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Wi-Fi具有很好的移动性，能免去杂乱的线缆，能很好地面向许多商务和家用，因此，Wi-Fi在计算机网络的成长中扮演着一个极其重要的角色。 最近这些年，Wi-Fi在电话（智能手机）和音视频流等应用中飞速发展。“热点”的数量和覆盖面增加，不难想象，以后的每部手机和TV将会支持Wi-Fi,这也可能会成为行业的一个设计标准。 Do your own thing 那么Wi-Fi能做什么呢？物联网（IOT）能将几乎所有的电子设备连接到因特网。如图1所示，第一代“物联网”设备已经冲击着市场，但这仅仅是个开始。我们没法想象一旦每个设备连接到“云”，会产生怎样的巨变。但毫无疑问其中的一些应用或设备一定会成为行业的“杀手锏”。 Seeing the future 我曾经去过一个朋友的办公室，注意到他办公桌上有一个类似水晶球的球形灯，发着柔和的红光。他告诉我这是“Orb”,能反映**市场的情况。果不其然，在我们会议进行的过程中，这个球形灯又变成绿色（DJIA的**情况开始好转）。 他的“Orb”来自一个叫“Ambient Devices”的公司。他们的“Ambient Stock Orb”（如图2）配合来自移动网络的专有的数据服务。有些数据是免费开放（如DJIA），但也有些需要付费。 Figure 2: Ambient Stock Orb (Courtesy Ambient Devices). 我们也可以制作我们自己的“Wi-Fi Orb”,让你监测可通过网络获得任何免费信息。多亏了半导体技术的发展，它只需要一个MCU，Wi-Fi网关，和少量软件代码。图3为 Parallax, Inc.’s Propeller™ Board of Education® (BoE) （左）和WIZnet的无限模块WizFi210 开发板(右)，这体积略大的开发板开模制造也不难，但是显得有点冗余。一个真正的“Wi-Fi Orb”可以只需要Propeller的一些核心部分（MCU、EEPROM、红色LED下面的水晶球）和邮票大小的WizFi210. Figure 3: Propeller Board of Education (BoE) on the left and the WIZnet WizFi210 EVB on the right. Paeallax的 Propeller 是一个独特的多芯闪存MCU，面向快速开发很有用。它搭配的IDE能让编译、下载在短短数秒内就能完成。也有各种预定义的目标文件“objects”的库文件，您也可以在Parallax 的“Object Exchange”中获得更多资源。Objects真的能发挥它的优势，帮你完成一些样本化的东西，能让你的精力集中于你的应用层的独特性。 Wi-Fi部分由WIZnet的嵌入式Wi-Fi模块WizFi210处理的。WizFi210有个一标准的串口，接入Propeller会非常方便，但是真正让连接顺利方便的是WizFi210模块内部出色的配置和架构。接入网络相当于是发布一些高级命令。 和其他的WiFi设备一样，第一步是配置WizFi210以接入无线网，初始化需要你的以太网名称（例如SSID）、安全技术（WEP，WPA-PAK,密码）、网关和DNS服务器地址等等，WizFi210有一个很好的配置工具（WIZsmart），它能通过串口进行相关配置，配置完毕后，设置的信息就能保存于模块中。 Data deluge 毫无疑问，你在网络上到处都能找到DJIA数据，我一直是从yahoo上 www.yahoo.com（图4） 上获得此数据信息。 Figure 4: DJIA at www.yahoo.com. WiZnet的无线模块WizFi210配备有齐全的控制命令，能方便地控制网页数据。“AT”指令 一个很好的地方是WizFi210的控制命令和响应都是ASCII语言，因此，使用一个终端（如HyperTerminal）,你就能输入命令，查看结果。 假如WizFi210已经初始化完成，能接入访问点，你只要根据下面的演示就能接入获取雅虎的主页数据。（发送至WizFi210的控制命令已被加粗） 第一步需要使用你的以太网名称（例如SSID）来接入AP。 at+wa=your_ap_ssid IP SubNet Gateway 10.0.0.20: 255.255.255.0: 10.0.0.1 现在你能访问你的DNS服务器查询雅虎的当前IP地址 at+dnslookup=www.yahoo.com IP:72.30.2.43 设定一个接入雅虎IP地址的TCP客户端口号为80. at+nauto=0,1,72.30.2.43,80 现在建立到Yahoo的连接，将WizFi210从控制模式调整为数据传输模式。 ata2 WizFi210取消接受“AT”指令，变为一个“串口到WiFi”网关。进入WizFi210串口的任何数据将会通过Wi-Fi发送到Yahoo，此过程也能反向进行。输入GET /（注意GET和/之间有一个空格（ASCII $20）），接下来有一个换行（CTRL- J），然后Yahoo主页的HTML将会在终端屏幕上显示出来。抓取DJIA数据只需要用Propeller搜索“Dow”标签(标记DJIA数据的地址)。如图5所示 Figure 5: Yahoo homepage HTML. Less is more 我写了一段简短的测试程序让Propeller从Yahoo中获取DJIA数据: Figure 6: Getting the DJIA by searching for ‘Dow’ on the Yahoo homepage. 很不幸，要向Yahoo主页获得几字节的内容，你需要完成超过66000字节的代码。 为了找到一个更实际的解决方案，我想到另外一个设计Orb的方法（“Tannenbaum Ticker”– http://www.gadgetgangster.com/news/54/520 ），并把我引向了Google的一个金融数据来源（如图7所示）。