《傳感器與傳感網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用》5-1Wi-Fi模塊設(shè)置

單元五基于WI-FI技術(shù)的智能熱水器傳感器與傳感網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用單元五基于WI-FI技術(shù)的智能熱水器單元闡述：本單元在學(xué)習(xí)常見(jiàn)短距離無(wú)線通信理論技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)具體任務(wù)熟悉WI-FI模塊的設(shè)置和組網(wǎng)；并進(jìn)一步模擬用戶需求，利用手機(jī)端APK，借助WI-FI模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制熱水器的溫度設(shè)置和設(shè)備啟停。單元五基于WI-FI技術(shù)的智能熱水器知識(shí)目標(biāo)：了解的WI-FI技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、Zigbee技術(shù)的基本概念；理解WI-FI芯片和溫濕度傳感器的基本工作原理和參數(shù)；了解AS和KEIL5軟件的一般開(kāi)發(fā)流程；掌握常見(jiàn)AT命令和新大陸云平臺(tái)項(xiàng)目創(chuàng)建知識(shí)。單元五基于WI-FI技術(shù)的智能熱水器技能目標(biāo)：能夠依據(jù)不同場(chǎng)景的特點(diǎn)選取合適傳感器并進(jìn)行正確連接；能夠利用AT命令對(duì)WI-FI模塊進(jìn)行配置和組網(wǎng)；能夠熟練掌握M3模塊的燒寫(xiě)并對(duì)工程代碼進(jìn)行簡(jiǎn)單配置；能夠熟練掌握APK程序的安裝并對(duì)源代碼進(jìn)行初步解讀；能夠運(yùn)用新大陸云平臺(tái)構(gòu)建項(xiàng)目并實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。任務(wù)一Wi-Fi模塊設(shè)置任務(wù)資訊01任務(wù)實(shí)施03任務(wù)計(jì)劃與決策02任務(wù)小結(jié)04短距離無(wú)線通信技術(shù)WI-FI技術(shù)及ESP8266藍(lán)牙技術(shù)任務(wù)資訊123Zigbee技術(shù)4AT指令5短距離無(wú)線通信一般是指在較短距離內(nèi)（一般在幾十米到兩百米內(nèi)），自由連接各種便攜式電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)外部設(shè)備和各種家用電器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)信息共享和多業(yè)務(wù)的無(wú)線傳輸。短距離無(wú)線通信技術(shù)藍(lán)牙耳機(jī)WI-FIZigbee-智能家居RFIDNFC短距離無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用短距離無(wú)線通信技術(shù)WI-FI技術(shù)及ESP8266藍(lán)牙技術(shù)任務(wù)資訊123Zigbee技術(shù)4AT指令5分組討論：家用路由器的作用和局限。提示：1、家里沒(méi)有路由器我們的生活會(huì)如何？2、你希望目前的路由器哪些方面得到強(qiáng)化？Wi-Fi技術(shù)及ESP8266

Wi-Fi是無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，最早的無(wú)線局域網(wǎng)可以追溯到上個(gè)世紀(jì)70年代。Wi-Fi技術(shù)及ESP8266標(biāo)準(zhǔn)Wi-Fi1Wi-Fi2Wi-Fi3Wi-Fi4Wi-Fi5Wi-Fi6協(xié)議名稱802.11b802.11a802.11g802.11n802.11ac802.11axwave1wave2網(wǎng)絡(luò)頻段2.4GHz5GHz2.4GHz2.4GHz、5GHz5GHz2.4GHz、5GHz最大帶寬20MHz20MHz20MHz40MHz80MHz160MHz160MHz單流帶寬11Mbps54Mbps54Mbps150Mbps433Mbps867Mbps1200Mbps最高帶寬11Mbps54Mbps54Mbps600Mbps3466Mbps6933Mbps9.6Gbps空間流---4*48*8（下行）8*8

