基于的物联网解决方案样本.docx

基于ESP8266物联网处理方案
序言：
物联网处于爆发十二个月，乐鑫ESP8266WIFI 芯片成为强烈催化剂。成功将前40以上WIFI成本压缩到现在10元左右。内置WIFI前端和高性能32位MCU，基础引爆物联网市场，几乎牵扯到电子行业，全部能够用上，比如WIFI开关 灯具 WIFI定位 电饭锅 电冰箱 洗衣机 厨房电器 空调 空气净化器 等消费类小家电和大家电，全部面临这一场技术革新，和新用户体验！几乎势在必行。比如一台空调，增加了10块钱左右成本，不过却能用任何智能终端比如手机平板 电脑等直接控制。
总结：WIFI加入不是锦上添花，而是比较实用功效，将直接决定着你产品档次和销路。几乎决定着您这款产品存亡。
现在出WIFI SOC 厂家有5家以上，乐鑫这款ESP8266 将利用本身性能和价格和技术优势引领市场2年左右，所以本厂 SDK APP 和云服务，全部是以 ESP8266 为目标设计。

要云有什么用？
一个服务器（云）能够把设备A数据转发给地球另外一头设备B，为远程数据传输提供通路。不然你只能在家里局域网控制你设备，无法远程控制，安信可是唯一一家无偿 开放云服务器给工厂用户厂家。
特征描述以下：
0 全裸数据，无复杂协议，不用跑HTTP协议，很多单片机承受不来！
1 支持UDP 打洞P2P技术
2 支持转发机制
3 支持WIFI设备和设备通讯
4 支持WIFI设备和智能终端通讯
5 对服务器端搭建提供支持
6 服务器一台一般配置可挂 5-10 万设备，每台设备年费用在5分钱成本
7 提供从APP云到ESP8266 SDK 整套技术支持。
8 目标：快速推广 ESP8266 应用范围，和开发进程。
9 物联网APP 和 设备 之间SDK应用，有共性，所以我们提供无偿APP成熟框架
安信可云有两种使用方法：
1 安信可云服务代码运行在安信可无偿给您提供主机上。
2 安信可云服务代码运行在您自己主机上。
云代码给授权工厂无偿使用
安信可云服务器内部机制和使用方法：
一个事实：云服务器内部有10万个设备存在，所以内部设备总不能你想跟谁通讯，就跟谁通讯。
安信可云内部，以多个设备为一个家庭，同一家庭组员间能够相互通讯。不过这个家庭组建必需有一个提议者，愿意听从这个提议者命令，就被提议者加入这个家庭组。通常这个组建提议设备为手机，比如手机要控制多个WIFI开关设备，手机必需要让这多个WIFI设备加入到云服务器内部以这个手机为家长一个家庭组中。显然，每个手机上APP第一步必需注册到服务器上建立一个空家庭组账户！这么才有权利组织其它WIFI设备加入这个家庭组。当然，并不是全部手机全部能够无条件随意在服务器上注册，这么服务器会被恶意注册，直至内部资源耗尽，所以手机注册时候，必需同时和一个在云服务器存在设备绑定！然后用这部手机能够陆续把剩下WIFI开关逐一上报道服务器，也就是告诉服务器，这个模块绑定在这个手机组建家庭组内，并受这个手机控制。加入家庭组后，设备权利：能够获取家庭组内家庭组员，并和之通讯，能够自己删除退出这个家庭组。要想用安信可云，必需得根据安信可云协议 去写手机端APP 和模块端SDK ，就SDK端来说，云协议，代码最小占用2K ROM 和 256个字节以下RAM 即可完成。不过即便如此少代码量，对新手来说，也是比较头痛。不过手机APP 上云协议 和 模块上云协议，全部写好了演示程序，而且公开源代码，这么对比协议文档，能够很轻松了解整个工作过程。对于设备端 当然有更简单：
1 对于模块这头,用AT只用调用一个加入云端服务器指令，然后直接远程收发数据。简单吧！
2 若你不想用AT指令去开发，那能够用我们安信可内嵌了AI-CLOUD 8266 SDK 去开发。
对于手机APP端：
我们提基于安信可供安卓和IOS源代码，演示整套通用IOT构架。比如WIFI插座，WIFI灯具，WIFI风扇，WIFI报警器。
最好了解方法是以一个实物来演示：
