前言:
2015年物联网处于爆发的一年,乐鑫的ESP8266WIFI 芯片成为强烈的催化剂。成功的将2014年前的40以上的WIFI成本压缩到现在的10元左右。内置WIFI前端和高性能的32位MCU,基本引爆物联网市场,几乎牵扯到电子的行业,都可以用上,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 等消费类小家电与大家电,都面临这一场技术革新,与新的用户体验!几乎势在必行。比如一台空调,增加了10块钱左右的成本,但是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的加入不是锦上添花,而是比较实用的功能,将直接决定着你产品的档次和销路。几乎决定着您这款产品的存亡。
目前出WIFI SOC 的厂家有5家以上,乐鑫这款ESP8266 将利用自身的性能和价格以及技术优势引领市场2年左右,因此本厂的 SDK APP 以及云服务,都是以 ESP8266 为目标设计。
要云有什么用?
一个服务器(云)可以把设备A的数据转发给地球另外一头的设备B,为远程数据传输提供通路。否则你只能在家里的局域网控制你的设备,无法远程控制,安信可是唯一一家免费开放云服务器给工厂客户的厂家。
特性描述如下:
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设备与设备通讯
4 支持WIFI设备与智能终端通讯
5 对服务器端搭建提供支持
6 服务器一台普通配置可挂 5-10 万设备,每台设备年费用在5分钱的成本
7 提供从APP云到ESP8266 SDK 整套技术支持。
8 目标:快速推广 ESP8266 的应用范围,和开发进程。
9 物联网的APP 与 设备 之间的SDK应用,有共性,因此我们提供免费APP成熟框架
安信可云有两种使用方式:
1 安信可的云服务代码运行在安信可免费给您提供的主机上。
2 安信可的云服务代码运行在您自己的主机上。
云代码给授权工厂免费使用
安信可云服务器内部机制与用法:
一个事实:云服务器内部有10万个设备存在,因此内部设备总不能你想跟谁通讯,就跟谁通讯。
安信可云内部,以几个设备为一个家庭,同一家庭的成员间可以互相通讯。但是这个家庭的组建必须有一个发起者,愿意听从这个发起者命令的,就被发起者加入这个家庭组。通常这个组建发起设备为手机,比如手机要控制几个WIFI开关设备,手机必须要让这几个WIFI设备加入到云服务器内部的以这个手机为家长的一个家庭组中。显然,每个手机上的APP第一步必须注册到服务器上建立一个空的家庭组账户!这样才有权利组织其他WIFI设备加入这个家庭组。当然,并不是所有手机都可以无条件随意在服务器上注册的,这样服务器会被恶意注册,直至内部资源耗尽,因此手机注册的时候,必须同时和一个在云服务器存在的设备绑定!然后用这部手机可以陆续把剩下的WIFI开关逐个上报道服务器,也就是告诉服务器,这个模块绑定在这个手机组建的家庭组内,并受这个手机控制。加入家庭组后,设备的权利:可以获取家庭组内的家庭成员,并与之通讯,可以自己删除退出这个家庭组。要想用安信可的云,必须得按照安信可的云协议 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 以及 256个字节以下的RAM 即可完成。但是即便如此少的代码量,对新手来说,也是比较头痛的。但是手机APP 上的云协议 和 模块上的云协议,全部写好了演示程序,并且公开源代码,这样对比协议文档,可以很轻松的理解整个工作过程。
对于设备端,当然有更简单的:
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,那可以用我们安信可内嵌了AI-CLOUD 的8266 SDK 去开发。
对于手机APP端:
我们提基于安信可供安卓和IOS的源代码,演示整套通用IOT构架。比如WIFI插座,WIFI灯具,WIFI风扇,WIFI报警器。
因此以上全套程序,以及框架结构,都会在一个DEMO 板子上演示。比如在我们的50元大测试板上可以演示,以及在本周发布的25元的小测试板。均完成了用单片机控制模块完成上述功能!并且在小黄板,用ESP8266(ESP8266 的SDK) 的最小系统板也可以完成(整个云平台展示 APP)
比如 要设计一套商业化用WIFI插座 或者WIFI灯具
一 (产品软件硬件部分):
1 可以用ESP8266芯片或模块直接完成整个硬件核心设计(因为ESP8266包含WIFI和32系统SOC)还有足够的引脚。(SDK方法)
2 你可以用ESP8266芯片 或者模块+外置MCU 实现系统功能。(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的时间去熟悉代码的研读)
方法二的优势:客户只需要知道几条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
方法二因为采用外置MCU经过串口形式驱动WIFI模块,比如采用STM8S003系列单片机,需要增加1块钱左右成本。但是开发速度
却非常快,因为避开了内部程序的研读,客户只用在STM8里实现自己的主要功能,额外获得了整机的可用资源和安全性!
