博客园  :: 首页  :: 新随笔  :: 联系 :: 订阅 订阅  :: 管理

Esp8266 进阶之路21 【高级篇】浅谈 esp8266 如何在本地局域网网络情况下实现最大效率地和前端实现数据交互。（附带Demo）

Posted on 2018-06-29 17:02  CoreHouse  阅读(203)  评论(0)    收藏  举报
  • 本系列博客学习由非官方人员 半颗心脏 潜心所力所写，不做开发板。仅仅做个人技术交流分享，不做任何商业用途。如有不对之处，请留言，本人及时更改。
序号SDK版本内容链接
1nonos2.0搭建开发环境，开始一个“hellow world”串口打印。点我访问
2nonos2.0利用GPIO开始使用按钮点亮你的“第一盏灯。点我访问
3nonos2.0利用 "软件定时器 " 定时0.5秒闪烁点亮一盏LED。点我访问
4nonos2.0用PWM控制一盏LED的亮度变化。点我访问
5nonos2.0SDK高级使用之封装Post与Get请求云端，拿到“天气预报信息”。点我访问
6nonos2.0了解 SmartConfig与Airkiss一键配网，给8266配网上云端。无需把wifi名字密码写在固件里。点我访问
7nonos2.0了解 softAP热点配网模式原理，仿“机智云”定义自己的热点配网模式协议。点我访问
8nonos2.0你要找的8266作为UDP、TCP客户端或服务端的角色通讯，都在这了。点我访问
9nonos2.0[小实战上篇]Windows系统搭建8266的本地Mqtt服务器，局域网点亮一盏LED灯。点我访问
10nonos2.0[小实战下篇]Windows系统搭建8266的本地Mqtt服务器，局域网点亮一盏LED灯。点我访问
11rtos2.0接入阿里智能，点亮一盏LED灯，期待天猫精灵语音控制的不约而至！点我访问
12nonos2.0图文并茂学习阿里云主机搭建8266MQTT服务器，实现移动网络远程控制一盏LED。点我访问
13nonos2.0动手做个8266毕设小案例，smartConfig + MQTT协议轻松实现远程控制一盏LED。点我访问
14rtos2.0FreeRtos系统学习的正确姿势 ------ 环境搭建、烧录。点我访问
15rtos2.0接入阿里云平台非阿里智能的SDS服务，点亮一盏LED灯。点我访问
16nonos2.0基于Nonos移植红外线H1838，实现红外遥控器配网，远程控制一盏灯。点我访问
17nonos2.0esp8266自研的快速上电开关五次 (开-关为一次) ，无需按键触发则8266进去一键配网模式。点我访问
18nonos2.0基于NONOS 实现 OTA 远程升级，实现无线“ 热修复 ”升级固件程序。点我访问
19nonos2.0驱动 ds18b20、dht11 温湿度传感器，采集温湿度传感器到服务器。点我访问
20nonos2.0深入学习esp8266的esp now模式，仿机智云做一个小网关，实现无需网络下轻松彼此连接通讯交互数据。点我访问
21nonos2.0浅谈 esp8266 如何在本地局域网网络情况下实现最大效率地和前端实现数据交互。点我访问
22nonos2.0esp8266的工程如何添加第三方静态库文件以及如何自定义文件夹，聊聊那些makeFile的事点我访问
23nonos2.0再来一波 esp8266 基于 freeRtos系统连接自己私有的服务器实现OTA远程升级，接触下 lwip的基本知识。点我访问
24nonos2.0渗透学习回顾下esp8266的外置spi芯片25q系列，熟悉8266代码块在其的分布，得心应手放置图片或其他资料。点我访问
25rtos2.0深聊下esp8266的串口 Uart 通讯中断编程，为您准备好了 NONOS 版本 和 RTOS 系统的串口驱动文件。点我访问
