物联网开发笔记--使用ESP8266开发一个简单的IoT温度计_浏览器插件

2019世界开始进入万物互联的5G时代，今天把两年多前写的一个物联网开发笔记分享出来给大家。觉得有用的可以收藏认真看看。

IoT

资料准备ESP8266 SDK 入门指南ESP8266 Non-OS SDK AT 指令集ESP8266 Non-OS SDK IoT_Demo 指南ESP8266_NONOS_SDK_V2.0.0

硬件准备：ESP8266 Wifi模块主控制MCU（与ESP8266 Wifi模块通过Uart连接，也可以不用主控MCU，直接用ESP8266的SDK进行二次开发）云平台：iot.espressif.cn如果有自己的云平台也可以，但需要根据云平台的协议进行数据通讯下面将做一个网络温度计，每隔30秒把温度数据传送至云平台，同时云平台可以通过RPC请求把消息发送至设备，设备接收到云平台发来的RPC请求消息后把消息显示在LCD上并且回应指定消息给云平台ESP8266Wifi模块配置编译ESP8266 NONOS SDK V2.0.0，这次测试使用AT指令进行开发，把SDK中AT指令例程编译好下载到ESP8266 Wifi模块中，如果你手上的ESP8266Wifi模块已经设置好，可以跳过这一步了。请先仔细阅读ESP8266 Non-OS SDK IoT_Demo 指南和 ESP8266 Non-OS SDK AT 指令集会教你怎么使用、修改、编译、下载SDK到ESP8266 Wifi模块，同时可以增加自己的AT 指令或者基于SDK进行二次开发。使用USB转Uart线与ESP8266 Wifi模块连接，使用串口调试助手发送AT指令给ESP8266测试Wifi模块是否正常工作。请先仔细阅读 ESP8266 Non-OS SDK AT 指令集云平台设置1、在云平台iot.espressif.cn注册一个帐号，同时仔细阅读怎么使用，因为使用这个云平台，所以必须知道它的API怎么使用。

a、在云平台上创建一个my-temperature公开设备，产品名称定为Temperature，产品类型选择为温度计

b、创建一个temperature一维数据模型

创建一个temperature一维数据模型

c、找到密钥Master Key，这是设备与云平台进行认证的代码

密钥Master Key

设备开发下面是思路和过程，至于软件怎么写，怎么实现就要看自己了

说明：

a、设备通过TCP Socket与云平台进行连接通讯， ESP8266的所有AT指令及数据包都是以换行符和回车符\r\n结束的，发送"AT+CWMODE=3"，其实发送的是"AT+CWMODE=3\r\n"

b、云平台的域名为：iot.espressif.cn 端口为：8000

c、发送给云平台的数据包为Json 格式的字符串，同时云平台发送的数据包也是Json格式的字符串

使用下面的AT 指令把ESP8266模块设为softAP+station模式， AT+CWMODE=3

通过下面AT指令让模块通过Wifi连网，SSID和Password按实际连接的Wifi设置 AT+CWJAP="SSID","Password"

通过下面AT指令，查询连网状态： AT+CIPSTATUS

如果ESP8266回应已经建立连接并取得IP就可以连接云平台了，通过下面AT指令与云平台建立TCP socket连接，iot.espressif.cn为云服务器域名，也可以用IP，8000为端口 AT+CIPSTART="TCP","iot.espressif.cn",8000

再次用AT+CIPSTATUS查询网络状态，如ESP8266回应已经建立TCP连接，就可以向云服务器发数据包了，发送给云平台的数据包为Json 格式的字符串，同时云平台发来的信息也是Json格式的字符串。通过下面指令，设为普通传输模式 AT+CIPMODE=0

通过下面指令，向云服务器发送指定长度的数据包, length为准备发送数据的长度 AT+CIPSEND=length

等ESP8266返回 ">",就可以开始发送数据包了

设备第一次连接云平台必须先激活，发送下面的数据包到云平台即可激活设备，其中Master_Key是在云平台上创建设备的Master Key，设备只需要激活一次，激活成功后，以后无需再次发送此数据包，至于为么发送这样的数据包，请仔细阅读云平台的API {"path": "/v1/device/activate/", "method": "POST", "meta": {"Authorization": "Master_Key"}, "body": {"encrypt_method": "PLAIN"}}

首先计算数据包的长度（记得包括\r\n），如数据包长度为129，发送AT 指令"AT+CIPSEND=129"给ESP8266，待ESP8266返回 ">"后就可以接着发送数据包了

激活成功，服务器会回应status为200的数据包：

{"status": 200,...................................................................}

激活成功后，设备每次连接云平台都需要进行认证，发送下面数据包到云平台进行认证，同样在发送数包前，先要计算数据包的长度，然后使用AT+CIPSEND=length指令告知ES8266将要发送的数据包的长度 {"path": "/v1/device/identify/", "method": "POST", "meta": {"Authorization": "token Master_Key "}}

认证成功后，服务器回应status为200的数据包，数据包内包含了时间，可以把数据包的时间设为设备的时间哦，这样设备就可以自动获得时间了。

{"datetime": "2017-03-17 15:39:15…………………………………………."status": 200}

连接云平台并且认证成功后，设备每隔30秒把温度数据按下面格式Post 给云服务器即可，下面的23.6就是温度数据，每次Post记得更新哦，temperature为在云服务器创建的数据模型，x为第一维数据，如果建立多维的就会是y、z等 {"path": "/v1/datastreams/temperature/datapoint/", "method": "POST", "body": {"datapoint": {"x": 23.6}}, "meta": {"Authorization": "token Master_Key "}}

温度数据

云端收到正确的数据包并处理成功后会返回status为200的数据包给设备：

{"status": 200,………………………………………..}

反向控制，在云端，可以发送RPC请求给设备，比如发一个action=go的RPC请求给设备

PRC请求

云端发送RPC请求后，ESP8266会收到下面的数据包，加粗部份为Owner Key {"deliver_to_device": true, "get": {"action": "go"}, "meta": {"Authorization": "token dcf1e294c36a61f1f9e55ad5bb0ab9932b3f2c43", "Time-Zone": "PRC"}, "method": "GET", "nonce": 823933285, "path": "/v1/device/rpc/"}

设备与云服务器保持连接才能收到云端发来的RPC请求，这次做的温度计每隔30 秒Post一次数据给服务器的，所以会一直与服务器保持心跳，也可以用每隔50 秒Ping服务器一次的方法，让设备与服务器保持心跳。可以使用下面数据包进行Ping服务器。 {"path": "/v1/ping/", "method": "POST", "meta": {"Authorization": "token Master_Key"}}

PING服务器成功后会返回status为200的数据包给ESP8266

{"status": 200, "message": "ping success", "datetime": "2017-03-17 09:32:28", "nonce": 977346588}

云端发出action=go的RPC请求后，ESP8266会收到下面的数据包，其中nonce的随机生成的 {"deliver_to_device": true, "get": {"action": "go"}, "meta": {"Authorization": "token dcf1e294c36a61f1f9e55ad5bb0ab9932b3f2c43", "Time-Zone": "PRC"}, "method": "GET", "nonce": 823933285, "path": "/v1/device/rpc/"}