WiFi模块ESP8266同阿里物联网云平台连接（超详细）

news2024/11/24 5:42:34

写在前面：本节主要的内容是利用ESP8266模块，同阿里云物联网平台的连接，为后面的实现数据的远程展示与处理做好铺垫。

      本节的主要内容分为一下几个阶段进行：

  • 1、阿里云物联网平台的创建
  • 2、阿里云 IOT studio界面绘制
  • 3、mqtt.fx软件模拟MQTT客户端发布与订阅消息
  • 4、ESP8266与阿里云平台通信

一、阿里云物联网平台创建

        首先，我们需要创建一个物联网平台，用于数据的上传，也就是PC端进行数据的显示。之所以选择阿里云物联网平台，是因为中移动的ONENET平台创建失败了，阿里云创建成功了，所以这次先利用阿里云进行展示，后期也会学习其他物联网平台的使用。

        第一步肯定是登录或者是注册了，方法不用多说，和其他网页的注册是一样的，我当时选择的是利用支付宝进行验证的。

1、登录或者注册

                上面是阿里云平台的主界面，在右上角有注册与登录； 

 2、创建产品与设备

        登录后进入阿里云的物联网平台：点击产品——物联网——物联网平台；当然也可以在上方搜索栏直接搜索物联网平台。

        进入平台后，需要选择公共实例，新手刚进入不出意外得话是不能够直接进入公共实例的，这时候需要我们进行申请，可以免费使用一个月。当然企业版实例我们不需要用，公共实例已经足够了。 

        进入公共实例之后我们接着要做的就是创建设备与产品，如下图的界面，在左边栏中有产品，我们直接点解，然后我们就发现，系统已经给出我们后米恩的流程步骤了：创建设备——创建产品——编辑物模型——设备端开发。 当然，可以去看看里面的指导，也可以跟着我接着做；

        上方已经显示了一个我之前创建的产品：温湿度显示设计。我们直接重新创建，点击创建产品。

        点击后需要注意的有两点：1、产品名称（自定义设计）2、所属类型：选择（自定义品类）；其余的不需要更改。
        

        上方就是有创建了一个新的产品：12345；接着是创建设备，很多人在这就不明白了，什么是产品？什么又是设备呢？

        简单理解两者的区别：产品可以认为是智能门锁一个大类，而设备可以认为是A家用户的智能门锁或者B家用户的自己能门锁。也就是说产品是一个大类，里面可以包含多个设备。

        我们直接点击产品中的管理设备，进入下面的界面：

            跟创建产品一样，我们在某一个设备下面创建一个产品，我已经创建了一个mqtt_stm32的设备，而且设备的状态是离线（离线表示这个设备已经前面被激活了，只是现在不在线，如果是一个新的设备会显示的是未激活）如下图所示：     

3、物模型的创建 

        产品——设备——物模型

        物模型简单来说就是某个产品下面所要检测的数据量，例如：温度、湿度、光照强度、LED开关等等。一种数据量就需要一个创建一个物模型。

        我们点击产品，进入功能定义，然后前面编辑单稿，如下所示，我已经创建了三个物模型:LED开关、湿度以及温度；我们创建完所需要的物模型，点击右上方的发布，即可完成物模型的创建。

        在编辑物模型的时候，我们需要根据其变量特性进行设置编辑： 

功能名称：就是简单说明该物模型是用来干什么的；

标识符：用来标识，后面数据的传递需要用到此名称；

数据类型：传递的数据是什么类型，比如：温度就是浮点型37.5摄氏度，开关就是布尔类型开或者关；

取值范围：就是此物理量的变化范围；

步长：就是变化的最小单位；

单位：就是物理量对应的单位，例如温度就是摄氏度℃；

读写类型：读写不需要改变； 

         创建完成后，当我们点击产品——物模型数据时，就可以看见我们设置好的物理量，我这个已经有数据是因为我进行连接过，刚开始创建时，没有数据，需要后面上传数据，至此，物联网平台的产品-设备-物模型就已经建立完成，当数据传入后就可以在此平台上进行展示以及控制。

二、IOT studio界面绘制

        在前面我们对阿里云的物联网平台进行了创建，包括：产品——设备——物模型，当数据传入后，我i们就能够在物模型平台进行查看以及进行对应的控制。

        当然，前面的创建并不能够美观的进行数据的展示，我们经成看见的数据检测平台是美观且高大上的，不能只在物模型处去看数字的变化，这一节我们就去看看阿里云平台为我们提供的数据界面的绘制，包括仪表盘、折线图等绘制——IOT studio界面绘制。