所以以上全套程序，和框架结构，全部会在一个DEMO 板子上演示。比如在我们50元大测试板上能够演示，和在本周公布25元小测试板。均完成了用单片机控制模块完成上述功效！而且在小黄板，用ESP8266（ESP8266 SDK) 最小系统板也能够完成（整个云平台展示 APP）比如 要设计一套商业化用WIFI插座 或WIFI灯具
一 （产品软件硬件部分）：
1 你能够用ESP8266芯片 或模块直接完成整个硬件关键设计（因为ESP8266包含WIFI和32系统SOC）还有足够引脚。（SDK方法）
2 你能够用ESP8266芯片 或模块+外置MCU 实现系统功效。（AT方法）
方法一优势是：让系统成本体积最小，缺点（新手需要一个礼拜到半个月时间去熟悉代码研读）
方法二优势：用户只需要知道几条AT指令即可用外部单片机实现网络通讯！开发速度快。劣势：增加了外置CPU成本
方法二因为采取外置MCU经过串口形式驱动WIFI模块，比如采取STM8S003系列单片机，需要增加1块钱左右成本。不过开发速度
却很快，因为避开了内部程序研读，用户只用在STM8里实现自己关键功效，额外取得了整机可用资源和安全性！值得一提是，很多产品并非新兴事物，这里WIFI功效加入，只是为了产品升级换代，比如说微波炉，或空调行业已经是很成 熟行业，硬件设计部分相当成熟，本身已经带有很成熟软件和硬件部分，所以WIFI加入，只作为一个新增外设出现，而非系统主控CPU，通常新增这一部分和系统主控CPU用串口方法实现。
难点：因为牵扯到网络应用，最好含有 TCP UDP 常规基础知识，可能需要花多个小时去了解下，更关键是能够用现成模块依据教 程手动测试下，做多个小试验，完成数据收发。
二（网络远程数据传输实现）
若没有远程控制和监测，那么产品实用性将很受限，所以完成异地数据传输和交换（也就是所谓云服务）在80%物联网系统中表现，这是难点！以前非物联网行业研发团体，极少接触这些，也没有配置这么专业人员。不过这又是必需若一切从零做起，没有十二个月半载开发周期，和大笔研发投入，不可能会做好产品，安信可很早意识到这点，所以花了比较多人力去投入这方面研发。并开放给用户们。接入云所要协议代码，在AT指令类模块中已经包含，一条指令搞定，在SDK中提供API供调用
三 （终端APP应用设计，包含IOS和安卓）
WIFI加入很大程度上用来和操作者进行便捷交互，并经过云服务器把操作数据和设备进行交换。除了功效上实现，美观简练界面能给用户带来比很好感官体验。这需要软硬件结合，并实现部分或简单或复杂通讯协议，往往需要专业开发团体才能完成，这方面投入仅次于云平台开发，安信可也为用户考虑到这些。并无偿开放给大家使用！
所以提议为了你能快速开发，我们设计了DEMO 板能够充足展示安信可给你资源。购置或申请信息 可到安信可官网获取。
另外我们云服务是放出给工厂或其它机关使用，同时我们自己也提供给个人用户部分无偿云服务器，可让用户长久使用，除此之外想补充是：对于中国一家技术力量雄厚，规模比较大机智云，我们软硬件也做出全方面支持。
所以我们演示套件，支持安信可云，和机智云！开发步骤：
1 依据自己产品和研发能力选择硬件结构，是用模块 还是芯片，是用SDK开发还是用AT外挂一个MCU开发，利弊已经描述。
2 云平台，您是想选择安信可云平台，还是选择机智云，这在ESP8266 中全部支持。若选安信可开放云平台，你是自己买服务器搭建，还是直接用安信可云服务器。
3 每个用户产品类型不一样，不过我们提供APP为物联网而生，全部有一定通用性，您拿到后只需修改一点就能够用到自己产品中，或委托安信可APP开发团体帮您修改。整个过程最好在DEMO板上玩一遍，即可轻松掌握。

演示平台：ESP8266T3全功效小体积有外置CPU版

演示平台：ESP8266T1多功效版

演示品台：ESP8266T4 SDK内核开发版

演示平台:ESP8266T2 内核SDK测试板

以上平台均能够完整演示物联网应用全套设计开发过程，简单修改代码就能够完成整个物联网行业各类应用。
开发方法关键分：AT 模式和 SDK 直接开发模式，AT模式需要外置一个CPU ，SDK模式则能够只利用ESP8266 内部CPU完成整个产品设计。

