1. 引子
今年6月底，在上海舉辦的中國國際物聯網大會上，微軟中國面向中國物聯網社區推出了Microsoft IoT Starter Kit ，並且免費開放1000套的申請。申請地址為：http://aka.ms/iotkits，目前仍然有效。當時一開放申請，我就在線填寫了申請表，接下來就是長長的等待。相信很多朋友都是一樣，在經過幾個月的等待之后，終於拿到了這個開發套件，而有些朋友估計還在等待中。因為官方是一個月處理並郵寄一批，速度不是很快。但是，在經過了一段時間使用以后，我可以說，如果朋友們期待在這個最初版本的套件上開發基於Windows 10 IoT Core的程序的話，那么，還得再等等，因為后續的升級版本套件還在測試中。如果你有Linux和Arduino的基礎，那么，恭喜你，你可以快速上手用了。接下來，就從我自己的角度，和大家分享這個套件的使用初體驗。
2.開發套件硬件
首先，我們來看一看硬件配置，這次拿到的開發套件是微軟物聯網開發套件A型，包含了SeeeduinoCloud和Orange Pi Lite兩塊開發板，外圍設備方面，包含Grove接口擴展板、200萬像素攝像頭、板載麥克風、溫濕度傳感器、光敏傳感器、RGB燈、聲音傳感器、板載WIFI模塊、8G Micro SD存儲卡、一根MicroUSB線（給SeeeduinoCloud供電）和一根給Orange Pi Lite供電的USB線，值得注意的是，給SeeeduinoCloud供電的話，普通的充電器或者電腦的USB接口就足夠了；但是，給Orange Pi Lite供電的話，最好找個電流大一些的充電器，比如1A以上的，官方標的是需要2A。另外，需要澄清的是，開發套件B不包含在免費贈送的范圍內，據說，開發套件B型包含一塊RaspberryPi 3 Model B、OLED顯示屏、NFC、RFID卡、空氣質量傳感器、中繼器、角度控制器等部件。
應該說，開發這兩塊開發板，用的套路是不一樣的。首先，SeeeduinoCloud用的是Arduino IDE；Orange Pi Lite默認燒寫運行的是Ubuntu系統，需要Linux環境的開發機。Grove接口擴展板和其他的各種傳感器，是設計給SeeeduinoCloud用的；而攝像頭，是設計給Orange Pi Lite用的。所以，這兩部分硬件的概要圖是這個樣子的。
從性能上來看，Orange Pi Lite是不輸給樹莓派的，而淘寶的價格只有70+RMB，還是比較給力的。相比較而言，還是這塊SeeeduinoCloud較貴，官網上的價格是50美金，不過它已經包含了無線WiFi，運行的環境是Openwrt+Arduino。
3. 軟件與准備工作
從官方的宣傳來看，稱此套件“支持Arduino、OpenWrt、多種Linux發行版、Windows 10 IoT Core。為了更方便地連接Azure雲服務，微軟物聯網開發套件在開發版中內置了Azure IoT SDK和Azure Cognitive Services認知服務SDK”。這里，需要大家注意的是，Arduino、OpenWrt是對於SeeeduinoCloud而言的，多種Linux發行版是對於Orange Pi Lite而言的，Windows 10 IoT Core是對於開發套件B的樹莓派而言的。所以，不同的硬件運行不同的系統，開發工具和環境也不一樣，這個大家需要留心，根據自己的實際需求來選擇。
這里，我們先來測試SeeeduinoCloud和對應的Azure IoTHub服務。在開始之前，首先需要在自己的開發機器上安裝Arduino IDE，因為SeeeduinoCloud需要使用Arduino IDE來編寫執行的代碼。如果沒有安裝該軟件的朋友，可以到https://www.arduino.cc下載並安裝最新的版本。
另外，使用Azure IoT服務的話，需要向世紀互聯提交試用申請，地址為：https://www.azure.cn/pricing/1rmb-trial-full/?form-type=identityauth。當然，如果有國際版MSDN訂閱的賬戶，其中包含了Azure服務的，也可以直接使用Azure IoT服務。套件中需要使用的Azure連接信息主要就是IoTHub的Hostname，Devicename和Key。有關IoTHub的創建，可以參考Azure的在線文檔：https://www.azure.cn/documentation/articles/iot-hub-csharp-csharp-getstarted/。有關Device的創建，可以直接使用Device Explore工具，具體可以參考：https://github.com/Azure/azure-iot-sdks/tree/master/tools/DeviceExplorer
當然，如果要用別的免費的在線服務，也可以選擇國內的Yeelink，具體可以參考：http://wiki.seeed.cc/Seeeduino_Cloud/
4. 硬件連接與初始設置
將開發套件中的SeeeduinoCloud、Grove接口擴展板和4個傳感器取出，按照如下的連線方式連接：
① Grove - Temp&Humi Sensor -> A0；② Grove - Light Sensor -> A1；③ Grove - Sound Sensor -> A2；④ Grove - Chainable RGB LED -> D4，注意，Chainable RGB LED端接In。
連線完畢以后，效果圖如下：
給SeeeduinoCloud上電，參考http://wiki.seeed.cc/Seeeduino_Cloud/文檔的Network Config部分，配置SeeeduinoCloud連接無線路由器的SSID和密碼（當然，如果想直接使用RJ45以太網接口的朋友，可以直接忽略）。首先，進入SeeeduinoCloud，其密碼是seeeduino，如下圖所示。
其次，在System部分，配置可用的無線路由器的SSID和密碼，如下圖所示。
設置結束以后，點擊Configure and Restart，重啟以后，可以登錄無線路由器，發現它能夠通過WiFi連接了。當然，從SeeeduinoCloud上電到連接上WiFi，需要一定的時間（大概30秒）。它的主機名是“--”，比較奇怪。
5. 設置Azure IoTHub連接字符串
使用Putty客戶端，根據IP地址連接SeeeduinoCloud，按照“root，seeeduino”登錄。如下圖所示。
在根目錄下，使用ls命令查看現有的文件。
可見，其中已經包含了一些必須的文件。這些文件在出廠的時候已經設置好了，需要修改的就是AzureConnectionString。因為這個是連接IoTHub的字符串。
使用 vi 鍵入 host name、device id 與 device key 到文件 " AzureConnectionString "。文件路徑為 " /root/AzureConnectionString "。
或者使用 echo 命令輸入字符串，如下（下面的問號用上面申請到的連接字符串代替）：
echo -n 'HOST_NAME:???.azure-devices.???
