Alexa 驱动的智能家居监控系统

零部件清单

云服务与平台

• Arduino IDE
• Amazon Alexa Skills Kit / echosim.io
• ThingSpeak (数据存储与中转)
• Backendless (无代码构建 Alexa Skill 后端)
• PushingBox (邮件推送中转，支持附件)
• LinkIt Smart 7688 Duo (摄像头流媒体与抓拍)

系统功能

1. 语音控制灯/风扇开关
2. 查询设备状态
3. 查询室内温湿度
4. 语音指令获取室内摄像头快照并发送至 Gmail
5. 异常自动通知：入侵(含照片)、火灾、访客(含照片)

实施步骤概览

步骤 1：编程 Arduino 与 ESP8266

• Arduino IDE 安装 ESP8266 板卡包
• 先用 Arduino 作 USB-TTL 给 ESP-01 烧录固件 (接线: TX-TX, RX-RX, CH_PD-3.3V, GPIO0-GND 烧录模式, RST-GND)
• 再按正式电路接线烧录 Arduino 程序

步骤 2：配置 ThingSpeak 8 个通道

读写 API 通过 HTTP GET 请求，注意 15 秒最小更新间隔。

步骤 3：ESP8266 固件职责

• 定时读取 DHT11 上传温湿度 (通道 4/5)
• 轮询控制通道 (1) 下发指令给 Arduino (串口)
• 读取状态通道 (2/3) 同步回 ThingSpeak
• 温度 ≥ 50°C 触发 PushingBox 火灾报警
• 红外传感器触发入侵/访客报警 (通道 6/8) 并推送照片

步骤 4：LinkIt Smart 7688 Duo + 摄像头

• 重置板卡，Station 模式接家庭 WiFi
• 开启 MJPG Streamer (端口 4440)
• 路由器端口映射使外网可访问 https://外网IP:4440?action=snapshot
• 该快照 URL 填入 PushingBox 邮件模板实现附件推送

步骤 5：PushingBox 场景配置

创建 Gmail 服务，分别建立“入侵”、“火灾”、“访客”、“快照”四个场景，获取各自 DeviceID 填入 ESP8266/Backendless 代码。

步骤 6：Backendless 无代码构建 Alexa Skill

• 创建 API Service AlexaService，方法 handleRequest (POST, 参数 req: Any Object)
• 拖拽积木实现：解析 Intent → 查询/更新 ThingSpeak → 调用 PushingBox → 组装语音回复
• 部署模型获取 HTTPS 端点

步骤 7：Amazon Developer Console 注册 Skill

• Custom Skill，调用名 “my home”
• 导入意图模型 (JSON 见原文)，含：LightsOn/Off, FanOn/Off, Weather, Status, Camera, Notification, Introduction
• Endpoint 填 Backendless HTTPS URL，SSL 选 “My development endpoint…”
• 测试通过后发布

步骤 8：最终接线与测试

按原理图接线，**强烈建议 ESP8266 单独供 3.3V (稳压模块)**，否则易因供电不足复位。上传固件，用 Echo 或 echosim.io 测试，必须先说 “Alexa, open my home” 激活技能。

代码仓库

• Smart_bell_ESP8266.ino — 入侵/访客报警
• Home_monitor_arduino.ino — Arduino 控制继电器
• Home_Monitor_ESP8266.ino — ESP8266 主逻辑 (温湿度上传、指令轮询、报警触发)