26nonos2.0RTOS分析 MQTT 实现过程，实现移植 MQTT协议在 esp8266 rtos实时系统，可断线重连。点我访问
27rtos3.0跟紧脚步，用VisualStudio Code开发 esp8266 rtos SDK v3.0版本，全新的 idf 框架，节省内存模块化开发。点我访问
28rtos3.0教你轻松自如使用cJson在乐鑫 esp8266 如何解析一段json数据以及如何生成一段json数据。点我访问
29rtos3.0百万条消息免费之使用TCP直连模式MQTT协议接入阿里云物联网平台，支持私家服务器对接支持阿里云规则引擎。点我访问
30rtos3.0SDK编程使用 IIC总线驱动 0.96寸的OLED显示屏，显示天气预报信息。点我访问
31rtos3.0当esp8266遇到 Html，该怎么内置网页控制设备，理清内置网页的实现过程，实现无需路由器手机也可以控制esp8266。点我访问
32rtos3.0细聊HmacMD5的加密方法带来的安全性，并实践在esp8266上，最大保障传输的过程的信息的安全性。点我访问
33rtos3.0如何优雅地像乐鑫原厂封装esp8266底层寄存器的逻辑思维，做成自己的静态库库文件，让第三方人使用？点我访问
34nonos3.0编程使用 SPI 驱动基于Max7219芯片的八位数码管，显示日期信息。点我访问
35nonos3.0借助机智云平台做一个商业化的七彩RGB灯泡可调整体方案项目，炫彩夺目高大尚。点我访问
36rtos3.0认识Rtos 3.0 sdk 工程结构，如何向esp-idf工程靠近的，如何自定义头文件编译？点我访问
37rtos3.0你要找的基本外设功能都在这里了，包括Gpio、Pwm 和 Uart 接口使用。点我访问
38rtos3.0一篇文章带你搞掂存储技术 NVS 的认识和使用，如何利用NVS保存整型、字符串、数组以及结构体。点我访问
39rtos3.0带你捋一捋市面上的微信公众号配网智能设备 esp8266 并绑定设备的过程，移植并成功实现在 esp8266 rtos3.1 sdk。点我访问
40rtos3.0基于乐鑫idf框架，研究出超稳定、掉线重连、解决内存泄露问题的Mqtt框架！支持esp8266和esp32！点我访问
41rtos3.0esp8266-12模块基于rtos3.1版本ota功能远程空中升级固件，官网基础之上增加dns域名解析！点我访问
42rtos3.0我又来了，基于rtos3.0版本 SDK编程 SPI 驱动 ws2812b 七彩灯，代码全部开源奉献给你们！点我访问
43rtos3.0基于rtos3.0版本扫描周围获取附近可用的 Wi-Fi 热点路由器信息，同样适合esp32。点我访问
44rtos3.0整理分享那些我在项目中常用的esp8266 rtos3.0版本的常见驱动，Button按键长短按、PWM平滑调光等。点我访问
45rtos3.0内置仅1M的Esp8285，如何攻破最棘手的OTA问题，大大节省资源成本开发产品点我访问
46rtos3.0详细分析Esp8266上电信息打印的数据，如何做到串口通讯上电不乱码打印；点我访问
47rtos3.0无需外网，如何实现在本地局域网与控制端做数据交换的一些开发经验；点我访问
48rtos3.0迟来的1024程序员祝福，开源分享一个驱动 ds18b20 获取温度的工程。点我访问
49rtos3.2aliyun sdk 直连接入阿里云物联网平台，实现天猫精灵找队友零配网功能和语音控制。点我访问
……持续更新，欢迎关注我，QQ群讨论群：434878850
  • 很多人怎么联系我一起学习进步，下面打个小小公告和干货无偿分享：

