esp8266系列学习（四）——esp8266+手机端+路由器（路由可上网）组成物联网与广域网建立tcp通信的工作模式设定方法

四、esp8266+手机端+路由器（路由可上网）组成物联网与广域网建立tcp通信的工作模式设定方法

前言：esp8266模块和手机同时接入在一个路由下,通过路由器建立二者之间的tcp通信，模块设置为客户端，手机设置为服务器端，路由器为网关，同时由于路由器能上网，所以8266模块可以通过路由器与广域网上的服务器进行远程长连接的tcp通信。

实例：

实现功能概述：，8266工作在station模式下，接入到能上网的实验室路由上，手机也连的是实验室同一个路由，然后把8266连接到查询天气的知心天气网站的（api接口： ip: 地址：116.62.81.138 端口：80）服务器上，模块同时还连接到手机端的tcp server上（开放的端口与天气网站的服务器端口不同），进而实现通过手机能控制8266和外网通信，触发执行http协议的GET请求动作，向知心天气网站请求天气信息。

（一）前期准备：

Wifi模块：esp8266

手机：安装有有人网络助手的手机一部（便于设置tcp服务器用）

路由器：实验室路由器热点名称：TP-LINK_5D3BDE 密码：saibei216216

8266模块功能设置方式： AT命令

（二）设置步骤

（1）8266初始化功能配置，设置STA模式+连接路由

1）设置8266模块工作在STA模式：

发送指令：

AT+RST //重启

AT+CWMODE=1 //或AT+CWMODE=3 1-Station模式 3-AP兼Station模式

AT+RST //重启

2）查看当前无线路由器列表

发送指令：AT+CWLAP

3)加入当前无线网络

发送指令：AT+CWJAP="TP-LINK_5D3BDE","saibei216216"

//搜索并连接路由器，第一个引号内容为路由器名，第二个引号内容为密码

（2）设置8266位客户端建立tcp通信，进行Client方法收发

1）设置8266模块：开启多连接模式（因为模块要连接多个服务器，所以选择多连接模式，如果模块只与一个服务器通信时选择单连接模式即可）

发送指令：AT+CIPMUX=1

//设置指令 1-多路连接模式 0-单路连接模式

2）建立tcp连接

知心天气网站服务器：

发送指令：AT+CIPSTART=1,"TCP","116.62.81.138",80

//8266模块连接心知天气网站服务器 ip地址：116.62.81.138

//第一个1为多连接模式下的设备id号，

//进行tcp通信时要先指定要通信的设备id

手机端服务器：

准备：先打开手机上的有人网络助手，新建TCP server——端口号8081，

记住手机产生的本地IP，下面模块作为tcp client进行连接手机tcp server要用。

发送指令：AT+CIPSTART=2,"TCP"," 192.168.1.112",8081

//8266模块连接手机端服务器 ip地址：192.168.1.112

//第一个2为多连接模式下的设备id号，

//进行tcp通信时要先指定要通信的设备id

（建立tcp通信时，下图命令不要在再发送给模块，否则前面建立的tcp连接将会失效，这里只为验证说明用）

手机端服务器：

发送指令：AT+CIPSEND=2,100 //选择需要用于传输连接的id号

//这里选的“2”为手机端服务器

// length：100 表示要发送数据的长度为100，最大长度为2048

知心天气网站服务器：

发送指令：AT+CIPSEND=1,1024 //选择需要用于传输连接的id号

//这里选的“1”为知心天气网站服务器

// length：1024 表示要发送数据的长度为1024，最大长度为2048

请求天气信息：

方法：http协议的GET方法

发送内容：

GET https://api.seniverse.com/v3/weather/now.json?key=S4bQnu5_rNi_kbNJZ&location=hangzhou&language=en&unit=c