WI-FI通信模塊使用的是ESP8266芯片，ESP8266強(qiáng)大的片上處理和存儲(chǔ)能力，使其可通過(guò)GPIO口集成傳感器及其他應(yīng)用的特定設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了最低前期的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行中最少地占用系統(tǒng)資源。Wi-Fi技術(shù)及ESP8266短距離無(wú)線通信技術(shù)WI-FI技術(shù)及ESP8266藍(lán)牙技術(shù)任務(wù)資訊123Zigbee技術(shù)4AT指令51、你用過(guò)藍(lán)牙耳機(jī)嗎？2、你會(huì)配置藍(lán)牙耳機(jī)嗎？藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)藍(lán)牙技術(shù)是一種無(wú)線數(shù)據(jù)與語(yǔ)音通信的開(kāi)放性標(biāo)準(zhǔn)，它以低成本的近距離無(wú)線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接。藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)短距離無(wú)線通信技術(shù)WI-FI技術(shù)及ESP8266藍(lán)牙技術(shù)任務(wù)資訊123Zigbee技術(shù)4AT指令5Zigbee技術(shù)與智能家居ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。ZigBee又稱紫蜂協(xié)議，來(lái)源于蜜蜂的八字舞。Zigbee技術(shù)序號(hào)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)特性12003年ZigBee問(wèn)世-22004年ZigBee1.0（ZigBee2004）只能支持少量節(jié)點(diǎn)，星狀拓?fù)洌瑤缀鯖](méi)有什么實(shí)際應(yīng)用32006年ZigBee2006面向住宅環(huán)境，支持樹(shù)狀和網(wǎng)狀拓?fù)?，可容納300個(gè)以內(nèi)節(jié)點(diǎn)，完全滿足住宅自動(dòng)化的組網(wǎng)需求42007年ZigBeePro面向商業(yè)和工業(yè)環(huán)境，可支持1000個(gè)節(jié)點(diǎn)，且有更好的安全性52016年ZigBee3.0統(tǒng)一眾多應(yīng)用層協(xié)議，解決了不同廠商Zigbee設(shè)備之間的互聯(lián)互通問(wèn)題短距離無(wú)線通信技術(shù)WI-FI技術(shù)及ESP8266藍(lán)牙技術(shù)任務(wù)資訊123Zigbee技術(shù)4AT指令5AT即Attention、終端設(shè)備(TE)、數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)終端適配器(TA)、數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)AT指令TE/DTETA/DCEAT指令回應(yīng)網(wǎng)絡(luò)用戶任務(wù)一Wi-Fi模塊設(shè)置任務(wù)資訊01任務(wù)實(shí)施03任務(wù)計(jì)劃與決策02任務(wù)小結(jié)04團(tuán)隊(duì)討論:任務(wù)分析任務(wù)的主要目標(biāo)是什么？團(tuán)隊(duì)成員如何分工？實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)需要哪些步驟？根據(jù)所學(xué)相關(guān)知識(shí)，制訂本次任務(wù)的實(shí)施計(jì)劃。任務(wù)分析項(xiàng)目名稱基于WI-FI技術(shù)的智能熱水器任務(wù)名稱Wi-Fi模塊設(shè)置計(jì)劃方式分組完成、團(tuán)隊(duì)合作、學(xué)材分析、資料調(diào)研計(jì)劃要求1.掌握Wi-Fi模塊在newlab平臺(tái)上的燒寫(xiě)方法2.掌握通過(guò)AT命令配置Wi-Fi模塊的工作模式3.