值得一提的是,很多产品并非新兴事物,这里的WIFI功能加入,只是为了产品的升级换代,比如说微波炉,或者空调行业已经是非常成熟的行业,硬件设计部分相当成熟,本身已经带有非常成熟的软件和硬件部分,因此WIFI的加入,只作为一个新增外设的出现,而非系统主控CPU,通常新增的这一部分和系统主控CPU用串口方式实现。
难点:因为牵扯到网络应用,最好具备TCP、UDP的常规基础知识,可能需要花几个小时去了解下,更重要的是可以用现成的模块根据教程手动测试下,做几个小实验,完成数据的收发。
二(网络远程的数据传输实现)
若没有远程控制和监测,那么产品的实用性将非常受限,因此完成异地数据传输和交换(也就是所谓的云服务)在80%的物联网系统中体现,这是难点!此前的非物联网行业的研发团队,很少接触这些,也没有配备这样的专业人员。但是这又是必须的。若一切从零做起,没有一年半载的开发周期,和大笔的研发投入,不可能会做好产品,安信可很早意识到这点,因此花了比较多的人力去投入这方面的研发,并开放给客户们。接入云所要的协议代码,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的应用设计,包括IOS和安卓)
WIFI的加入很大程度上用来和操作者进行便捷交互,并通过云服务器把操作数据和设备进行交换。除了功能上的实现,美观简洁的界面能给用户带来比较好的感官体验。这需要软硬件结合,并实现一些或简单或复杂的通讯协议,往往需要专业的开发团队才能完成,这方面的投入仅次于云平台的开发,安信可也为客户考虑到这些。并免费开放给大家使用!
因此建议为了你能迅速的开发,我们设计了DEMO 板可以充分展示安信可给你的资源。购买或者申请信息 可到安信可官网获取。
另外我们的云服务是放出给工厂或者其他事业单位使用的,同时我们自己也提供给个人客户一些免费的云服务器,可让客户长期使用,除此之外想补充的是:对于国内一家技术力量雄厚,规模比较大的机智云,我们的软硬件也做出全面的支持。
因此我们的演示套件,支持安信可的云和机智云!
开发步骤:
1 根据自己的产品以及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,您是想选用安信可的云平台,还是选用机智云,这在ESP8266中都支持。若选安信可的开放云平台,你是自己买服务器搭建,还是直接用安信可的云服务器。
3 每个客户的产品类型不同,但是我们提供的APP为物联网而生,都有一定的通用性,您拿到后只需修改一点就可以用到自己产品中,或者委托安信可APP开发团队帮您修改。整个过程最好在DEMO板上玩一遍,即可轻松掌握。
开发方式主要分:AT 模式和 SDK 直接开发模式,AT模式需要外置一个CPU ,SDK模式则可以只利用ESP8266 内部的CPU完成整个产品的设计。
因此ESP8266硬件部分代码有两种,客户任选。
1 外挂51单片机,驱动ESP8266 AT WIFI模块
2 提供基于安信可云 或者 机智云的ESP8266 SDK
关于安信可的云协议,因为设计比较符合嵌入式工程师的思维习惯,加上详细的文档和模拟工具,客户可以在几个小时内了解到安信可云的整套代码流程。了解了代码实现,但是个人去实现估计得花费几天时间去写代码实现,因此我们已经
把写好安信可云的API函数源代码实现部分都开源(在ESP8266 SDK 最新版本上实现),并且在AT固件中,也封装好了整个云代码的实现,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者机制云上!
事实上你无需对ESP8266复杂的各种函数和流程做过多了解,即可用封装好的AT指令完成你所需要的所有WIFI功能,并且速度不慢,而且非常稳定。最重要的是开发速度很快!只需要一个WIFI模块外置一个STM8S003系列单片机,就增加1块钱左右的成本,即可获得高性能物联网核心板子!个人觉得多花的这一块钱比较值得,从稳定性和这一块钱带来的附加值上都是不错的选择。但是我们测试板上却用的是51单片机,因为STC的51单片机下载程序方便,并且编译环境,以及大家接触的比较多,因此用来做演示和理解代码非常有益。