返回信息：

正常情况下应该返回的信息：

{"results":[{"location":{"id":"WTMKQ069CCJ7","name":"Hangzhou","country":"CN","path":"Hangzhou,Hangzhou,Zhejiang,China","timezone":"Asia/Shanghai","timezone_offset":"+08:00"},"now":{"text":"Light rain","code":"13","temperature":"22","feels_like":"21","pressure":"1005","humidity":"97","visibility":"1.8","wind_direction":"N","wind_direction_degree":"20","wind_speed":"3.96","wind_scale":"1","clouds":"95","dew_point":""},"last_update":"2019-04-21T20:50:00+08:00"}]}

实际情况：提交GET请求后，知心天气网站的服务器关闭了，如下图，并且8266模块死机了。我上网查找了不少资料，了解到很少有人用AT固件下的多路连接这种方式去实现多路连接下的GET功能，原因大多数解释为：esp8266在多路连接模式下不能进入透传模式，而实现类似功能的解决方案都是基于SDK实现的，所以这种实现方案失败了，如有大佬晓得什么原因及解决方案，欢迎留言评论。

另一种建立手机+wifi+路由器实现与外网进行通信的方案：上述设置不变，就是把上面esp8266的多路连接改成设置esp8266模块为单路连接，然后设置esp8266模块为透传方式工作，就可以正常返回天气信息了，不过这种方案在实现手机端与8266模块进行通信，即用手机端去触发8266向天气网站服务器提交GET请求时要借助单片机来实现，先让手机与8266模块建立tcp通信，再让手机给wifi发送消息去触发单片机的内部编程，即通过单片机的串口向esp8266模块发送AT指令，使8266模块与天气网站服务器建立tcp通信，通信建立后触发单片机提交GET请求，向天气网站服务器索要天气信息，请求部分指令如下：

AT+CIPMUX=0 //设置单链接

AT+CIPSTART="TCP","116.62.81.138",80 //连接知心天气网站服务器

AT+CIPMODE=1 //设置透传模式

AT+CIPSEND //进入透传

信息提取出来是这样子的：

{"results":[{"location":{"id":"WTMKQ069CCJ7","name":"Hangzhou","country":"CN","path":"Hangzhou,Hangzhou,Zhejiang,China","timezone":"Asia/Shanghai","timezone_offset":"+08:00"},"now":{"text":"Cloudy","code":"4","temperature":"21","feels_like":"21","pressure":"1005","humidity":"97","visibility":"1.7","wind_direction":"NW","wind_direction_degree":"334","wind_speed":"7.56","wind_scale":"2","clouds":"50","dew_point":""},"last_update":"2019-04-21T21:25:00+08:00"}]}

一般物联网的远程控制的通信方案：

1、要实现远程控制就必须得租用一个服务器，可以租用云服务器，比如阿里云的ECS

2、手机与服务器建立tcp长连接

3、esp8266与服务器建立tcp长连接

4、手机发送数据到云服务器，使用json数据的网络通信，云服务器接收到手机发的数据后，继续把手机发送过来数据转发给esp8266

5、esp8266发送数据到云服务器，云服务器接收到esp8266发过来的数据后，继续把数据推送给手机app

6、如上所述方式，实现手机+esp8266的双向通信的远程控制。

以小米智能台灯为例：

有一台自己的服务器:小米云服务器
终端设备:小米台灯自身带有wifi，作为tcp客户端可以连接小米云服务器
手机APP 该APP作为tcp 客户端能够连接小米云服务器
通信过程概述：小米智能台灯和app同时接入小米云服务器，用户在app上选择要执行的功能，如开灯，则当用户触发按键时，app会向小米云服务器发送该消息，小米云服务器会对这条消息进行转发（或者在服务器中做解析处理），解析知道了用户想要执行开灯动作，则有小米云服务器向小米智能台灯发送开灯指令，电亮台灯，即app和小米智能台灯之间的通信，由小米云服务器来中转完成，app、小米智能台灯与小米云服务器之间均为tcp长连接通信。

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