致敬「米家」

米家就在我家

自我介紹

黃志賢 @hoyo.idv.tw
pc@hoyo.idv.tw
GitHub (https://github.com/HoyoHuang)
YouTube (Hoyo 的資訊生活 https://ppt.cc/fi8drx)

社群分享經歷

2004 酷學園 X-Box + Linux
2005 酷學園 2005 年群英會！ PHP的硬體控制術
2007 酷學園一月主題: php 的應用 - 支援 Socket
2010 酷學園７月份 SA@Tainan 囉哩囉唆談「數位出版」
2012 酷學園群英會有影嘸！？ - 雲端“影分身術”
2015 酷學園 7月份 SA@Tainan 愛愛上雲端

今天目的 - 以小米智能插座 WiFi 版為例

两分视频

看到什麼？

小姐姐
插座
50 人民幣 (225)
使用 WiFi
使用 APP 操作控制電源開關
內部溫度感測
定時 (主機推送不依賴 APP)、語音 (小愛同學)

沒看到什麼？

閘道器 ( Gateway )
如何設定 WiFi SSID & 密碼 ( SmartConfig )
SSL 傳輸加密
廠商如何出貨及設計

彈幕發起來

https://hoyo.idv.tw/barrage.html

為什麼要自己做？

巛暜
番號
上千人在荒郊野地
參加 MOPCON

從選擇 IoT 開始 - ESP8266

可用 Arduino IDE 開發的最便宜 WiFi 模組 (NodeMCU NT 100)
支援 802.11 b/g/n
具備類比 I/O & 數位 I/O
EEPROM

加強版： ESP32, LinkIt 7697

決定架構 - 把 IoT 設定為 AP Mode (Server)

IPv6 & 入侵 (連線數限制)

決定架構 - 把 IoT 設定為 Client

決定架構 - Client 也可雙向連線

IoT 連線需求

商家出貨須有辨識身份 SN (Token)
WiFi 連線設定方法 - SSID, Password
SSL 傳輸加密

小米IOT开发者大会 ●

Arduino 範例程式

類 C，至少需要 setup() & loop()

// 加載、宣告
#define LED_PIN 13

// 開機只跑這麼一次
void setup() {
    pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}

// 無限迴圈 什麼時候當機什麼時候到頭
void loop() {
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    delay(1000);
}

這就是為什麼要按住 reset 後再開機

Arduino - 使用 SmartConfig 設定 WiFi

無螢幕 Client IoT 較佳 WiFi 設定方案
將手機使用中的 WiFi 資訊丟給 IoT
原理是算 UDP 封包長度，因此 APP 是必須 (Cordova + Plugin)

Demo : IoT SmartConfig 設定 WiFi 及綁定

Arduino - SSL 加密 BearSSL::setFingerprint

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiClientSecure.h>

const char fingerprint[] PROGMEM = "E7 67 DA 4F F0 7C CB 59 26 71 C8 D6 19 2B FF 89 75 A7 0C D0";

WiFiClientSecure client;

void setup() {
    WiFi.mode(WIFI_STA);
    WiFi.begin(ssid, password);
    client.setFingerprint(fingerprint);
    client.connect(host, port);
}

2.5.0 後開始支援，SSL 證書更新指紋也會更新

發個 X 年證書吧...

硬漢止步看這裡

Google: IoT platform

嫌麻煩的可以交給攤主處理...

Hoyo 的選擇？ Socket Server

隔行如隔山，還是找框架吧 ...
除了 Text 傳輸最好可以支援 WebSocket ...
最好是 PHP 的 ...

Socket Server - Workerman

Workerman 是一款开源高性能异步 PHP socket 即时通讯框架。支持高并发，超高稳定性，被广泛的用于手机 app、移动通讯，微信小程序，手游服务端、网络游戏、PHP 聊天室、硬件通讯、智能家居、车联网、物联网等领域的开发。支持 TCP 长连接，支持 Websocket、HTTP 等协议，支持自定义协议。拥有异步 Mysql、异步 Redis、异步 Http、MQTT 物联网客户端、异步消息队列等众多高性能组件。

https://www.workerman.net/

WebSocket 範例 - 嚕阿嚕

ppt.cc/fHElBx

嚕阿嚕使用說明

三人(設備) 一組
一人主控畫面：選擇難度 → 開新局
另外兩人分別掃描玩家 A, 玩家 B
準備好之後開始搖手機

想換手機可以常玩

長連結通訊難點

通訊協定：內容自訂
設計「認人」方法
長時間逾時：斷線心跳、資料庫再連接

通訊：一對一

通訊：對多

通訊對象必須自己記

Socket 的通訊協定設計 - 以嚕阿嚕為例

function wsSend(a,b,c,d) {
    var command = {
        'room': a, // 分區域
        'player': b, // 使用者
        'command': c, // 指令
        'value': d, // 變數、數值
        'checksum': 'xxxxxxx'
    };
    ws.send( JSON.stringify(command) );
}

Workerman - 基本架構

<?php
$w = new Worker("websocket://0.0.0.0:3001");

// 連接處理
$w->onConnect = function($connection){};

// 程式啟動處理 心跳推送、
$w->onWorkerStart = function($w){};

// 接收訊號處理
$w->onMessage = function($connection, $data){};

Workerman 通訊協定切換

WebSocket

$w = new Worker("websocket://0.0.0.0:3001");

Text Socket

$w = new Worker("text://0.0.0.0:3001");

主動推送 - Workerman

<?php
$w->onWorkerStart = function($w)
{
    // 开启一个内部端口，方便内部系统推送数据，Text协议格式 文本+换行符
    $inner_text_worker = new Worker('Text://0.0.0.0:3002');
    $inner_text_worker->onMessage = function($connection, $buffer)
    {
        // $data数组格式，里面有uid，表示向那个uid的页面推送数据
        $data = json_decode($buffer, true);
        $uid = $data['uid'];
        // 通过workerman，向uid的页面推送数据
        $ret = sendMessageByUid($uid, $buffer);
        // 返回推送结果
        $connection->send($ret ? 'ok' : 'fail');
    };
    $inner_text_worker->listen();
};

https://wenda.workerman.net/question/508

主動推送 - send.php

<?php
// 建立socket连接到内部推送端口
$client = stream_socket_client('tcp://127.0.0.1:3002', $errno, $errmsg, 1);
// 推送的数据，包含uid字段，表示是给这个uid推送
$data = array('uid'=>'uid1', 'percent'=>'88%');
// 发送数据，注意 3002 端口是Text协议的端口，Text协议需要在数据末尾加上换行符
fwrite($client, json_encode($data)."\n");
// 读取推送结果
echo fread($client, 8192);