ESP8266连接乐鑫云平台IOT_Demo

前言

介绍8266如何连接到乐鑫云平台，以及如何与乐鑫云平台进行交互

在此之前我们已经在乐鑫云平台创建了云端设备，并且获取到了云端设备所对应的设备秘钥

云端设备和云下设备需要靠秘钥进行连接

 我们将秘钥下载下来  秘钥就是个二进制文件，我们可以将这个二进制文件烧录到8266模组当中，这样的话8266就可以使用这个二进制秘钥来连接乐鑫云平台

那么8266如何连接这个云平台以及如何使用这个秘钥呢？

这里8266将使用不加密的tcp通讯来和乐鑫云平台进行交互，端口号是8000

 

 云下设备与乐鑫云平台的交互，他使用的是json字符串，json字符串中有GET指令,“tock 000”设备秘钥，等等参数

 当接收方接收到发送方发送的json报文后，接收方需要向发送方响应

注意程序当中会根据我们flash大小，决定系统扇区的起始位置

        case FLASH_SIZE_32M_MAP_512_512:
            rf_cal_sec = 1024 - 5;
            priv_param_start_sec = 0x7C;	// 【设备密钥】烧录到【0x7D】
            break;
        case FLASH_SIZE_32M_MAP_1024_1024:
            rf_cal_sec = 1024 - 5;
            priv_param_start_sec = 0xFC;	// 【设备密钥】烧录到【0xFD】
            break;

user_init 

我们只关心这个函数

    user_esp_platform_init();	// 查询复位状态、参数初始化

user_esp_platform_init

首先它读取0x7D扇区的数据，这里面有设备秘钥等参数，

	system_param_load(priv_param_start_sec+1,0,&esp_param,sizeof(esp_param));	// 读取【0x7D(0x7C+1)扇区】的数据(KEY_BIN)
	os_printf("esp_param.devkey = %s\n",esp_param.devkey);						// 串口打印【devkey】
	os_printf("esp_param.token = %s\n",esp_param.token);						// 串口打印【token】
	os_printf("esp_param.pad = %s\n",esp_param.pad);							// 串口打印【pad】
	os_printf("esp_param.activeflag = %d\n",esp_param.activeflag);				// 串口打印【activeflag】

之后连接WiFi 

    // 判断ESP8266是否为SoftAP模式
    //-------------------------------------------------------------------------------------------
    if (wifi_get_opmode() != SOFTAP_MODE)	// 不是SoftAP模式
    {
    	// 设置定时器（定时查询ESP8266的IP情况）
    	//----------------------------------------
    	os_timer_disarm(&client_timer);
        os_timer_setfn(&client_timer, (os_timer_func_t *)user_esp_platform_check_ip,(void *)1);	// 参数3=1：表示当前是刚复位状态
        os_timer_arm(&client_timer, 100, 0);	// 使能毫秒定时器(100Ms定时)
    }

user_esp_platform_check_ip

如果成功连接到WiFi的话

    // ESP8266获取到IP地址
    //---------------------------------------------------------------------------
    if (wifi_station_get_connect_status()==STATION_GOT_IP && ipconfig.ip.addr!=0)

进行tcp连接设置

		// TCP连接设置
		//------------------------------------------------------------------
        user_conn.proto.tcp = &user_tcp;	// 开辟内存
        user_conn.type = ESPCONN_TCP;		// 设为TCP连接
        user_conn.state = ESPCONN_NONE;

        device_status = DEVICE_CONNECTING;	// 设备(8266)状态设为【正在连接】

        if (reset_flag)				// 判断是否是刚复位
        { device_recon_count = 0;}	// 系统复位后，ESP8266_TCP重连计数=0（reset_flag==1表示为系统复位）

#if (PLUG_DEVICE || LIGHT_DEVICE)
        os_timer_disarm(&beacon_timer);	// 设置心跳定时器定时器
        os_timer_setfn(&beacon_timer, (os_timer_func_t *)user_esp_platform_sent_beacon, &user_conn);

并进行DNS域名解析

#ifdef USE_DNS
        user_esp_platform_start_dns(&user_conn);	// DNS设置

如果域名解析成功的话，那么就将8266作为tcp_client,连接到tcp_server也就是乐鑫云平台

        espconn_regist_connectcb(pespconn, user_esp_platform_connect_cb);	// TCP连接成功_回调函数
        espconn_regist_disconcb(pespconn, user_esp_platform_discon_cb);		// TCP断开成功_回调函数
        espconn_regist_reconcb(pespconn, user_esp_platform_recon_cb);		// TCP异常断开_回调函数

        user_esp_platform_connect(pespconn);	// ESP8266(Client)连接TCP Server

当tcp连接成功之后，我们向乐鑫云平台发送数据报

// TCP连接成功_回调函数
//==================================================================================================================
LOCAL void ICACHE_FLASH_ATTR user_esp_platform_connect_cb(void *arg)
{
    struct espconn *pespconn = arg;

