物联网之WiFi一 - 好文

内容概要

1、智能家居介绍

2、智能家居市场分析

3、内容介绍

4、收益介绍

智能家居介绍

智能家居是什么：

智能家居市场分析：

中国智能家居规模：

地产市场分析：

家装市场分析：

内容介绍

1、WiFi技术原理

2、智能家居系统开发

3、WiFi开发环境搭建

4、WiFi（GPIO/UART/PWM/TIME）外设应用开发

5、FreeRTOS实时操作系统

6、LwIP网络协议栈、WiFi网络编

7、WiFi应用开发（智能开关、智能灯泡、智能环境采集）

8、WebServer开发（URL设计、文件系统、静态页面设计）

收益

1、掌握智能家居系统开发

2、掌握WiFi工作原理

3、利用WiFi控制外设资源　

4、掌握FreeRTOS实时操作系统开发

5、掌握LwIP网络协议栈开发

6、掌握WebServer开发

7、掌握智能开关、智能灯泡、智能环境采集实战开发

智能家居解决方案

1、智能家居解决方案

2、WiFi智能家居系统设计

3、WiFi智能家居硬件设计

4、WiFi智能家居项目展示

5、WiFi开发环境搭建

智能家居解决方案

1、智能家居系统介绍

2、智能家居应用场景

智能家居系统介绍

迎驾系统：你可以在回家前，优化家庭环境，比如调整温湿度、清新的空气

智能对讲系统：主人在大门口，通过对讲室外机开启大门：密码、刷卡或手机

光环境子系统：

智能窗帘系统：

智能窗户系统：

智能安防系统：

空调智能控制系统：

智能新风控制系统：远程控制智慧开启智慧运行

智能背景音乐系统：

智能影院系统：一键观影/一键K歌/一键游戏/一键暂停/一键结束

智慧睡眠系统：

智能语音音箱：

智能家居应用场景

离家模式：

离家可以分为4种：度假、进城、上班、外出

度假模式：出国度假10天以上，将大部分系统关闭

1.安防系统布放

2.关闭全部灯光

3.关闭全部窗户、窗帘

4.全部插座断电，冰箱、鱼缸、酒窖、除湿系统除外

5.关闭家庭影院

6.关闭背景音乐

7.关闭空调系统

8.关闭新风除霾系统

9.关闭地暖系统

10.关闭加湿器

上班模式：早出晚归和度假模式类似

不关闭地暖系统

不关闭净水系统

关闭新风系统，在下午3点自动开启

进城模式：周一上班，周五回家度周末和上班模式类似

可以关闭热水系统，周三早上自动打开，热水和地暖系统。

关闭新风系统，周五下午3点自动开启

外出模式：临时出去

安防布防

关闭灯光

关闭窗帘、窗户

其他均可以维持原状

唤醒场景：早上7点，自动启动唤醒场景

响起舒缓背景音乐，音量逐渐加强；

头顶射灯暖光缓缓亮起；

布帘开启50%，阳光照进房间；

香薰机喷出柠檬味，为您注入活力；

小星播报室外天气情况；

睡眠模式：当你要睡觉时，只要按床头『一键睡眠』场景，就可以：

关闭所有灯光。

室外安防自动布防。

关闭窗户、窗帘。

空调、地暖、新风系统智能调整到最适宜睡眠的状态。

关闭电视机、热水器、电暖风、加湿器、智能马桶等设备电源。

当然，会自动保留冰箱、净水系统、鱼缸、酒窖等电源。

影音模式：用过甜美的晚餐，您和家人小憩片刻后，走进负一楼影院准备享受家庭影院带给你视听愉悦的感受。在您的手机控制下：

窗帘开始慢慢关闭，

幕布徐徐垂落，

影院的背景反射灯慢慢亮起，

周围其它的灯光慢慢的暗下

投影仪开启

功放开启

新风开启

备浴模式：您只需要按下『一键洗浴』场景，就可以：

燃气打开

开壁挂炉

卫生间电暖风打开

卫生间灯光打开

卫生间背景音乐打开（电视打开）

10分钟后，系统自动提醒『热水已备好，可以洗浴了』。

客厅的常用应用场景：

功能全开：开启空调、新风、地暖、夜晚（开灯、关窗帘）；

功能全关：关闭灯光、窗帘、空调、新风、地暖；

灯光全开：家庭所有的灯光打开；

灯光全光：家庭所有的灯光关闭；

窗帘全开：客厅的窗帘全开；

窗帘全关：客厅的窗帘全关；

明亮：家庭所有的灯光打开，白天窗纱打开，窗帘打开；阅读：关闭窗纱，灯光调节到适宜看书时的亮度，音乐暂停，窗帘打开，空调调到舒适的26度；

看电视：最适合看电视的灯光，清晰，不刺眼；

餐厅的常用应用场景：

功能全开：开启空调、新风、地暖、夜晚（开灯、关窗帘）；

功能全关：关闭灯光、窗帘、空调、新风、地暖；

灯光全开：餐厅的灯光全部打开；

灯光全光：餐厅的灯光全部关闭；

窗帘全开：餐厅的窗帘全部打开；

窗帘全关：餐厅的窗帘全部关闭；

明亮：灯光冷白，灯带冷白，白天窗纱打开，窗帘打开，空调地暖开启保持正常温度26度；

就餐：主灯光最亮暖黄，灯带开启，背景音乐开启，窗纱关闭，窗帘关闭，新风打开，空调地暖开启保持正常温度26度；

阅读：关闭窗纱，灯光调节到适宜看书时的亮度，音乐暂停，窗帘打开，空调地暖开启保持正常温度26度；

智能家居系统设计

1、WiFi智能家居产品展示

2、WiFi智能家居系统设计

WiFi智能家居产品展示

WiFi智能插座：

WiFi智能环境监测：

WiFi智能灯泡：

WiFi智能家居系统设计

WiFi智能家居系统设计：

WiFi智能家居硬件设计

1、WiFi智能家居硬件方案

2、硬件选型方案

3、硬件使用方法

WiFi智能家居硬件方案

WiFi智能插座：

WiFi智能灯泡：

WiFi智能环境监测：

硬件选型方案

NodeMCU开发板：

ESP-12E：

温湿度传感器：

RGB全彩灯：

继电器：

硬件使用方法

像Arduino一样学习智能硬件开发

