【雕爷学编程】Arduino动手做（175）---机智云ESP8266开发板模块

37款传感器与执行器的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止这37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手尝试系列实验，不管成功（程序走通）与否，都会记录下来—小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百七十五：ESP8266机智云开发板 ESP12F wifi模块（支持云端的智能硬件开发套件）

知识点：机智云 (www.gizwits.com)
机智云是亚洲最大的智能硬件自助开发和云服务平台，产品及服务涵盖终端管理、连接管理、应用支持和业务分析等主要功能，为有志于进军物联网的开发者提供智能硬件一站式开发工具及云端运维服务，提供 IoT 开源嵌入式代码库、云端 API 接口、APP 端 SDK，方便开发者进行二次开发，同时支持公有云、私有云、混合云以及全球化部署，是目前 IoT 技术最成熟、云端应用功能最完善、全球量产客户最多、最受 IoT 开发者喜爱的量产级别智能硬件开发及云服务平台，被业界及媒体公认为物联网第三方云服务第一品牌。

Arduino与机智云达成战略合作，共同服务IoT开发者
北京2016年9月20日电 /美通社/ – 9月19日，全球知名开源硬件供应商 Arduino 与全球领先物联网云服务平台机智云 (www.gizwits.com) 正式达成深度战略合作。双方宣布将在物联网开发领域进行深度合作，共同为第三方开发者提供工具、产品和技术服务。Arduino 将为机智云提供基于 Arduino 研发的物联网硬件和相关技术资料，机智云将为 Arduino 提供基于“机智云”的自助开发平台工具和云服务，以及相应的技术支持和运维保障。

双方早于2014年就已初步展开合作，机智云推出的第二代开源套件 Gokit2.0 已经兼容 Arduino Uno 开发板，并广泛服务于 Arduino 开发者。随着物联网开发技术需求的不断旺盛，Arduino 也陆续推出像 Uno WiFi、Arduino Yun、Arduino Tian、Arduino Primo 及 Star OTTO 等一系列内嵌了 WiFi 模块的全新升级版产品。本次双方的深度合作，正是基于帮助物联网开发爱好者快速进入物联网开发的共同目标。

双方将从 Arduino Uno WiFi 着手，陆续实现全线产品合作。机智云将为 Arduino免 费提供其开发者所需的开发工具和云服务，开发者不仅可以通过机智云自助开发平台定义通过 Arduino 开发的设备的功能数据点，实现 Arduino 设备上联网数据统计分析，在线升级和远程控制等智能功能，还可以充分利用机智云4.0规则引擎配置设备运行逻辑，开发云端应用，以及开发 APP 等机智云4.0平台的全开发能力。双方将共同为开发者提供一站式 IoT 开发工具和技术服务。

Arduino 专注于开源硬件的开发，而机智云专注于智能硬件的云服务开发，与机智云合作可以扩大Arduino 在产品应用层面的外延，让用户享受到更多的基于数据的应用服务。 Arduino 中国董事总经理陈愈容表示：“物联网将是未来所有智能硬件的标配。Arduino 一直在探索如何提供一个简单易用又灵活强大的物联网解决方案，让创客和开发者们能轻松将自己的作品连上网络，享受大数据带来的更多可能性。Arduino 和机智云的此次战略合作，将结合各自优势，秉承开源精神，让这一目标得以快速实现。”

机智云和 Arduino 的合作显示出双方团队正在加快在 IoT 的战略布局。对此机智云 CEO 黄灼表示，未来几年将是物联网领域快速发展的时期，多方合作可以促成物联网开发者生态的创建，基于 Arduino 和机智云在软硬件开发领域的丰富经验及双方的资源与技术优势，此次合作的达成将助力双方未来共同开拓物联网开发者，互惠互利、协同共进。

云端服务
云服务是基于互联网的相关服务的增加、使用和交互模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。云服务指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。

云端服务的优势与不足

优势
云服务开发的优势之一就是规模经济。利用云计算供应商提供的基础设施，同在单一的企业内开发相比，开发者能够提供更好，更便宜和更可靠的应用。如果需要，应用能够利用云的全部资源而无须要求公司投资类似的物理资源。说到成本，由于云服务遵循一对多的模型，与单独的桌面程序部署相比，成本极大地降低了。云应用通常是“租用的”，以每用户为基础计价，而不是购买或许可软件程序(每个桌面一个)的物理拷贝。它更像是订阅模型而不是资产购买(和随之而来的贬值)模型，这意味着更少的前期投资和一个更可预知的月度业务费用流。部门喜欢云应用是因为所有的管理活动都经由一个中央位置而不是从单独的站点或工作站来管理。这使得员工能够通过Web来远程访问应用。其他的好处包括用需要的软件快速装备用户(称为“快速供应”)，当更多的用户导致系统重负时添加更多计算资源(自动扩展)。当你需要更多的存储空间或带宽时，公司只需要从云中添加另外一个虚拟服务器。这比在自己的数据中心购买、安装和配置一个新的服务器容易得多。对开发者而言，升级一个云应用比传统的桌面软件更容易。只需要升级集中的应用程序，应用特征就能快速顺利地得到更新，而不必手工升级组织内每台台式机上的单独应用。有了云服务，一个改变就能影响运行应用的每一个用户，这大大降低了开发者的工作量。