    ESP_DBG("user_esp_platform_connect_cb\n");

    // 如果与服务器的TCP连接建立，那就关闭softAP模式
    //-----------------------------------------------
    if (wifi_get_opmode() ==  STATIONAP_MODE )	// 【开启AP模式使为了使用APP来向ESP8266发送路由器WIFI的SSID、PASS】
    {
        wifi_set_opmode(STATION_MODE);		// 设为STA模式
    }

#if (PLUG_DEVICE || SENSOR_DEVICE)
    user_link_led_timer_done();
#endif

    device_recon_count = 0;				// ESP8266_TCP重连计数 = 0

    espconn_regist_recvcb(pespconn, user_esp_platform_recv_cb);		// 网络数据接收成功_回调函数
    espconn_regist_sentcb(pespconn, user_esp_platform_sent_cb);		// 网络数据发送成功_回调函数

    user_esp_platform_sent(pespconn);	// ESP8266发送TCP数据（设备向乐鑫云平台发送数据包）
}

8266会根据云端设备是否激活来选择向乐鑫云平台发送云端设备激活的json字符串还是标识身份的json字符串

    if (pbuf != NULL)
    {
    	//【云端设备】未激活
    	//----------------------------------------------------------
        if (esp_param.activeflag == 0)	// 【0】：云端设备未激活
        {
            uint8 token[token_size] = {0};
            uint8 bssid[6];
            active_nonce = os_random()&0x7FFFFFFF;	// 第一次激活，获取随机的【激活加密码】

            os_memcpy(token, esp_param.token, 40);	// 获取esp_param.token值

            wifi_get_macaddr(STATION_IF, bssid);	// 获取STA的MAC地址


            // 格式化【ACTIVE_FRAME】，激活云端设备。【参数见"ACTIVE_FRAME"定义】
            //--------------------------------------------------------------------------------------
            os_sprintf(pbuf, ACTIVE_FRAME, active_nonce, token, MAC2STR(bssid),iot_version, devkey);
        }

//【云端设备】激活(类似于执行RESET操作)
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
//【"nonce"可选参数：用于 MD5-NONCE，SHA1-NONCE，HMAC-SHA1-NONCE 加密算法，是一个随机的整数，用来混淆加密算法】
//【"encrypt_method"必要参数：激活方式(这里设为PLAIN方式)】
//【"token"可选参数：是40位随机字符，用于"拥有者授权"，在实际情况中可能是出厂说明书里面的“二维码”】
//【"bssid"可选参数：设置该设备的MAC地址】
//【"rom_version"可选参数：版本信息】
//【"Authorization"必选参数：验证设备身份(Master Device Key)】
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define ACTIVE_FRAME    "{\"nonce\": %d,\"path\": \"/v1/device/activate/\", \"method\": \"POST\", \"body\": {\"encrypt_method\": \"PLAIN\", \"token\": \"%s\", \"bssid\": \""MACSTR"\",\"rom_version\":\"%s\"}, \"meta\": {\"Authorization\": \"token %s\"}}\n"

//【云下设备】向云平台标识身份，表明是设备发出的连接（ESP8266与乐鑫云平台建立连接后需向云平台标识身份，建立连接之后使用一次即可）
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
//【"nonce"可选参数：用于 MD5-NONCE，SHA1-NONCE，HMAC-SHA1-NONCE 加密算法，是一个随机的整数，用来混淆加密算法】
//【"Authorization"必选参数：验证设备身份(Master Device Key)】
//-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define FIRST_FRAME     "{\"nonce\": %d, \"path\": \"/v1/device/identify\", \"method\": \"GET\",\"meta\": {\"Authorization\": \"token %s\"}}\n"

关于创建数据点，修改数据点，定时等等的许多功能先不细讲

RPC（Remote Procedure Call Protocol）远程过程调用协议。一个通俗的描述是：客户端在不知道调用细节的情况下，调用存在于远程计算机上的某个对象，就像调用本地应用程序中的对象一样

最后看一下8266接收乐鑫云平台向它发送的RPC请求，他会作何处理，当8266接收乐鑫云平台向它发送的RPC请求请求内容是LED_ON时8266会将led点亮，LED_OFF时，8266将会把led熄灭

            	if( ((char *)os_strstr(pbuffer, "{\"deliver_to_device\": true, \"get\": {\"action\": \"LED_ON\"}")) != NULL )
            	{
            		PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_GPIO4_U,	FUNC_GPIO4);
            		GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4),0);		// LED亮
            	}
            	else if( ((char *)os_strstr(pbuffer, "{\"deliver_to_device\": true, \"get\": {\"action\": \"LED_OFF\"}")) != NULL )
            	{
            		PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_GPIO4_U,	FUNC_GPIO4);
            		GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(4),1);		// LED灭
            	}

所谓的设备接入云平台，实际上就是设备与云平台建立网络连接，之后按照云平台规定的数据格式，来收发网络数据，设备就能与云平台进行交互，实现设备接入云平台