所以ESP8266硬件部分代码有两种，用户任选。
1 外挂51单片机，驱动ESP8266 AT WIFI模块
2 提供基于安信可云 或 机智云ESP8266 SDK

相关安信可云协议，因为设计比较符合嵌入式工程师思维习惯，加上具体文档和模拟工具，用户能够在多个小时内了解到安信可云整套代码步骤。了解了代码实现，不过个人去实现估量得花费几天时间去写代码实现，所以我们已经把写好安信可云API函数源代码实现部分全部开源（在ESP8266 SDK 最新版本上实现），而且在AT固件中，也封装好了整个云代码实现，您使用只需要调用一个AT指令，即可自动连接到安信可云平台或机制云上！

实际上你无需对ESP8266复杂多种函数和步骤做过多了解，即可用封装好AT指令完成你所需要全部WIFI功效，而且速度不慢，而且很稳定。最关键是开发速度很快！只需要一个WIFI模块外置一个STM8S003系列单片机，就增加1块钱左右成本，即可取得高性能物联网关键板子！个人认为多花这一块钱比较值得，从稳定性和这一块钱带来附加值上全部是不错选择。不过我们测试板上却用是51单片机，因为STC51单片机下载程序方便，而且编译环境，和大家接触比较多，所以用来做演示和了解代码很有益。

下面测试 用100行左右关键代码，RAM占用160个字节，ROM占用2K字节以内，即可实现灯具调光调色，和开关状态，温度信息双向传输。（全球广域网控制）

代码在51单片机用标准C实现。

测试前提：
1 ESP8266T1 测试板（支持安信可全部模块）
2 5V电源 和随机赠予USB线
3 手机上测试APP软件
温馨提醒：安信可最新1.1.10 版本固件才支持网际跨地域控制！
在6月25日才向市场供货此版本模块和开发板。以前WIFI模块能够云升级后使用.
板子出厂前 WIFI模块已经是带有最新AT云固件，而且板子上STC单片机也烧写了控制这个AT类型ESP8266 完成数据传输程序。所以无需自己再烧写！
而且拨码开关也在正常位置，无需您再去动。你所要做就是连好电源上电即可。

出厂时，拨码开关位置和 上电前，（最好用随机赠予5V供电）。
1进入设置状态，让设备知道你家上网账户和密码：
上电前，按着MCU_P1.3 这个按键不放，直到听到滴一声响，而且蓝色指示灯闪烁一下，方可松手！这个时候系统进入获取你家账户密码状态！就是所谓Smartlink
打开串口调试工具 你能够在串口界面看到下面图3东西。

图3

打开你APP软件，打开你手机WIFI，选中你家路由器。

2测试板子获取上网账户和密码

图4

点击上图smartlinke 进入图5界面
输入您PASSWORD:就是上网密码，然后点confirm
等候设备获取到你手机发来上网账户和密码后，三色灯停止闪烁，代表获取成功！
图5

图6 获取密码后能够得到上图信息
模块自动连上安信可服务器。

3 既然你要使用手机上APP，那么你手机也得登录服务器，服务器不是想登就登，你得注册个账号和密码对吧？那下一步就是在APP上注册一个账户名和密码。打开手机APP

图7

刚开始你是没有用户名和密码，那点“注册”按钮！

图8
随便输入你名字，和设置一个密码，另外手机号和邮箱最好填写真实，因为以后找回密码是需要。
为了避免恶意注册，你注册时候必需绑定一个真实设备ID 和设备密码，这里设备ID和设备密码不需要手动填写，只需关键点击扫描，即可自动获取，原理：测试平台取得上网账户和密码后，会连接到当地路由器，也就是说和手机APP处于同一个局域网内了。不过手机APP 根本不知道测试板子上WIFI账户和密码，这个时候你点扫描，手机会从IP地址00扫到255，当模块收到扫描信息后，能够从信息中获取到手机IP和端口，然后模块把自己设备ID和设备密码返回给APP。下一步点注册，手机就会携带一个正当设备ID 和一个设备KEY（密码）向服务器注册了！注册成功后，系统会有提醒注册成功！若此模块被注册过，那么会显示注册失败！