        首先我们退回最开始的物联网云平台，也就是公共实例的位置；在公共实例旁边有一个增值服务，点击后，新版进入需要点击选购增值服务，像我点击就直接出现下面的IOT Studio（应用开发）。这个阿里云平台提供免费使用30天。

          进入应用开发后，我们所需要的是Web应用开发： 

        我们新建Web页面进行设计，需要注意的是;1、我们需要填写应用的名称；2、选择所属的项目。此处，如果没有项目，点击右边新建项目，先按照要求新建一个项目，然后再将所创建的Web应用归属到对应的项目中。

         创建好新的Web应用后，进入下面的设计页面，分为以下的5个步骤：

        1、选择创建；2、选择对应的元素；3、设计画布；4、保存；5、发布；

        如下所示，设计的显示界面（虽然很丑，但是只是起到一个学习的作用，大家根据自己的设计天赋，设计更美观的界面）。

        设计完界面后，我们需要进行数据源的配置，就是给对应的元素添加对应的数据源。每个元素点击进去都会有如上图3所示的配置数据源的部分；配置界面如下所示：

        首先是选择产品，我们目前的产品只有一个，就是温湿度显示设计，我们直接选择就好；很多人刚开始进来之后，发现选择产品这一栏，没有产品共我们选择，但是我们明明在第一部分已经创建了产品？那是因为公共实例与ITO Studio界面并没有形成关联，也就是说是两个独立的部分，我们需要将公共实例中的产品移至过来。点击下方的产品管理；             

        我们可以看到关联物联网平台产品，然后选择对应的产品进行管理，就会在数据源的选择时有选择。 

         经过上面的操作，我们就完成里对应界面的设计，我们只是提供方法，并没有规定平台的设计！

三、mqtt.fx模拟MQTT客户端发布与订阅消息

        经过上面产品—设备—物模型的创建、以及ITO Studio界面的设置，物联网云平台端也就是PC端的设置就已经完成了，接着就是如何与云平台进行互联，将数据进行上下传递。我们最终的想法时将传感器的数据利用STM32以及ESP8266进行采集，上传至云平台。但是我们肯定不能直接进行采集与上传。我们需要先验证所创建的阿里云物联网平台是否正确，数据传递过去后是否能够按照我们要求进行显示。

        所以我们本节先利用MQTT.fx软件对我们所设计的平台进行数据模拟，消息的发布与订阅。

        首先我们需要用到以下两个软件，一个是MQTT.fx软件进行数据的传输，一个是阿里云物联网平台配置，用于相关数据的配置。 

百度网盘连接：

链接：https://pan.baidu.com/s/1-hIIUVsVK9K2oz_2v9NFfg 
提取码：1022

         首先，我们进入MQTT.fx软件，进入后为上方界面，我们需要在这个界面完成与阿里云物联网平台的连接。点击上方的设置按钮，填写对应的内容：

        如上图所示：需要填写的内容较多，主要包括：

1、Broker Address:填写阿里云物联网平台配置软件中连接域名前半部分，冒号之前.com截至；

2、Broker Port:填写阿里云物联网平台配置软件中连接域名后半部分，1883(一般情况不变)；

3、Client ID:填写阿里云物联网平台配置软件中Clienld内容；

4、User Credentials-UserName:填写阿里云物联网平台配置软件中Username内容；

      User Credentials-Password:填写阿里云物联网平台配置软件中Password内容；

填写完后Apply，然后Cancel，最后点击设置旁边的Connect；

注：填写时，一定一定认真，输入法为英文，多次尝试，基本上很难一次连接成功！！！

        那么问题来了，阿里云物联网平台配置软件中的数据是哪里来的呢？

        首先，红色框中的三项数据来自物联网云平台的三元组；在设备中点击:DeviceSecret中查看;TimeStamp:随便填写（123456等）；Clientld：设备的名称；填写成后点击右下方的生成，其余的连接参数就会直接生成。