不足
也许人们所意识到的云开发最大的不足就是给所有基于web的应用带来麻烦的问题：它安全吗?基于web的应用长时间以来就被认为具有潜在的安全风险。由于这一原因，许多公司宁愿将应用、数据和IT操作保持在自己的掌控之下。也就是说，利用云托管的应用和存储在少数情况下会产生数据丢失。尽管可以说，一个大的云托管公司可能比一般的企业有更好的数据安全和备份的工具。然而，在任何情况下，即便是感知到的来自关键数据和服务异地托管的安全威胁也可能阻止一些公司这么做。另外一个潜在的不足就是云计算宿主离线所导致的事件。尽管多数公司说这是不可能的，但它确实发生了，亚马逊的EC2业务在2008年2月15日经受了一次大规模的服务中止，并抹去了一些客户应用数据。(该次业务中止由一个软件部署所引起，它错误地终止了数量未知的用户实例。)对那些需要可靠和安全平台的客户来说，平台故障和数据消失就像被粗鲁地唤醒一样。更进一步讲，如果一个公司依赖于第三方的云平台来存放数据而没有其他的物理备份，该数据可能处于危险之中。

IOT物联网
物联网（The Internet of Things，简称IOT）是指通过 各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络 。

物联网概念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书，在《未来之路》中，比尔盖茨已经提及物联网概念，只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展，并未引起世人的重视 。1998年，美国麻省理工学院创造性地提出了当时被称作EPC系统的“物联网”的构想 。1999年，美国Auto-ID首先提出“物联网”的概念，主要是建立在物品编码、RFID技术和互联网的基础上。过去在中国，物联网被称之为传感网。中科院早在1999年就启动了传感网的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些适用的传感网。同年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首 。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。

“万物相连的互联网”，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通 。物联网是新一代信息技术的重要组成部分，IT行业又叫：泛互联，意指物物相连，万物万联。由此，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

ESP8266机智云开发板模块
（官方简介）这是一个支持云端的智能硬件开发套件，史上最简单最具性价比的物联网开发板，不需要你懂网络、TCP/IP、HTP、MQTT底层复杂的知识，只要你会C语音，即可用安信可的机智云SDK快速实现二次开发，这个DEMO板可以用手机流量控制板载的RGB七彩灯，手机端APP，可以通过光敏电阻显示环境亮度。代码只要少作修改半个小时即可做出一款属于你自己的远程控制设备，系统免费生成APP（安卓、IOS），开放SDK，你只需要做下APP端UI界面即可研发成一个成品。

ESP8266
1、低功耗、高集成度的 Wi-Fi 芯片
2、仅需 7 个元器件
3、超宽工作温度范围：-40°C 至 +125°C
4、ESP8285 － ESP8266 内封 8 Mbit Flash
5、高度集成——ESP8266EX 是业内集成度最高的 Wi-Fi 芯片，最小封装尺寸仅为 5mm x 5mm。ESP8266EX 高度集成了天线开关、射频 balun、功率放大器、低噪放大器、过滤器和电源管理模块，仅需很少的电路，可将所占 PCB 空间降到最低。
6、32 位 Tensilica MCU——ESP8266EX 内置 Tensilica L10632 位微型控制器 (MCU)，具有超低功耗和 16 位 RSIC，时钟速度最高可达 160 MHz。支持实时操作系统 (RTOS)，目前 Wi-Fi 协议栈只用了 20% 的 MIPS，其他均可用于用户编程和开发。
7、低功耗——ESP8266EX 专为移动设备、可穿戴电子产品和物联网应用而设计，通过多项专有技术实现了最低功耗。ESP8266EX 有三种运行模式：激活模式、睡眠模式和深度睡眠模式，能够延长电池寿命。
8、性能稳定——ESP8266EX 集成了更多的元器件，性能稳定，易于制造，工作温度范围达到 -40°C 到 +125°C。

该硬件平台的核心处理器ESP8266EX在较小尺寸封装中集成了 业界领先的 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，带有 16 位精简模式，主频⽀持 80 MHz 和160 MHz，支持 RTOS，集成Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA，板载天线。该模块支持标准的 IEEE802.11 b/g/n 协议，完整的 TCP/IP 协议栈。用户可以使用该模块为现有的设备添加联网功能，也可以构建独立的网络控制器。是安信可基于ESP8266研发的开发板，板载1颗三色RGBLED，光敏电阻，3.3V LDO电源模块，以及1个轻触按键。

模块电原理图

各个引脚的功能

出厂固件
到手的机智云开发板不要烧录固件，出厂固件为演示固件，不开源，不提供再次下载。烧录其他固件后，将无法烧录回来。所以请先按照一下出厂固件教程演示，完成操作后，可以参考机智云固件教程，再刷AT固件或者另外提供的机智云开源固件。

注册开发者账号
机智云开发者账号，用于产品接入、设备管理、OTA服务、MCU开发等的功能使用。
注册链接：http://dev.gizwits.com/zh-cn/developer/

新建产品
注册完成后，登陆至机智云开发者中心后台后，点击开发者中心后台右上角的“创建新产品”菜单，在跳转页面新建一个名为“eagler8”的产品，选择“Wi-Fi/移动网络方案”方式接入，并完成产品创建。

创建数据点
数据点即设备产品的功能的抽象，用于描述产品功能及其参数。创建数据点后，设备与云端通讯的数据格式即可确定，设备、机智云可以相互识别设备与机智云互联互通的数据。