10块钱建立自己的智能家居服务器，再也不用担心公司跑路倒闭了。

fryefryefrye · 发表于 2021-4-4 19:30:31

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上次写了一个帖子，介绍了我家智能家居系统。
https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=243315

其中自己搭建的服务器使用的是树莓派平台。由于树莓派确实有点贵，而且开发编译环境稍微复杂了一点，有网友提出是否可以用ESP8266或者ESP32作为服务器。我觉得这是一个好主意，于是我就重写了一套基于ESP单片机的服务器，并且将服务器代码和物联网节点端的代码全套开源了。

源代码在此：
https://gitee.com/fryefryefrye/O ... tomation/ESP8266Web

整套物联网系统的原理和架构，还是和上一个帖子里写的一模一样，想了解的同学去看上一篇帖子。唯一的区别就是树莓派被换成了ESP8266。

下面讲一下这次开源的这套代码的系统结构和使用方法。

1：操作面板的界面，是用一个html文件，放在了服务端代码下面的一个data文件夹。ESP8266自身带有文件系统，可以保存平时运行时所需要的文件。data文件夹的中文件，可以通过Arduino开发环境的一个插件上传到单片机的文件系统中。

可以参考下面网址的办法，安装文件上传插件，将html文件上传进ESP8266.

http://www.taichi-maker.com/home ... piffs/upload-files/

2：服务端的web服务。
a）如果请求主页，就把index.html发给客户端。
b）如果请求数据更新，根据节点发来的数据，返回一串用“,”隔开的字符串。
c）如果请求控制灯的开关之类的，就把控制结果发给客户端。

3：服务端的UDP数据处理就简单一点。接收节点发来的数据，存储之后，再发给需要发给这个节点的命令。

4：节点每秒上传一次自己的状态，并接受服务器发来的命令，如果有命令需要执行，就去执行以下。开源代码的节点功能是控制两个灯，只需要在ESP8266上再接一个双路继电器模块，就可以实现了。

5：服务器和节点共用的struct.h文件，这里面定义了两部分代码都需要的数据结构，常量等。

有了自己的物联网服务器，就可以发挥自己的想象力，实现各种各样自己DIY的物联网终端了。

fryefryefrye · 发表于 2021-4-6 09:03:05

本帖最后由 fryefryefrye 于 2021-4-6 09:19 编辑

ploestar 发表于 2021-4-5 19:37
有点复杂啊,需要绑定MAC地址,如果添加新设备,要修改服务器端程序?缺一个文件#include "D:\GitHub\Private\w ...

那个配置文件里面写的是我自己家wifi的用户名和密码，你不需要的，注释掉这一行就行了。

如果你有多个“灯光控制器”，比如我给的这个例子，有三个。为了维护和扩展的方便，每个控制器的固件是完全一模一样的。怎么才能让服务器区分它们的序号，而不用在节点上配置数据呢？在服务端维护一个MAC地址列表我觉得是最简单的方法。除非你愿意给每一个节点单独配置一个序号，上传数据的时候包含这个序号，这样服务器就不用搞MAC地址列表了。
根据我的经验，服务器的代码是需要经常修改的，比如想定时打开一个灯，我就会去修改服务器代码，而不是修改节点的代码。比如增加“灯全开”，“灯全关”的命令，也是只需要修改服务器代码就可以实现。

不过你都运行起来了，说明你都搞定了。这是我第一次见到别人把我的代码跑起来，有点小开心呢。

fryefryefrye · 发表于 2021-4-6 14:50:03

flishmen 发表于 2021-4-6 14:02
内网穿透，固定IP有解吗？

电信宽带，最简单，打10000号申请公网IP。然后自己搞个动态域名。
其他宽带运营商，自己想办法搞穿透吧，我不大懂。

fryefryefrye · 发表于 2021-4-6 15:24:22

jjbboox 发表于 2021-4-6 15:10
没用的，现在公网IP地址是稀缺资源。
电信不会无缘无故免费给的。

至少4-5年前，本地的电信打个电话，就给公网IP。不知道现在怎么样了。

fryefryefrye · 发表于 2021-4-11 09:46:28

一缕阳光发表于 2021-4-10 20:17
如果可以把不用的手机作为服务器就好了现在家里都有换下来的手机 ...