        按照上述说明，进行MQTT.fx同阿里云物联网平台连接，连接成功后，在MQTT.fx软件右上方，🔒标识打开，绿灯亮。在物联网平台中，设备状态改为在线，即成功。

         在成功连接后，下一步就是进行数据的传递；

 1、MQTT.fx——物联网云平台

        首先是由MQTT.fx向阿里云物联网平台进行数据的发布，先在产品中的Topic类列表里面寻找物模型通信Topic中属性上报，操作权限为发布的报文，其报文如下：

        在MQTT.fx软件的Publish处进行发布：

        /sys/ProducKey/设备名称/thing/event/property/post_reply

        将对应的内容进行替换；

         然后由MQTT.fx填写需要发布的数据，但是数据有其严格的格式：

        {"params":{"temperature":45,"humi":43},"version":"1.0.0"} 

        其中，temperature、humi——物模型的标识符；45、43是需要传递的数据，其余格式保持不变即可。

操作视频，需要缓冲一会才能观看。

mqtt.ft与物联网平台

 2、物联网云平台——MQTT.fx

        再就是由阿里云物联网平台向MQTT.fx进行数据的订阅，先在产品中的Topic类列表里面寻找物模型通信Topic中属性设置，操作权限为订阅的报文，其报文如下：

        /sys/ProducKey/设备名称/thing/service/property/set

          将对应的内容进行替换；

        然后，通过控制物联网云平台的LED开关，观察MQTT.fx收到的信息指令。

操作视频,需要缓冲才能观看。 

mqtt按键

        以上便是利用MQTT.fx进行物联网平台数据的发布与订阅，成功地证明了我们创建的平台是没有问题的。后面在此基础上在引入ESP8266模块进行通信。

 四、ESP8266与物联网云平台进行通信

        在上面我们进行了软件的通信，这节我们就利用ESP8266模块实现与物联网云平台的通信，当然我们也是最简单的利用串口助手进行通信。

1、ESP8266固件库烧录

        首先要做的就是对ESP8266进行MQTT固件库的烧录，其烧录的方法和我之前的博客烧录的方法是一模一样的，大家可以进行查看学习，不同的是烧录的文件不同，我将烧录的文件以及所用的资料放在百度网盘中供大家使用。

WiFi模块ESP8266(超详细)---(含固件库、AP、STA、原子云使用)-CSDN博客

百度网盘链接：

链接：https://pan.baidu.com/s/1WPIRfKuuXpNcxJqgq_ze8A 
提取码：1022（文件）

链接：https://pan.baidu.com/s/1LaKXs4IOnOg6Prz2GHYGRA 
提取码：1022（烧录软件）

烧录的界面如下： 

2、AT指令

        在此我们利用ESP8266进行通信依靠的依旧是AT指令，因此我们将所需要的AT指令进行说明：

1、AT//用于验证ESP8266模块的好坏，如果发送后能够返回OK，则证明模块没有问题。
2、AT+CWMODE=1//用于设置ESP8266的工作模式，设置为 STA 模式；
3、AT+CWJAP="Mi","123456782"//连接WIFI，前面是WFIF名称后面是密码；
4、AT+MQTTUSERCFG=0,1,"Clientid(每个逗号前面要加\)","用户名称","Password",0,0,""
5、AT+MQTTCONN=0,"Broker Address",1883,0//连接物联网平台
6、AT+MQTTSUB=0,"/sys/k1hk6fyktFW/mqtt_stm32/thing/service/property/set",0//订阅主题：
7、AT+MQTTPUB=0,"/sys/k1hk6fyktFW/mqtt_stm32/thing/event/property/post","{\"params\":{\"temperature\":73\,\"humi\":53}\,\"version\":\"1.0.0\"}",0,0//发布数据的命令；

注：1、指令4为：AT+MQTTUSERCFG=0,1,"Clientid(每个逗号前面要加\)","用户名称","Password",0,0,""     黄色的内容是需要进行替换的，按照前面软件产生的数据填写；

2、指令5为：AT+MQTTCONN=0,"Broker Address",1883,0    黄色内容也需要进行替换；

3、指令6为：AT+MQTTSUB=0,"/sys/k1hk6fyktFW/mqtt_stm32/thing/service/property/set",0   不需要进行修改。

4、指令7为：AT+MQTTPUB=0,"/sys/k1hk6fyktFW/mqtt_stm32/thing/event/property/post","{\"params\":{\"temperature\":73\,\"humi\":53}\,\"version\":\"1.0.0\"}",0,0    只修改黄色部分，物模型的标识符，以及传递的数据；其余的任何标点符号都不要修改；
利用串口助手进行发送，注意每条指令需要加上换行，再手动发送，返回OK即发送正确。

3、操作验证

串口助手：

链接：https://pan.baidu.com/s/1c4qFxLoi5Z0jWeQSK0ipow 
提取码：1022

操作视频，需要缓冲后查看；

ESP8266+aliyun

        以上便是利用ESP8266模块,完成了同阿里云物联网平台的连接。

        创作不易，还请大家多多点赞支持！！ 

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