Arduino ESP32 WiFi定位

最近项目用到定位，但是又不想重新画PCB，因此打算做一个仅通过WIFI来定位的小硬件，但找了很多家，比如高德、百度这些都没有面向个人开发者的硬件网络定位接口，兜兜转转还是找到了一家做物联网全域定位的公司叫维智科技，他们的物联网定位平台是这个https://lotboard.newayz.com/，个人开发者注册的话配额还是挺充裕的，特别是每日100次请求,很适合我们这些做智能硬件的。

根据开发手册体验了一下，只需要最少4个WiFi信息或者通过定位模块解析的坐标就可以返回详细的信息了，返回的数据是这样的。

{"id": "38efe26e-************************","asset": "d1c09200-9254-11ed-*******************","location": {"timestamp": 1673513233302,"address": {"name": "湖北省武汉市*************************************","context": [{"type": "Country","name": "中国","code": "CN"},{"type": "Province","name": "湖北省","code": "420000"},{"type": "City","name": "武汉市","code": "420100"},{"type": "District","name": "****","code": "42****"},{"type": "Township","name": "****","code": "42****"},{"type": "Road","name": "****"},{"type": "Building","name": "*********"},{"type": "Floor","name": "*********"}],"level": 14},"place": {"type": "Food","name": "***********","categories": [{"id": 30200,"name": "*****"}],"distance": {"line": 15.863497}},"position": {"timestamp": 1673513234166,"source": "wifi","point": {"longitude": 114.4*******,"latitude": 30.5******},"spatialReference": "gcj02","accuracy": 29}}
}

可以看到还是挺详细的，配合第三方json库直接就可以解析得到当前地址和坐标了，对于无定位模块的设备来说简直是个福音，这样一下子能做的事情就变得多起来了，话不多说就拿这个平台做个定位硬件出来玩玩。

这个平台的注册和设备注册我另外一个帖子已经写了，这里就不写了。STM32-ESP8266WIFI定位_fbuilke的博客-CSDN博客_esp8266定位

我手上的话就是有一块ESP32-S2，如下图：

因为全程不需要其它引脚所以其它就不介绍了，直接开始。

整个流程就是：

可以看到还是非常简单的，首先引入头文件

#include <WiFi.h>

接着在setup()中添加WiFi初始化和连接函数

void setup() {Serial.begin(115200);WiFi.mode(WIFI_STA);WiFi.begin(id,psw);while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED){    delay(500);Serial.println("正在连接...");}Serial.println("连接成功！");    delay(100);Serial.println("Setup done");
}

因为需要上传各个扫描到的WiFi 信息，所以我们定义一个结构体来装

typedef struct ap_info
{unsigned char count;String mac;signed char rssi;
}apinfo;

然后在最前面定义一个新函数用来控制WiFi扫描并赋值到刚刚创建的结构体上，也可以在最后面定义但是要声明。为了方便所以写前面，但代码多还是要写后面为妙。

void wifi_scan()
{int n = WiFi.scanNetworks();ApInfo.count =n;Serial.println("scan done");if (n == 0) {Serial.println("no networks found");} else {Serial.print(n);Serial.println(" networks found");for (int i = 0; i < n; ++i) {ApInfo.rssi = WiFi.RSSI(i);ApInfo.mac = WiFi.BSSIDstr(i);delay(10);}}
}

接下来就是进行封装Json了，首先引入头文件和初始化封装和解析用到的部分，之所以设置这么大是因为有些地方WiFi较多如果设置很小会导致上传不全，接收也是一样的道理。

#include <ArduinoJson.h>DynamicJsonDocument doc(8192);
DynamicJsonDocument rep(4096);

如果报错的话需要去下载，期间可能会因为网络波动多次失败，实在不行就科学上网或者本地安装，这个教程很多就不叙述了。

定义一个Json封装函数用来构建post请求体，这个请求体的格式可以参考全域定位平台的API手册或者根据我下面这个格式去构建：

{"timestamp": 1670987434289,"id": "1675840238995-****************","asset": {"id": "ea32ce50-9323-****************","manufacturer": "esp32-s2"},"location": {"timestamp": 1670987434289,"wifis": [{"macAddress": "9E:2B:A6:89:40:D2","signalStrength": -34},{"macAddress": "9E:2B:A6:99:40:D2","signalStrength": -34},{"macAddress": "9E:2B:A6:A9:40:D2","signalStrength": -34},{"macAddress": "40:67:9B:AD:12:5E","signalStrength": -41}]}
}

arduino这个json库跟python一样操作简单，用惯了CJson库的这个简直是福音。

String JsonSerialization()
{String message;doc["timestamp"] = tmp_ll;doc["id"] = "1675840238995-****************";doc["asset"]["id"] = "ea32ce50-9323-****************";doc["asset"]["manufacturer"] = "esp32-s2";doc["location"]["timestamp"] = tmp_ll;for(int i = 0;i < ApInfo.count;i++){doc["location"]["wifis"][i]["macAddress"] = WiFi.BSSIDstr(i);doc["location"]["wifis"][i]["signalStrength"] = WiFi.RSSI(i);}serializeJson(doc, message);  // 序列化JSON数据并导出字符串return message;
}

完成上述后，就可以开始写请求部分了，首先需要引入头文件

#include <HTTPClient.h>

ESP32的httpclient是这个

然后就是写请求，这部分还是很简单的，几行代码搞定

void get_location(String postMessage)
{HTTPClient http;http.begin("https://api.newayz.com/location/hub/v1/track_points?access_key=***********");      http.addHeader("Content-Type", "application/json");http.addHeader("Host", "api.newayz.com");http.addHeader("Connection", "keep-alive");int httpCode = http.POST(postMessage);String payload = http.getString();                                    Serial.println(httpCode);   PraseJson(payload); http.end();
}

完成上述后，就是用相同的方式去解析请求回调的数据

void PraseJson(String json)
{DeserializationError error = deserializeJson(rep, json);if (error) {Serial.print(F("prase failed: "));Serial.println(error.f_str());return;}const char * source = rep["location"]["position"]["source"];const char * spatialReference = rep["location"]["position"]["spatialReference"];double longitude = rep["location"]["position"]["point"]["longitude"];double latitude = rep["location"]["position"]["point"]["latitude"];const char * name = rep["location"]["address"]["name"];Serial.print("当前地址:\t");Serial.println(name);Serial.print("当前经纬度坐标:\t");Serial.print(longitude,6);Serial.print("\t");Serial.println(latitude,6);Serial.print("定位获取来源:\t");Serial.print(source);Serial.print("\t坐标格式:\t");Serial.println(spatialReference);
}

最后一步就是在loop调用上述的函数去实现定位效果了

void loop() {wifi_scan();postMessage = JsonSerialization();get_location(postMessage);delay(5000);// 重新连接if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {Serial.println("Reconnecting to WiFi...");WiFi.disconnect();WiFi.reconnect();}
}

到这里就一切准备就绪了，全程不到100行代码轻松实现WiFi定位，解析定位效果如下

来到全域定位平台，他自带了监控大屏，上面可以看到当前设备所在位置

该平台还有电子围栏，轨迹查询等功能还需要各位自己去慢慢摸索，相应的API手册也很齐全，如果有什么问题欢迎留言，我会尽快回复。

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