手机充电/供电的问题就挺头疼的。还是一片15元的ESP32最适合。

而且Android编程比Arduino复杂多了。

不用的手机，是有屏幕的，适合作为控制面板，挂在墙上的。

fryefryefrye · 发表于 2021-4-30 12:05:30

本帖最后由 fryefryefrye 于 2021-4-30 12:55 编辑

muyan 发表于 2021-4-30 08:45
楼主server端代码可能有点问题，1个node没问题，然后测试接了2个node，结果第二个node怎么点击都没反应（节 ...

找到bug了。在服务器代码的269行。要改成：
m_WiFiUDP.write((const char*)(LightCommand + MacAddressId), sizeof(tLightCommand));

gitbee上的代码已更新。
https://gitee.com/fryefryefrye/O ... tomation/ESP8266Web

fryefryefrye · 发表于 2021-4-30 15:51:09

本帖最后由 fryefryefrye 于 2021-4-30 15:57 编辑

muyan 发表于 2021-4-30 14:16
楼主好人做到底，再来一段显示客户端电量之类数据的代码吧

没懂你需要什么？
节点如果有更多的信息需要上传后在网页里面显示，
1：数据结构里面加变量，节点填充好之后上传。
2：在服务器的240行，把数据转成字符串，加进去，就可以显示了。

fryefryefrye · 发表于 2021-4-30 15:52:54

muyan 发表于 2021-4-30 14:13
本来想改成有开关指令再发送会更省带宽，否则一直在发送，但是同样多了些判断 ...

反正需要心跳包，服务器需要知道节点是否在线。节点需要知道网络是否正常。所以干脆就一秒一次，一来一回。

我有的设备是GPRS在线的，就是10秒来回一次，有命令就立即发送。

fryefryefrye · 发表于 2021-4-30 21:22:31

muyan 发表于 2021-4-30 17:11
就是你采集电压电流电量的，想着你已经做成模块了，就不想自己写了
无论这个项目是否完整化，总之还是要感 ...

你是说测量220交流电的电流电压的吗？已经上传了。

https://gitee.com/fryefryefrye/O ... 66Web/node/ac_meter

fryefryefrye · 发表于 2021-5-1 13:25:54

本帖最后由 fryefryefrye 于 2021-5-1 13:37 编辑

muyan 发表于 2021-4-30 22:52
我用INA226测直流电流和电压，取得的数值是带小数的，回传过去变成整数了，哎，只能抄作业了
...

DC啊，你说清楚啊。我也有啊。不过我是INA219的，不知道协议是否兼容。

https://gitee.com/fryefryefrye/O ... 66Web/node/dc_meter

xxxxxx.xx 表示数据精确到两位小数，传输的时候乘以100，显示的时候除以100。

虽然现在ESP8266之类的计算能力挺大的了，但这是以前玩51的习惯。51如果引入一个float值，固件大小能翻2-3倍。计算性能估计也不怎么样。

其实这种电流电压表的数据读取之后，记录log，然后绘图才是最佳使用方式。用web也是可以实现的。
比如下图，就是电流曲线和电量曲线。

fryefryefrye · 发表于 2021-5-1 22:18:17

muyan 发表于 2021-5-1 15:47
居然传的是整数的，不过我保留位数太多就没想到
219和226相通的，精度不同

有时候，我的一个物理节点，一片ESP8266，但是实现了两种节点的功能，就是像你这样，直接每秒发送两个UDP包就行了。

fryefryefrye · 发表于 2021-5-1 22:21:55

muyan 发表于 2021-5-1 15:47
居然传的是整数的，不过我保留位数太多就没想到
219和226相通的，精度不同

界面上的数据，还是全部写到表格里面，比较清晰。

fryefryefrye · 发表于 2021-5-1 22:28:32

muyan 发表于 2021-5-1 15:54
我有个并网光伏，还有一路离网的小玩具，并网的有采集器，离网的看不到数据，所以看到你这套东西觉得挺有 ...

