STM32之串口通信WIFI上云
一、W模块的原理与应用
- 基本概念
如果打算让硬件设备可以通过云服务器进行通信（数据上报/指令下发），像主流的云服务器有阿里云、腾讯云、华为云，以及其他物联网云平台：巴法云.......，硬件设备需要通过TCP/IP协议栈和云服务器建立连接。
通信的前提是需要建立链接，建立连接的前提是开发板有能力连接云服务器，需要借助WIFI模组实现，比较主流的是ESP系列的WIFI模块（ESP8266-01S）。
- 模式说明
- 硬件接线
- 指令说明
巴法云平台提供了ESP8266的接入文档，大家可以根据巴法云平台的接入文档对WIFI模块进行参数设置。
- 测试指令
- 设置模式
- 连接热点
- 使能透传
- 建立连接
- 进入透传
二、物联网云平台的基本概述
随着物联网技术的快速发展，越来越多的设备需要接入网络以实现智能化功能，物联网平台应运而生。
物联网云平台（IoT Cloud Platform）是物联网生态系统中的核心组件，它通过提供一系列功能和服务，连接物联网设备、处理数据、支持应用开发，并确保整个系统的安全性和可扩展性。
- 创建主题
- 订阅主题
当硬件设备订阅主题成功后，则属于主题的订阅者，此时如果云服务器向该主题推送消息，则所有订阅了该主题的设备都会收到该消息。
注意：向巴法云发送消息时，必须按照以上的字段进行消息的构造，并且每一条消息都必须以”\r\n”作为结束标志。
- 发布消息
- 远程控制
可以使用巴法云平台提供的微信小程序(巴法云)推送消息，当然也可以选择把巴法云接入到米家APP，这样可以通过小爱同学进行语音控制。
作业：要求通过巴法云的微信小程序点击灯泡设备（小程序会推送消息给云服务器），要求本地设备订阅灯泡主题，所以本地设备作为订阅者，可以收到来自云服务器的消息，要求根据云服务器下发的指令来对开发板的LED灯进行控制。
提示：巴法云和本地设备的TCP长连接是60s左右，所以应该确保60s内维持心跳，所以可以使用定时器实现心跳的定时发送。
三、设备利用ESP8266获取心知天气
- 登录账号
- 添加产品
- 得到秘钥
- 使用流程
- 程序设计
大家可以看到，可以利用HTTP服务向心知天气的服务器来请求天气信息，HTTP协议是支持GET请求。
接口地址：api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=your_api_key&location=beijing&language=zh-Hans&unit=c
作业：自己注册心知天气的账号，利用HTTP协议的GET请求获取广州的天气信息并输出到PC端的上位机软件。
四、JSON格式的构造与解析
- 基本概念
一般使用HTTP协议或者MQTT协议，服务器或者客户端在网络中传输数据时都采用JSON格式（JavaScript Object Notation，JavaScript对象表示法），JSON不是编程语言，JSON是一种轻量的数据交换方式，常用于网络通信中。
- 数据格式
JSON的格式中一般是由对象和数组构成，对象中包含键值对的无序序列，并且在JSON格式中对象是用 { } 表示的，键值对是由键和值组成，键的名称必须是字符串 “ ” ，值的类型则是任意的（ 整数、浮点数、字符串、NULL、布尔型、对象、数组 ）， 并且如果值的类型是对象或者数组，是可以进行嵌套的。在JSON格式中数组是用 [ ] 表示的。 一般JSON格式最外层都是一个对象。 另外，对象中如果有多个键值对，则中间使用英文逗号进行分隔，并且键值对中 键和值 中间使用冒号 : 。一般服务器的响应数据的格式都采用JSON格式，并且是以字符串的形式进行返回。
- 移植流程
所以可以在MCU中移植cJSON库，cJSON库采用了C语言进行设计，可以对JSON格式的数据进行解析以及可以构造JSON格式，需要从代码托管网站Github、Sourceforge、Gitee下载开源的库源码包。
作业：移植cJSON库到STM32工程中，并对心知天气的JSON数据进行JSON解析，获取广州的温度，并输出到串口调试助手。
拓展作业：要求利用WIFI模块实现接入AI大模型，本地设备把提问内容发给大模型，大模型把响应结果通过串口进行接收。 提示：定义的缓冲区要大一些，可能需要修改启动文件的堆栈大小。
