ESP8266 教程：ESP8266 Homepie 与 OTA 笔记

Particle Photon 给我印象最深的两个特性是：其内置的WiFi，以及通过无线（OTA）更新设备的可能性。但是，使用 Photon 作为一个简单的温度传感器是相当昂贵的，在这里购买 23.00 欧元以上。

相比之下，ESP 家族的微控制器是更加便宜，我订购了几个所谓的 NodeMCU 开发工具包（每个 3.89 欧元）和 Wemos D1（每个 3.63 欧元）。在价格上，我没有弄错， 他们甚至包括从中国过来的邮资和处理。我们所需要的是两周的耐心。

ESP8266 与 Homepie

这两个都是基于 ESP8266，因此他们有板载 WiFi。 NodeMCU 可以使用支持 Lua 编程语言的固件（甚至是 BASIC）。我已经决定使用一个我或多或少感到舒服的环境，即 Arduino for ESP8266 固件，这个固件通过 Arduino IDE 进行安装是非常简单的。

这些小的微控制器能工作，但是有点麻烦的是不得不发明样板（boilerplate）代码，以便于重新连接、错误重启等。

我偶然发现了由马文·罗杰（Marvin Roger）创建的一个叫做 homie-esp8266 的项目。 它基本上是一个小型的框架，它能将 ESP8266连接到 MQTT，并提供自动连接/重新连接处理、JSON配置、可选的 Web UI 以配置最初在接入点模式下启动的微控制器，以及支持我创建的用于更新代码的 Over-the-Air （OTA)。 是的：OTA 支持和TLS。

Martin 显然仔细考虑了：一个设备应该如何与其环境进行交互，代码反映了这一点。因此，举个例子，当我的一个传感器启动时，它会发布这些保留的 MQTT 消息：

sensors/homie/cf3a07e0/$nodes light:light,temperature:temperature,relay:relay
sensors/homie/cf3a07e0/$online true
sensors/homie/cf3a07e0/$name Livingroom bookshelf
sensors/homie/cf3a07e0/$localip 192.168.1.192
sensors/homie/cf3a07e0/$fwname h-sensor
sensors/homie/cf3a07e0/$fwversion 1.0.1
sensors/homie/cf3a07e0/temperature/unit c
sensors/homie/cf3a07e0/$signal 96
sensors/homie/cf3a07e0/temperature/degrees 23.38

$nodes 通知消费者，我在设备上提供的端点类型。 $online 表示设备当前是否处于活动状态，$name 是最初分配给设备的描述，$signal 是微控制器看到的 WiFi 覆盖的指示等。然后，设备开始发布我希望从设备中，提供的温度以及其他任何传感器数据。

Hompie-ESP8266 消息处理

homie-esp8266 框架还能监听 MQTT 消息：例如，我可以使用以下命令切换已连接到 Wemos-D1 的继电器：

mosquitto_pub -t 'sensors/homie/cf3a07e0/relay/on/set' -m true

当 Homie 收到上面的发布信息时，我为该设备创建的代码被调用，然后它可以做一些事情，例如， 打开继电器，并指示 Homie 注意到发生了行动，于是 Homie 将发布一个指示当前状态的保留值（注意在本主题结尾处的 /set ）：

sensors/homie/cf3a07e0/relay/on true

使用 homie-esp8266 框架可以做到这一点：

#include <Homie.h>

#define RELAY_PIN 16

HomieNode relayNode("relay", "relay");

bool relayHandler(String message)
{
    if (message == "true") {
        digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
        Homie.setNodeProperty(relayNode, "on", "true");
    } else if (message == "false") {
        digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
        Homie.setNodeProperty(relayNode, "on", "false");
    } else {
        return false;
    }

    return true;
}

void setup()
{
    pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
    digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);

    Homie.setFirmware("h-sensor", "1.0.1");
    relayNode.subscribe("on", relayHandler);
    Homie.registerNode(relayNode);
    Homie.setup();
}

void loop()
{
    Homie.loop();
}

Homepie

我上面提到的 Homie，可以通过一个基于 Web 的界面进行配置，当一个设备最初启动时（非常清楚：截图中的站点只是托管 HTML 来与您的 Homie ESP 通讯;设备本身不会与云对话）：...

一旦完成，设备将连接到您在配置期间指定的 WiFi 网络，并开始对其进行操作。 或者，我们可以将 JSON 配置文件上传到设备上的闪存文件系统，或者以编程方式创建（我使用的是一个小程序）。与实际的 Homie 固件分开存储配置的最大好处是，我可以在设备上重新编写（例如 OTA）不同的程序，并使用之前的配置设置（例如MQTT代理，端口等）。

OTA 更新是通过向 $ota 节点发布版本号来触发的；然后，Homie 验证收到的版本是否高于正在运行的版本，并指示 ESP 启动并通过 HTTP/HTTPS 获取更新。（这里的工作原理在这里有相当好的解释。）我认为有必要提到 homie-esp8266 框架是无云（cloudless）的; 它不需要云服务，而是与您配置的服务器交谈。

Homie 的文档很好，丰富，有一些例子可以让我们很快开始。 Marvin 一直非常有帮助，他很快就实现了在我请求时为 MQTT 发布一个 base_topic 的可能性。

带有板载 WiFi 和 4MB 闪存的邮票大小的芯片，可通过 TLS 使用 MQTT，并可在 4.00 欧元以下能更新OTA。非常令人兴奋。

扩展阅读：

• Ben 找到了另一个称为 ESPEasy 的固件。 我看了一眼，看起来相当有能力，但它似乎适合那些希望在ESP上多用一个工具箱的人。

原文链接：http://jpmens.net/2016/03/22/mqtt-on-an-esp8266-thing/