如果你敲入“http://www.google.com/ig/api?stock=.dji”到你的浏览器，你将会接收一个DJIA数据的简短总结，或者你选择的任何**。 Figure 7: Google Finance API. 我将我的测试程序改为使用Google金融数据，能减少近1000字节的代码（如图8所示）。但相对来说仍然是一个很大的数据量，任何时候你想从网页获取的数据，除了你能在显示器上看到的内容，背后都隐藏着大量HTTP和HTML代码。 Figure 8: Getting the DJIA using the Google finance API. Under-the-hood 运行Propeller程序，从谷歌获取金融数据。顺便提一句，这个程序在出错时的处理还并非很完善。如果找不到AP，或者网站崩溃，再或者输入了错误的指令（SSID，网站地址，GET 请求，search key等），程序将会停止响应（挂起）。因此，要注意每项物联网设计需要预备一套处理网络问题的方法，并且必须避免过分依赖网络。 程序开始运行时会从Propeller的库文件引入一些目标文件OBJ（ects）， Debug针对终端模拟器，WizFi用于执行连接到WizFi210的UART的部分。接着，规定存储目标网站IP地址（ipaddr）和检索数据（xmls）的变量。DAT（a）作为一个重要的部分，能定义到所需信息（如WLAN SSID，目标网站，GET命令，xml搜索关键词）的路径。然后开始运行，初始完Debug和WizFi目标文件以后，程序进入主循环。 OBJ Debug : “Parallax Serial Terminal” WizFi : “FullDuplexSerial” CON lenipaddr = 18 ‘max length ip address string incl. cr/lf lenxml = 50 ‘max length xml field data VAR byte i,j,k,ipaddr ,xmls DAT ssid byte “your_ap_ssid”,$d,0 ‘replace with your wlan ssid website byte “www.google.com”,$d,0 ‘using Google get byte “GET /ig/api?stock=” ‘finance data api ‘ symbol byte “.dji”,$a,0 ‘stock symbol ex:.dji,aapl,ibm numkeys byte 4 keys byte “last”,0,”perc”,0,”trade_date”,0,”trade_time”,0′xml keys PUB WizFiOrb ‘program gets xml data item from a webpage Debug.start(115_200) ‘start debug terminal WizFi.start(6,7,0,57600) ‘start uart connected to WizFi REPEAT ‘forever 第一步需要唤醒WizFi210(在循环末尾被置于休眠状态)，然后建立连接并确认其成功建立（at+wa）,然后就只需要参照Yahoo例子，执行剩下的指令（at+dnslookup, at+nauto, ata2），然后再发送GET 请求。 我原本想写一个函数，整合相关代码来处理每次指令握手的过程（例如：发送命令，检查响应，重复该过程直到WizFi的“ ”确认）。但是考虑到有些控制命令需要一些特别的处理（例如，at+psdpsleep响应为空值，+++需要一个延时），并且这样分别来处理的话也方便为每个控制指令增加debug代码。一个通用的AT指令处理机需要兼顾许多方面，包括所期望的响应、数据和控制超市设定、重试计数和间隔、debug echo on/off等等 REPEAT WizFi.str(string(“at”,$d)) ‘dummy command to wakeup WizFi REPEAT UNTIL WizFi.rx == $5B ‘look for REPEAT WizFi.str(string(“at+wa=”)) WizFi.str(@ssid) ‘(re)try to associate REPEAT UNTIL WizFi.rx == $5B ‘look for WizFi.str(string(“at+dnslookup=”)) ‘lookup website ip address WizFi.str(@website) REPEAT UNTIL WizFi.rx == “:” ‘: marks start of returned ip address REPEAT i from 0 to lenipaddr-1 ipaddr := WizFi.rx ‘save ip address digits IF ipaddr == $d ‘and terminating carriage return quit REPEAT WizFi.str(string(“at+nauto=0,1,”))’create tcp client connection i:=0 REPEAT UNTIL ipaddr ==$d WizFi.tx(ipaddr ) ‘send IP address digits i++ WizFi.str(string(“,80″,$d)) ‘port 80 REPEAT UNTIL WizFi.rx == $5B ‘look for REPEAT WizFi.str(string(“ata2″,$d)) ‘connect to website REPEAT UNTIL WizFi.rx == $5B ‘look for WizFi.str(@get) ‘send get request to website GET请求被发送后，网页信息进入Propeller. 