放在盒子上，然后將從 MAM 根目錄獲取訂單信息。RFID 閱讀器從卡中讀取 MAM 根，將其發(fā)送到前端并獲取流中的當(dāng)前數(shù)據(jù)。因此，無論何時(shí)執(zhí)行此過程，您都將始終從 tangle 中獲取最新數(shù)據(jù)。

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結(jié)論

本教程演示了一個(gè)真實(shí)世界的用例，使用 Tangle 作為分布式賬本來存儲(chǔ)有關(guān)本地商店、他們的產(chǎn)品和訂單的數(shù)字雙胞胎的重要數(shù)據(jù)。在本教程中，MAM 通道表示從供應(yīng)商到客戶的訂單生命周期。智能包站只覆蓋了我們需要構(gòu)建的設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)的一小部分，以便為整個(gè)過程提供服務(wù)，但這仍然是第一步。

我們打算進(jìn)一步改進(jìn)這個(gè)用例和教程。如果您有任何問題，請(qǐng)告訴我們！