我的服务端程序是运行在树莓派上的，树莓派可以把NAS挂载上去了，可以读写NAS上的文件。所以我的log记录是直接写进NAS文件系统的。

不知道ESP32能不能访问windows共享文件夹，打开文件之类的操作。

不过我前两天刚在ESP32上弄了个ftp上传文件，往NAS上上传文件，我看到上传的选项有append功能，应该可以记录log，就是可能速度有点慢。

短期的话，可以考虑直接记录在ESP自己的那个文件系统里。

fryefryefrye · 发表于 2021-5-2 07:53:51

muyan 发表于 2021-5-1 23:18
写文件的方式，一开始考虑SPIFFS，但是刚才编译加了蓝牙串口，结果超容量了，一想这每秒记录的数据，就放 ...

https://gitee.com/fryefryefrye/O ... 66Web/node/esp32cam
这是我用带摄像头的esp32模块做的。拍照后储存TF卡，每1个小时上传一张到ftp。

问题是ftp上传一个文件，不管文件大小，整个流程至少要好几秒的，就算局域网，0字节文件，也要10秒左右。

你这一秒一记录，除非先存spiffs，然后一分钟上传一次发ftp。估计上传过程还会打断记录。

还是挂个tf卡算了，全部测试结束后，再把整个文件上传ftp。

其实我就算用树莓派往NAS里面写log数据，也就1分钟写一次，没必要一秒一次吧？

fryefryefrye · 发表于 2021-5-2 09:06:04

muyan 发表于 2021-5-1 16:04
arduino第一次接触，直接库下载，还真方便，无论219和226都有现成的，直接拿来用就好了，所以主要还是在 ...

有了这套系统，你那种小液晶显示器，用处就不大啦，所有的数据都可以到电脑上或者手机上看。

我甚至连电动车上的电压电流电量，都用GPRS模块（10元的SIM800），上传到自己的服务器，也不用在车上搞个显示器了。

fryefryefrye · 发表于 2021-5-2 16:57:29

muyan 发表于 2021-5-2 10:17
我刚测试完，可以一直写，但是不关闭文件，又没法读，所以必须缓存再一次性写入，就是写入时会delay ...

我在树莓派上，用Windows共享的方式，每次打开文件，就写入一行，然后关闭。

所以不会影响其他进程的读取。

fryefryefrye · 发表于 2021-5-2 22:51:53

muyan 发表于 2021-5-2 21:21
GPRS是2G的吧，上海这里联通2G关掉，导致以前买的儿童手表都没法用了，以后都会逐步关掉了吧 ...

联通是关了，移动的不敢关啊，所有的物联网设备都靠它呢，共享单车不算什么，自动售货机也可以无所谓，但是挖掘机，混凝土车，塔吊，这些都是贷款购买，每月正常还款，设备收到银行每月的指令才能运行。

fryefryefrye · 发表于 2021-5-3 06:24:26

muyan 发表于 2021-5-2 23:14
原来如此
不过移动的套餐不如电信的，都办了电信的套餐了

这些设备，我都是上淘宝买小流量物联网卡啊，10-20元/年。每月几十兆流量。10秒发一个UDP包，够用了。

fryefryefrye · 发表于 2021-5-8 08:54:19

本帖最后由 fryefryefrye 于 2021-5-8 09:03 编辑

civilization 发表于 2021-5-7 23:28
楼主描述light节点的功能就是控制两盏灯。我买的ESP8266是8脚的ESP-01S模块+单路继电器模块。今天试着编译 ...

第1行到12行，就是注释，不用改。
ESP8266的开发板，有的板子是用GPIO号码标注的，有的是用Dx来标注的，这只是个对应表，方便查看。

你说的8脚模块，我没用过，我在网上查的，引出脚只有两个，分别是GPIO 0，GPIO 2.
好像是把14，15行改成：
#define LIGHT_1_PIN 0
#define LIGHT_2_PIN 2
仅供参考。

fryefryefrye · 发表于 2021-5-11 10:48:57

本帖最后由 fryefryefrye 于 2021-5-11 10:51 编辑

civilization 发表于 2021-5-10 18:55
今天开发板到货了。试着运行，发现个诡异的事。一开始light灯带节点发送给server的MAC地址居然对不上。宽带 ...

果然，我查了一下我的所有的节点，所有的ESP8266，代码读取出来的MAC地址和在WiFi网络上呈现出来的MAC地址的第一个字节，相差了 2 . 之前一直都没注意到。

ESP8266上，我是用这个函数取得MAC地址的。
WiFi.softAPmacAddress(mac);

再查查资料，这个取得的是软AP的MAC地址，作为客户端的时候，MAC地址是不一样的。应该用WiFi.macAddress() 获得真正的客户端MAC地址。我暂时没条件测试。你可以试试看。

感谢提醒。