实时仿真之数据传输

背景介绍

当前具有各种传感器，能获取外界环境的状态变化；如何搭建物理传感器与虚拟模型之间的关联，能够将传感器采集的数据实时传递给仿真模型，进而实现动态更新显得极为关键。经过几年的探索，我们与合作伙伴实现了实时仿真领域的物联网平台，后续搭建在腾讯云CVM服务器，具体可以参考：
http://82.157.56.208:7777/

附：在过去很多年，尽管共享单车、共享充电宝等领域并没有取得商业上的成功，但是我一直觉得类似项目还挺有意思，实现了大规模数据的管理，给人和物搭建了数据传递的链路。

应用实例

我们以人形机器人状态感知为例，展示数据传输的实施过程。实际使用过程中，我们使用陀螺仪传感器获取机器狗的宏观状态，后续通过MQTT协议上传到物联网平台，最终转发到实时仿真网关进行可视化，具体为：

采用边缘网关获取陀螺仪传感器信号，并通过transform_sensor_data进行数据预处理，后续配置MQTT服务器的三元组信息，将实时温度，速度和加速度数据上传到云服务器，具体代码如下所示：

# MQTT 服务器信息
broker = "ip"  # MQTT 服务器地址
port = 1883  # 默认 MQTT 端口
clientid = "ClientId"  # 替换为你的 clientid
username = "UserName"  # 替换为你的 username
password = "05b61b97bb8fb1bb9d5433e223fea16223f9b78b;hmacsha1"  # 替换为你的 password

# 上行请求 Topic
up_topic = "$thing/up/property/00x/vibration"  # 替换为你的上行请求 Topic

# 下行响应 Topic
down_topic = "$thing/down/property/00x/vibration"  # 替换为你的下行响应 Topic

# 构造 payload
def generate_payload():
    return {
        "method": "report",
        "msgToken": "123",
        "timestamp": int(time.time() * 1000),  # 当前时间戳（毫秒）
        "params": {
            "tem": transform_sensor_data(sensor_vibration.read_register(registeraddress=0, functioncode=3)),
            "accx": transform_sensor_data(sensor_vibration.read_register(registeraddress=10, functioncode=3)),
            "accy": transform_sensor_data(sensor_vibration.read_register(registeraddress=11, functioncode=3)),
            "accz": transform_sensor_data(sensor_vibration.read_register(registeraddress=12, functioncode=3)),
            "vx": transform_sensor_data(sensor_vibration.read_register(registeraddress=1, functioncode=3)),
            "vy": transform_sensor_data(sensor_vibration.read_register(registeraddress=2, functioncode=3)),
            "vz": transform_sensor_data(sensor_vibration.read_register(registeraddress=3, functioncode=3))
        }
    }