DEVICE_ID:???
DEVICE_KEY:???' > /root/AzureConnectionString
6. Arduino編程並下載程序
利用Arduino IDE打開源代碼工程，可以去https://github.com/WayenWeng/Seeeduino_Cloud_Azure_IoT_Hub_Client/下載。把Seeeduino_Cloud_Azure_IoT_Hub_Client-master\Arduino Code\libraries下的兩個文件夾解壓到Arduino IDE的libraries目錄下。如下圖所示。
打開工程，可以發現，程序主要采集的數據就是溫度、濕度、光照強度和聲音強度，采集的時間間隔可以通過loop中的delay函數來控制，其中的參數是以毫秒為單位的，默認應該是1000，也就是1秒鍾采集一次數據，可以根據實際情況修改。另外，發送和接收數據是通過調用根目錄下的AzureMessageSend和AzureMessageReceive來實現的，這部分內容並不在Arduino控制的范圍內。當然，如果用戶需要增加其他的傳感器數據，就可以在擴展板上接其他傳感器，在程序中讀取，並封裝到消息體里面就可以。然后，如果硬件連接正確的話，就可以在工具-端口中找到Seeeduino對應的COM 號。最后，點擊上傳，就可以將程序上傳到Seeeduino中。
7. 運行程序並監控數據
在Putty工具中，使用ps命令，就可以查看進程，如下圖所示。
其中可以找到AzureIoTHubClient，該進程是默認啟動的。為了監控數據采集和發送的狀態，可以顯示啟動它。在命令行中，輸入./AzureIoTHubClient，回車。如果正常的話，會顯示客戶端連接Azure IoTHub的狀態信息，如下圖所示。
之后，程序就會每隔1秒鍾采集數據，並發送給IoTHub，如下圖所示。
在本地，可以使用Device Explore來監控對應設備的數據，如下圖所示。
另外，也可以在Azure的主頁上查看已經發送的數據數量，如下圖所示。
8. 數據的在線可視化-PowerBI
傳感器采集的數據是冷冰冰的，如何讓它活躍起來，我們可以使用微軟提供的Stream Analytics和PowerBI來實現數據的多樣化顯示。首先，需要在Azure的主頁上新建一個流分析的業務，並將其輸入配置為之前新建的IoTHub，輸出配置為PowerBI，如下圖所示。
當IoT Hub和Stream Analytics都運行起來以后，登錄到PowerBI，設置圖標的樣式，如下圖所示。
之后，可以將報表固定到某個Dashboard上，如下圖所示。
保存，回到PowerBI主頁，就可以看到實時的傳感器數據的視圖了，如下圖所示。
后記
整個項目調試過程中，需要注意在輸入Azure連接字符串時，最好通過VI輸入，因為如果使用Windows的記事本等工具輸入，有可能會帶入一些不必要的字符，影響Azure IoT Hub的連接。
參考鏈接
1. IoT Starter Kit申請地址：http://aka.ms/iotkits
2. Azure試用申請：：https://www.azure.cn/pricing/1rmb-trial-full/?form-type=identityauth
3. IoTHub的創建：https://www.azure.cn/documentation/articles/iot-hub-csharp-csharp-getstarted/
4. Device Explore工具：https://github.com/Azure/azure-iot-sdks/tree/master/tools/DeviceExplorer
5. SeeeduinoCloud上手文檔：http://wiki.seeed.cc/Seeeduino_Cloud/
6. 程序代碼托管地址：https://github.com/WayenWeng/Seeeduino_Cloud_Azure_IoT_Hub_Client/