能根據(jù)功能需求，完成Wi-Fi模塊的無(wú)線組網(wǎng)序號(hào)主要步驟1選擇合適的通訊模塊并準(zhǔn)備好相應(yīng)燒寫(xiě)工具和軟件2燒寫(xiě)Wi-Fi模塊3通過(guò)AT命令設(shè)置Wi-Fi模塊的不同工作模式4完成兩個(gè)Wi-Fi模塊的無(wú)線組網(wǎng)團(tuán)隊(duì)討論:設(shè)備與資源準(zhǔn)備任務(wù)要用到哪些硬件設(shè)備？設(shè)備是否有故障？設(shè)備選型是否最優(yōu)？有沒(méi)有備用方案？任務(wù)實(shí)施前必須先準(zhǔn)備好以下設(shè)備和資源。設(shè)備與資源準(zhǔn)備序號(hào)設(shè)備/資源名稱數(shù)量1WiFi模塊22NEWLab實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（硬件底座）13PC計(jì)算機(jī)14FLASH_DOWNLOADTOOLS_v2.4150924.rar（燒寫(xiě)工具）15UartAssist.exe（串口調(diào)試助手）1任務(wù)一Wi-Fi模塊設(shè)置任務(wù)資訊01任務(wù)實(shí)施03任務(wù)計(jì)劃與決策02任務(wù)小結(jié)04任務(wù)實(shí)施前需核對(duì):任務(wù)實(shí)施硬件型號(hào)與文檔要求是否一致？軟件版本與文檔要求是否一致？分組確認(rèn)燒寫(xiě)結(jié)果逐條核查任務(wù)評(píng)價(jià)單任務(wù)完成后需確認(rèn):任務(wù)實(shí)施1Wi-Fi模塊燒寫(xiě)配置AP模式23配置station模式4WI-FI模塊無(wú)線組網(wǎng)將電腦通過(guò)串口線連接到NewLab硬件平臺(tái)，并將NewLab硬件平臺(tái)設(shè)置為“通訊模式”。將wi-fi通訊模塊安裝到平臺(tái)上，然后開(kāi)啟電源。Wi-Fi模塊燒寫(xiě)找到三個(gè)燒寫(xiě)文件，打開(kāi)燒寫(xiě)工具ESP_DOWNLOAD_TOOL。燒寫(xiě)設(shè)置，打開(kāi)燒寫(xiě)工具ESP_DOWNLOAD_TOOL打開(kāi)燒寫(xiě)工具ESP_DOWNLOAD_TOOL，并按圖設(shè)置。燒寫(xiě)設(shè)置123按下“START”,等待2分鐘左右，燒寫(xiě)完成。燒寫(xiě)結(jié)果任務(wù)實(shí)施1Wi-Fi模塊燒寫(xiě)配置AP模式23配置station模式4WI-FI模塊無(wú)線組網(wǎng)將電腦通過(guò)串口線連接到NewLab硬件平臺(tái)，并將NewLab硬件平臺(tái)設(shè)置為“通訊模式”。將wi-fi通訊模塊安裝到平臺(tái)上，然后開(kāi)啟電源，按下復(fù)位按鈕，重啟模塊。配置AP模式-準(zhǔn)備打開(kāi)串口調(diào)試助手UartAssist.exe.選擇正確的COM號(hào)、波特率等，如圖所示設(shè)置。配置AP模式-串口工具配置按文檔所示步驟進(jìn)行操作，最終WI-FI模塊設(shè)置好熱點(diǎn)名稱和密碼，可以查看自身IP，如圖所示。配置AP模式任務(wù)實(shí)施1Wi-Fi模塊燒寫(xiě)配置AP模式23配置station模式4WI-FI模塊無(wú)線組網(wǎng)保留上一步設(shè)置好的AP工作模式的wi-fi模塊，再準(zhǔn)備一塊wi-fi通訊模塊，如果模塊沒(méi)有燒寫(xiě)過(guò)固件,則參考任務(wù)1進(jìn)行燒寫(xiě)；如果已經(jīng)燒寫(xiě)過(guò)則忽略燒寫(xiě)步驟。配置station模式-準(zhǔn)備打開(kāi)串口調(diào)試助手UartAssist.exe.選擇正確的COM號(hào)、波特率等，如圖所示設(shè)置。配置station模式-串口工具配置按文檔所示步驟進(jìn)行操作，最終WI-FI模塊開(kāi)啟DHCP功能，并具備連接其他熱點(diǎn)能力；如圖所示。配置station模式任務(wù)實(shí)施1Wi-Fi模塊燒寫(xiě)配置AP模式23配置station模式4WI-FI模塊無(wú)線組網(wǎng)把第二步設(shè)置好soft-AP工作模式的Wi-fi模塊的JP2撥到右邊并放到平臺(tái)上（撥到右邊不占用NEWLab的串口）。WI-FI模塊無(wú)線組網(wǎng)-準(zhǔn)備打開(kāi)串口調(diào)試助手UartAssist.exe.選擇正確的COM號(hào)、波特