只需要通过杜邦线连接，随意搭建智能硬件原型

WiFi智能家居项目展示

1、WiFi智能插座

2、WiFi智能环境采集仪

3、WiFi智能灯泡

WiFi智能插座

WiFi智能环境采集仪

WiFi智能灯泡

WiFi开发环境搭建

1、ESP8266开发方案

2、开发环境搭建

3、固件烧写

ESP8266开发方案

ESP8266几种编程方法：

ESP8266开发方式有多种开发方式：

AT指令版

SDK版

Arduino版

NodeMCU固件和Lua

MicroPython

JS开发ESP8266

为什么选择SDK开发：

SDK开发的自由度更高，基于底层驱动

用C语言完全自己定制ESP8266的功能、指令或者输入输出，但这种开发方式对于开发者技能要求也更高，更适合有C语言和硬件系统编程背景的专业开发人员

乐鑫官网SDK下载地址：https://www.espressif.com/zh-hans
<https://www.espressif.com/zh-hans>

官方SDK提供两种框架： NONOS（没有操作系统）/RTOS（有操作系统）

RTOS SDK：

RTOS 版本 SDK 使用 freeRTOS 系统，引入 OS 多任务处理的机制，用户可以使用 freeRTOS
的标准接口实现资源管理、循环操作、任务内延时、任务间信息传递和同步等面向任务流程的设计方式。

RTOS 版本 SDK 的网络操作接口是标准 lwIP API，同时提供了 BSD Socket APIsocket
接口的封装实现，用户可以直接按照socket API的使用方式来开发软件应用

RTOS 版本 SDK 引入了 cJSON 库，使用该库函数可以更加方便的实现对 JSON 数据包的解析。

RTOS 版本兼容non-OS SDK中的Wi-Fi接口、smart
config接口、Sniffer相关接口、系统接口、定时器接口、FOTA接口和外围驱动接口，不支持AT实现

开发环境搭建

SDK开发工具集：

乐鑫配置：VirtualBox + Linux +交叉编译工具（编译代码时间短，只需几秒）

安信可配置： Windows + Cygwin + Eclipse + GCC（编译代码时间长，需要几分钟）

虚拟机+lubuntu：

VirtualBox下载地址：https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads
<https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads>

Lubuntu 镜像下载地址：http://downloads.espressif.com/FB/ESP8266_GCC.zip
<http://downloads.espressif.com/FB/ESP8266_GCC.zip>

新建共享目录：

为了便于我们开发，需要在window下

D盘下新建VM共享目录

VM下新建Share目录

VitualBox安装：

导入Lubuntu虚拟机：

挂载共享目录：

ls：查看当前目录文件

./mount.ch：运行shell脚本

输入root密码：espressif

在Share目录下，新建文件夹demo

在window下查看是否同步

固件烧写

Cp210xUSB驱动安装：

NodeMcu板载USB转UART芯片：CP2012

使用前需要安装USB驱动

固件烧写工具：

下载地址：http://wiki.ai-thinker.com/esp_download
<http://wiki.ai-thinker.com/esp_download>

ESP FLASH TOOL 是 Espressif
官方开发的烧录工具，用户可根据实际的编译方式和Flash的容量，将SDK编译生成的多个bin文件一键烧录到 ESP8266/ESP32 的SPI Flash中。

Flash 布局：

系统程序：用于存放运行系统必要的固件

用户数据：当有多余的 Flash 空间用于用户数据区时，空闲区域均可用于存放用户数据。用户可在其中任意空闲位置设置用户参数区，建议用少为用户参数区预留 12
K空间。

RF_CAL 参数：用于系统⾃动保存校准后的 RF 参数。

默认 RF 参数：将 esp_int_data_default.bin 下载到该区，用于保存默认的参数信息

系统参数：用于保存系统参数信息。

Boot 信息：位于 FOTA 固件的分区 1，存放 Boot 固件。

Flash 地址配置-Non-FOTA：

Flash 地址配置-FOTA：

ESP8266工作模式：ESP8266有运行模式、下载模式、测试模式的区别，进入下载模式可参考以下配置：

ESP8266硬件连接：

为了能够支持ESP8266固件烧写，在设备复位前GPIO0引脚电平必须下拉。相反，正常启动GPIO0引脚电平必须上拉或浮空。

NodeMCU开发套件USB连接能够通过中断DTR引脚把GPIO0拉低，并通过中断RTS引脚复位

ESP-12E烧录说明：

烧写AT固件：

下载地址： https://www.espressif.com/zhhans/products/hardware/esp-wroom-02/resources
<https://www.espressif.com/zhhans/products/hardware/esp-wroom-02/resources>

串口波特率选择115200,发送AT指令测试

热门工具换一换