玩转esp8266带你飞、加群付费QQ群，提高门槛，不喜的朋友勿喷勿加：434878850
esp8266源代码免费学习汇总（持续更新，欢迎star）：https://github.com/xuhongv/StudyInEsp8266
esp32源代码免费学习汇总（持续更新，欢迎star）：https://github.com/xuhongv/StudyInEsp32

目录：

文章目录

一.前言；

  • 前天在做菜时候，不小心把手指弄破了，留了不少血，立项要做一个标准的程序员，手指破了就是几乎敲不了代码了~噢噢。。。。

  • 下面正式入正题，在阅读本博文前，要有以下的术语和技术了解：

  • http协议的基本了解，post请求和get请求的区别。

  • esp8266的基本认识，烧录和编程认识；

  • postMan工具的基本使用，主要模拟前端post提交发送数据到esp8266;

二.各种方法对比；

第一种：esp8266和前端都使用tcp或者udp通讯。

  • 这种方法是网上最为流传的，也是很多程序员头脑的第一想法，主要实现的过程如下：

  • esp8266作为热点开启，让前端上位机去连接它，获得网关地址，由手机主动发起通讯，之后数据交互；或者esp8266去连接指定的路由器，通过某渠道去获取当前设备的IP地址。 之后也是由手机主动发起通讯。

【总结】： 由上面的步骤可以看到，不管是TCP或者UDP，都需要主动拿到设备的IP地址，这样一来就减少了效率，而且在多个前端上位机都通过socket连接到设备，会造成阻塞，特别是这种长连接的tcp协议；

第二种：esp8266和前端使用http协议的post或get请求数据。

  • 这种post或get请求数据交互在电商的APP和服务器数据交互使用最为广泛（毕竟我是Android开发的），其主要实现的过程如下：

  • 前端主动通过http协议，把数据写在发送的内容上面发送到服务器，服务器（esp8266）接收到了之后，服务器接收到数据之后，剖析数据，返回数据给前端，之后立马断开连接，服务器不会主动向前端发送数据！

【总结】： 由上面的步骤可以看到；**前端需要主动发送数据到服务器，但是服务器不会主动向前端发送数据！**这缺点大家都想到了：就是当服务器esp8266发生状态变化时候，前端是不知道的，需要主动去获取。如果客户端前端定时去服务器获取状最新态，这种做法不可靠，毕竟也是消耗服务器效应资源呢？

三.上面两种方法相结合成最佳方案；

  • 总结如下：
方法优点缺点
tcp udp前端可以实时收到设备的最新状态。如果多个前端一直连接，那么服务器要向多个设备发送数据，会造成阻塞。
http协议前端主动发送数据之后，立刻断开，避免多个前端一直连接设备。前端无法实时同步设备的最新状态。

以上2种方法结合一起使用，总结如下：

这里写图片描述

  • 上面的图可以看到

  • 2种想法相结合，设备采用本地UDP广播包来发送状态出去，最重要的是，广播包还含有其局域网的ID地址，后面我们就可以根据这个地址去http协议的post请求；

四. 代码；

  • 本地UDP广播实现，注意不要处理任何接收到的信息，因为我们要实现的是UDP广播包只管发数据！
LOCAL struct espconn user_udp_espconn;
LOCAL os_timer_t checkTimer_wifistate;

void ICACHE_FLASH_ATTR user_udp_sent_cb(void *arg){
    os_printf("\r\n发送成功！\r\n");
}


LOCAL void ICACHE_FLASH_ATTR user_udp_recv_cb(void *arg, char *pdata, unsigned short length) {
	//os_printf("接收数据：%s", pdata);
	//注意不做任何处理
}


LOCAL void sendDataUDP() {
	os_printf("send data ...\r\n");
	//每次发送数据确保端口参数不变
	user_udp_espconn.proto.udp = (esp_udp *) os_zalloc(sizeof(esp_udp));
	user_udp_espconn.type = ESPCONN_UDP;
	user_udp_espconn.proto.udp->local_port = 2000;
	user_udp_espconn.proto.udp->remote_port = 8686;
	const char udp_remote_ip[4] = { 255, 255, 255, 255 };
	os_memcpy(user_udp_espconn.proto.udp->remote_ip, udp_remote_ip, 4);
	espconn_sent(&user_udp_espconn, "this is message!", strlen("this is message!"));
}