程序会搜索进入的数据的关键词，借助DAT找到相应的匹配，产生一个响应字符串（xmls）,包含有搜索到的数据。注意，DAT中的关键词必须按它们在网页上出现的顺序排列。这样的话，搜索过程就能一次完成（更少地依靠最后一个搜索关键词的的位置），也不需要在RAM中存储网页信息。这个过程完成以后，接受的数据就能显示在debug终端上了。 k:=0 ‘k is offset for each key in keys j:=0 ‘j is pointer to build xml string REPEAT numkeys ‘for each key in keys i:=0 ‘i counts consecutive key char matches REPEAT ‘search incoming webpage for key CASE WizFi.rx == keys ‘count consecutive key char matches TRUE : i++ ‘increment if match FALSE : i:=0 ‘clear otherwise UNTIL keys == 0 ‘until key matched k:=k+i+2 ‘point to next key REPEAT ‘find opening doublequote UNTIL WizFi.rx == $22 REPEAT ‘gather desired data xmls :=WizFi.rx j++ UNTIL xmls == $22 ‘until closing doublequote xmls :=$d ‘put carriage return after data k:=0 ‘k displays key chars j:=0 ‘j displays data chars Debug.str(string($d,”Symbol = “)) Debug.str(@symbol) REPEAT numkeys ‘for each key Debug.str(string(” “)) REPEAT ‘display key Debug.char(keys ) k++ UNTIL keys == 0 Debug.str(string(” = “)) REPEAT ‘display data Debug.char(xmls ) j++ UNTIL xmls == $d 现在需要继续休眠模式直到下一次过程。+++需要一个一秒左右的延迟，以此作为一个转义序列被WizFi210识别，这样就能作为一个退出数据传输模式、进入控制模式的请求。然后会发送AT指令，与WLAN(ath)断开连接，进入休眠模式（at+psdpsleep）.最后，Propeller进入休眠直到下一次。谷歌数据似乎几分钟就能更新一次，但有时会更频繁，因此，90秒或许是一个比较合理的折中选择。 REPEAT WizFi.str(string(“+++”)) ‘request WizFi to command mode waitcnt(clkfreq + cnt) ‘wait for WizFi to command mode WizFi.str(string(“at”,$d)) ‘confirm WizFi to command mode REPEAT UNTIL WizFi.rx == $5B ‘look for REPEAT WizFi.str(string(“ath”,$d)) ‘hang-up i.e. disassociate REPEAT UNTIL WizFi.rx == $5B ‘look for “ WizFi.str(string(“at+psdpsleep”,$d)) ‘put WizFi to sleep waitcnt((clkfreq*45)+cnt) ‘put MCU to sleep waitcnt((clkfreq*45)+cnt) ‘put MCU to sleep 图9显示了运行中的程序。使用不同的关键词，你能获得任何你觉得有用的信息。 现在进入一个比较有意思的阶段，Propeller BoE有一些红、绿LED显示灯，如何根据得到的数据显示水晶球相应的颜色状态： CASE ×ml == “-“ ‘percent change negative? TRUE : OUTA := %01 ‘red led on, green off FALSE : OUTA := %10 ‘green led on, red off Propeller BoE有一些更有意思的功能。你能用它的VGA端口与显示器或TV连接起来。这似乎与这项创意的本意有点相悖（不必盯着显示屏），但这只是一个参考条件，你也许能借此想出一些更有创意的方式来传递显示市场行情。 BoE新奇的地方还在于，它有一个话筒和立体声耳机插孔。当市场情况好的时候，也能产生音乐。BoE也有SD卡插槽，所以我也能存入WAV音频文件通过Propeller的回放出来。我也能用话筒录下我自己的音效，想想真是有趣！ Semper Wi-Fi 如今，完备的设施基础让物联网的条件变得成熟起来，原本孤立的设备要是有了互联网海量信息后能做什么？信息来源来自哪里？谁能保证信息的准确性和可用性？借助物联网，答案就变得很清楚。 WiFi已经在大部分的家庭和办公区已经占据了很大的优势。我们不再需要费大力气去控制一个庞大的东西，有了WiFi，一切都变得容易！ 原文地址：http://www.digikey.com/us/en/techzone/microcontroller/resources/articles/wi-fi-orb-sees-all.html?WT.z_sm_link=G+_microtzart_1010