如何 3 行代码使用 arduino 接入阿里云物联网平台

2022-04-17 20:00:48

文章始发：云栖社区
作者：xinyu198736
原文链接：https://yq.aliyun.com/articles/719045

文中提到的 AliyunIoTSDK 这个 arduino 库，可以在 arduino 库商店里搜索到（搜索 AliyunIoTSDK）
https://github.com/xinyu198736/arduino-aliyun-iot-sdk
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阿里云物联网平台简介

阿里云物联网平台提供接入物联网场景的一整套基础设施，强大的在线配置能力，基本可以实现无代码开发接入各类应用，实现大规模的物联网应用场景。

核心能力模块包括：

产品&设备创建和管理
服务可视化开发
控制界面可视化开发
数据分析和监控运维等辅助设施

基于以上功能模块，可以快速在阿里云定义设备模型和事件等信息，然后快速创建和接入设备，再利用可视化的开发平台，可以零代码实现非常强大的功能。

不过，今天我们要介绍一个比较特殊的接入场景，使用嵌入式系统快速接入阿里云物联网平台，这里以 esp8266 为例。

esp8266 是一款集成网络模块的嵌入式芯片，自带 32 位处理器，各种外设接口，wifi 模块等，可以使用 arduino 平台进行编程，兼容大量 arduino 库。

本文就是以 arduino 编程方式，使用的 esp8266 开发板为 NodeMCU 1.0 ，淘宝成本仅为 8~10 元。

场景

本次我们想利用 ESP8266 芯片实现一个简单的可远程控制的空调控制器，具备以下功能：

批量部署，可通过云平台集中管理和远程控制空调开关、温度、模式等
芯片可感知环境温度、亮度，并上报物联网平台
芯片可远程触发事件，上报物联网平台
成本尽量低，不超过 30 元

首先，我们进行硬件选型，经过功能评估，选用以下硬件：

nodemcu 核心板（基于 esp8266） 10.89元/个
DS18B20模块温度传感 3.18元/个
GY-30 光照传感 4.38元/个
红外发射板 3.5元/个
杜邦线母对母 1.45元/串
电源插头 1.4元/个
数据线 1.8元/个
按钮开关 0.75元/个

开始接入

具体的连线，我们这里不展开，我们主要探讨如何使用 arduino 快速接入物联网平台。

第一步，在物联网创建产品，建立物模型，并创建设备，获取设备配置信息。

创建产品，并定义物模型

创建设备，与产品绑定，获取设备鉴权信息

第二步，用 arduino 连接 nodemcu 开发板，开始硬件端的开发。

具体接线可以自己研究，这里只是个展示，哈哈

硬件端开发

这里不讨论如何使用 arduino 进行 esp8266 芯片开发，直接进入代码环节，相关基础知识可以百度一下。

首先，亮相一个我自己封装的 aliyun iot 上层 SDK（ arduino-aliyun-iot-sdk ），底层连接基于 PubSubClient 库，并且对模型操作做了一些上层封装，可以方便的发送数据和订阅远程指令。

// 引入 wifi 模块，并实例化，不同的芯片这里的依赖可能不同
#include <ESP8266WiFi.h>
static WiFiClient espClient;

// 引入阿里云 IoT SDK
#include <AliyunIoTSDK.h>

// 设置产品和设备的信息，从阿里云设备信息里查看
#define PRODUCT_KEY "xxx"
#define DEVICE_NAME "Device_D"
#define DEVICE_SECRET "xxxxxxxxxxxxxx"
#define REGION_ID "cn-shanghai"

// 设置 wifi 信息
#define WIFI_SSID "xxxxx"
#define WIFI_PASSWD "xxxxx"

void setup()
{
    Serial.begin(115200);
    
    // 初始化 wifi
    wifiInit(WIFI_SSID, WIFI_PASSWD);
    
    // 初始化 iot，需传入 wifi 的 client，和设备产品信息
    AliyunIoTSDK::begin(espClient, PRODUCT_KEY, DEVICE_NAME, DEVICE_SECRET, REGION_ID);
    
    // 绑定一个设备属性回调，当远程修改此属性，会触发 powerCallback
    // PowerSwitch 是在设备产品中定义的物联网模型的 id
    AliyunIoTSDK::bindData("PowerSwitch", powerCallback);
    
    // 发送一个数据到云平台，LightLuminance 是在设备产品中定义的物联网模型的 id
    AliyunIoTSDK::send("LightLuminance", 100);
}

void loop()
{
    AliyunIoTSDK::loop();
}

// 初始化 wifi 连接
void wifiInit(const char *ssid, const char *passphrase)
{
    WiFi.mode(WIFI_STA);
    WiFi.begin(ssid, passphrase);
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
    {
        delay(1000);
        Serial.println("WiFi not Connect");
    }
    Serial.println("Connected to AP");
}

// 电源属性修改的回调函数
void powerCallback(JsonVariant p)
{
    int PowerSwitch = p["PowerSwitch"];
    if (PowerSwitch == 1)
    {
        // 启动设备
    } 
}

核心代码只有三句：

// 初始化 iot，需传入 wifi 的 client，和设备产品信息
AliyunIoTSDK::begin(espClient, PRODUCT_KEY, DEVICE_NAME, DEVICE_SECRET, REGION_ID);

// 绑定一个设备属性回调，当远程修改此属性，会触发 powerCallback
// PowerSwitch 是在设备产品中定义的物联网模型的 id
AliyunIoTSDK::bindData("PowerSwitch", powerCallback);

// 发送一个数据到云平台，LightLuminance 是在设备产品中定义的物联网模型的 id
AliyunIoTSDK::send("LightLuminance", 100);

注意这里的数据绑定和数据发送，是非常有用和方便的，不需要自己去写做匹配的代码，也不需要自己组装数据，并且会自动合并数据，节约上报的频率。

将设备配置信息配置进代码，烧录到板子，运行即可，是不是炒鸡方便呢。

注意事项：