//udp远程设置模块wifir接口,udp端口为1025
void ICACHE_FLASH_ATTR udpwificfgg_init(void) {

	user_udp_espconn.proto.udp = (esp_udp *) os_zalloc(sizeof(esp_udp)); //分配空间
	user_udp_espconn.type = ESPCONN_UDP;              //设置类型为UDP协议
	user_udp_espconn.proto.udp->local_port = 2000;            //本地端口
	user_udp_espconn.proto.udp->remote_port = 8686;           //目标端口
	const char udp_remote_ip[4] = { 255, 255, 255, 255 };       //目标IP地址（广播）
	os_memcpy(user_udp_espconn.proto.udp->remote_ip, udp_remote_ip, 4);

	espconn_regist_recvcb(&user_udp_espconn, user_udp_recv_cb);	 		//接收
	espconn_regist_sentcb(&user_udp_espconn, user_udp_sent_cb);	 		//发送
	espconn_create(&user_udp_espconn); //建立 UDP 传输

	wifi_set_broadcast_if(1);

	os_timer_disarm(&checkTimer_wifistate);   //取消定时器定时
	os_timer_setfn(&checkTimer_wifistate, (os_timer_func_t *) sendDataUDP,
	NULL);    //设置定时器回调函数
	os_timer_arm(&checkTimer_wifistate, 1000, 1);      //启动定时器，自动重载

}
  • 接收前端的post提交数据的处理：


LOCAL struct espconn httperver;
char httphead[] = "HTTP/1.1 200 OK \nDate: %s  \nContent-Type: text/plain; charset=UTF-8\n\nOK!!";

//接收的数据处理
LOCAL void ICACHE_FLASH_ATTR httperver_recv(void *arg, char *pdata,
		unsigned short len) {

	struct espconn *pespconn = (struct espconn *) arg;
	uart0_sendStr(pdata);//把接收到前端的数据打印到串口
	uart0_sendStr("\n\r------ recieve over ------- \n\r");
	//确定是post请求
	if (pdata[0] == 'P' && pdata[1] == 'O' && pdata[2] == 'S'
			&& pdata[3] == 'T') 
		char input[2048] = { 0 };
		char output[2048] = { 0 };
		os_sprintf(input, "%s", pdata);
		findStr(input, output);//获取body
		
		char* pJSON = output;
		char temp[2048];
		os_sprintf(temp, httphead,
				sntp_get_real_time(sntp_get_current_timestamp()));

		uart0_sendStr(temp);//把发送到前端的数据打印到串口
		espconn_sent(pespconn, temp, strlen(temp));//发送http response到前端

	}
	espconn_disconnect(pespconn); //注意要断开连接
}

void ICACHE_FLASH_ATTR httperver_init(void) //http协议服务器接口调用
{
	httperver.type = ESPCONN_TCP;//tcp
	httperver.state = ESPCONN_NONE;
	httperver.proto.tcp = (esp_tcp *) os_zalloc(sizeof(esp_tcp));
	httperver.proto.tcp->local_port = 80;//注意务必是 80端口
	espconn_regist_connectcb(&httperver, httperver_listen);
	espconn_accept(&httperver);
	espconn_regist_time(&httperver, 3, 0);
}

五. 关于http协议请求的一些常识；

  • 我们知道http属于短连接，即为一旦发送数据接收到回复，立刻断开连接。这个是建立在tcp之上的，也就是所谓的比tcp还要高级，因此，务必先让esp8266建立tcp服务器端。

  • esp8266建立tcp服务器端的端口一定是80，这个端口号是http协议中默认的。

  • esp8266反馈给前端的信息是要遵循规律的，要不会发生前端提示服务器没反应！！其信息格式大概如下：

    Headers注意这个状态码200 必须要的。还有提示协议版本。下面的Content-Type指定了返回的内容格式，下面的是文本字符串格式。相信做服务器开发的朋友很熟悉这个了！下面的OK！！就是返回的自定义的内容，比如我还可以加进去一些传感器的数值等。

 HTTP/1.1 200 OK 
 Date: Sat Jun 30 10:45:57 2018
 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
 
 OK!!

于是乎，我们在前端就能看到剖析结果如下，呵呵，他已经把前面的内容去掉了！

这里写图片描述

  • 再看看body内容,果然是我们回复的OK!!!：

这里写图片描述

六. 硬件下载；

  • 本demo下载：https://download.csdn.net/download/xh870189248/10509790
  • esp8266学习汇总：https://github.com/xuhongv/StudyInEsp8266
  • esp32学习汇总：https://github.com/xuhongv/StudyInEsp32
  • QQ付费交流群，众多大神带您飞: 434878850