图9
扫描成功获取ID和KEY密码后，点注册

图10
注册成功后，会有用户名和密码被自动统计下来。同时服务器端会记住你信息。
点登录
图11刚才设备就会出现在设备列表里了！
这个时候你能够点控制

图12
在这个界面里，你能够开关测试板子上继电器，也能够经过拖动条控制板上红绿蓝三盏灯亮度！
而且从测试板上传来数据也能够显示在APP上比左上角亮度！
以上部分源码公开，您能够做简单修改，就能够完成你自己物联网系统！你能够修改51单片机程序，完成硬件实施部分，修改APP完成界面控制部分！
再次提醒：测试板在上电前按下P1.3后上电，系统上LED在整个过程会闪烁一次，等候手机经过SMARTLINK 发送上网账号和密码给模块，取得后测试板会停止闪烁！以后每次打开测试板，什么全部不许操作。5秒内即可连上云端，被控制！
近期会公布基于STM8控制ESP8266AT测试开发板，用来实现各个行业中需求！而且成本很低。能够在小家电行业中得到广泛应用！

压缩包解压后你能够取得上面文件，第一个文件C51配合AT WIFI模块实现把数据经过安信可云进行传输控制，第二个文件 云实现在ESP8266 固件内部实现，51单片机只用调用指令！第三个文件是用电脑模拟实现WIFI设备登录 和数据传输（进过云）全部过程，第四个文件是用电脑模拟实现手机侧登录注册 和控制和数据传输部分（基于安信可云）利用第三个和第四个程序，您能够很具体看到安信可云传输整个过程，帮您了解代码，第五个文件是安信可云协议整个协议部分，第六个文件说明了ESP8266 内置云固件使用方法。第七个文件就是本文档了！
其中APP源代码 能够申请后开放给任何人，云服务器 代码为关键部分，需要签署合作协议才能取得（我们组建了足够服务器为您提供无偿服务，通常见户不需要用到云服务器代码），所以云服务器代码现在只提供给工厂生产类型用户。

您能够租用阿里服务器，运行安信可云平台代码，从而把自己用户资料掌握在自己手里，而且能够更改代码，实现特殊新功效，工厂用户在阿里组建服务器，登录你自己专属云服务后，输入你用户名，和密码就能够进入管理界面，对你用户和设备进行管理和查看！以后云端完全属于你自己。

已经稳定实现设备管理，用户管理。数据正反向控制，用户异常信息管理等必备功效，用户能够放心用来做自己产品，稳定性和安全性全部有保障。

安信可云协议PC端模拟工具使用

提议先在真机APP上配合测试板体验后，再用模拟软件了解安信可云通讯协议，学习效果更佳。因为ESP8266API函数或AT固件已经实现了这些，你只需要拿来用就能够。
安信可云协议比较简单，为了给大家更直观了解方法，做了PC端模拟软件。用来加紧您了解和开发速度，当然我们做好了ESP8266端API函数和AT固件，直接使用即可，无需了解细节。本工具能够把数据通讯细节展现给大家！
分PC模拟手机APP端 和 PC模拟WIFI设备端
手机APP和模拟调试工具能够共享你账号和密码，设备端也能够共享你设备ID和KEY ！所以您能够在手机上和在电脑端交叉测试，和了解。
设备端ID 和鉴权码 你能够用AT+CSYSID 获取后转成10进制方法后填入，然后点连接。

手机端模拟器，在图25点登陆后，关键点右上角X，关掉本窗口后，才会弹出控制窗口，您能够试试。

图25 手机模拟端

图26 设备端模拟软件

任何基于安信可云控制模组全部必需包含一个CHIP ID和一个KEY 用来标示设备正当性，这在服务器内部，这是服务器为这个模块提供服务通行证！这个通行证在服务器数据库中有统计。

没测试板安信可1.1.10新版模块怎么玩？
单独用模块测试云功效：

安信可从1.1.10开始支持直接远程控制功效！你只需要三条AT指令就能够开启全球跨网络异地传输，而且能够将你手机强制把这个模块加入“家庭组”，和这个模块能够退出这个远程“家庭组”。
下面四条指令输入完，可用手机APP全球控制。

让模块加入当地路由器：AT+CWSMARTSTART=1
让模块加入云家庭组: AT+LANSTART
模块进入云透传模式： AT+CLDSTART
模块自己退出家庭组： AT+CLDUNBIND
最终一条是退出云端家庭组，谨慎。

然后您点手机上APP 开关或进度条，就会远端传输到你模块里，你模块发任何信息，也能够被你手机收到，试试吧！
数据就能够在手机和模块间直接数据传输！
APP 源码也开放。