ESP 设备对接阿里云指南

0.介绍

乐鑫是高集成度芯片的设计专家，专注于设计简单灵活、易于制造和部署的解决方案。乐鑫研发和设计 IoT 业内集成度高、性能稳定、功耗低的无线系统级芯片，乐鑫的模组产品集成了自主研发的系统级芯片，因此具备强大的 Wi-Fi 和蓝牙功能，以及出色的射频性能。

阿里云物联网套件是阿里云专门为物联网领域的开发人员推出的，其目的是帮助开发者搭建安全性能强大的数据通道，方便终端（如传感器、执行器、嵌入式设备或智能家电等等）和云端的双向通信。全球多节点部署让海量设备全球范围都可以安全低延时接入阿里云IoT Hub，安全上提供多重防护保障设备云端安全，性能上能够支撑亿级设备长连接，百万消息并发。物联网套件还提供了一站式托管服务，数据从采集到计算到存储，用户无需购买服务器部署分布式架构，用户通过规则引擎只需在web上配置规则即可实现采集+计算+存储等全栈服务。总而言之，基于物联网套件提供的服务，物联网开发者可以快速搭建稳定可靠的物联网平台。

1.目的

本文基于 linux 环境，介绍 ESP 设备对接阿里云平台的具体流程，供读者参考。当前只维护 smart_light 和 solo 示例，这两个示例包含了另外三个示例的功能，建议直接选择这两个示例 demo。

2.硬件准备

linux 环境
用来编译 & 烧写 & 运行等操作的必须环境。

windows 用户可安装虚拟机，在虚拟机中安装 linux。

ESP 设备
ESP 设备包括 ESP芯片，ESP模组，ESP开发板等。
USB 线
连接 PC 和 ESP 设备，用来烧写/下载程序，查看 log 等。

3.阿里云平台准备

根据阿里官方文档，在阿里云平台创建产品，创建设备，同时自动产生 product key, product secert, device name, device secret。
product key, product secert, device name, device secret 将在 6.2.3 节用到。

4.环境搭建

如果您熟悉 ESP 开发环境，可以很顺利理解下面步骤; 如果您不熟悉某个部分，比如编译，烧录，需要您结合官方的相关文档来理解。如您需阅读 ESP-IDF 编程指南文档等。

4.1 编译器环境搭建

ESP8266 平台: 根据官方链接中 Get toolchain，获取 toolchain
ESP32 & ESP32S2 平台：根据官方链接中 工具链的设置，下载 toolchain

toolchain 设置参考 ESP-IDF 编程指南。

4.2 烧录工具/下载工具获取

ESP8266 平台：烧录工具位于 ESP8266_RTOS_SDK 下 ./components/esptool_py/esptool/esptool.py
ESP32 & ESP32S2 平台：烧录工具位于 esp-idf 下 ./components/esptool_py/esptool/esptool.py

esptool 功能参考:

$ ./components/esptool_py/esptool/esptool.py --help

5.SDK 准备

esp-aliyun SDK, 通过该 SDK 可实现使用 MQTT 协议，连接 ESP 设备到阿里云。
Espressif SDK
- ESP32 & ESP32S2 平台: ESP-IDF
- ESP8266 平台: ESP8266_RTOS_SDK

Espressif SDK 下载好后：
ESP-IDF: 请切换到 v4.2 分支： git checkout v4.2 如果需要使用 ESP32S2 模组，请切换到 v4.2 版本： git checkout v4.2 ESP8266_RTOS_SDK: 请切换到 v3.3 分支： git checkout v3.3

6.编译 & 烧写 & 运行

6.1 编译

6.1.1 导出编译器

参考工具链的设置

6.1.2 编译 demo 示例

由于 esp32 和 esp8266 将会采用不同的 sdkconfig.defaults 和对应的 partitions.csv，在对应的 make 命令中加入了对应的芯片选项，如 chip=esp32 或 chip=esp8266。

当 chip=esp32 时将默认使用 sdkconfig_esp32.defaults 以及 partitions_esp32.csv。

当 chip=esp8266 时将默认使用 sdkconfig_esp8266.defaults 以及 partitions_esp8266.csv。

当使用 esp32s2 时，将默认使用 sdkconfig.defaults ，sdkconfig.defaults.esp32s2 以及 partitions_esp32s2.csv，编译方式与 8266 & 32 都不一样，需要使用 cmake 进行编译。

以上需要特别注意。

在 esp-aliyun 目录下执行：

cd examples/solutions/smart_light
make chip=esp32 defconfig
make menuconfig

如果需要编译esp32s2版本, 请按照如下步骤编译:

执行如下命令，以 solo 示例为例，目前只支持 solo 和 smart_light 示例。

cd examples/solo/example_solo
idf.py set-target esp32s2
idf.py menuconfig

配置烧写串口
配置 WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD

如果需要编译esp32s3版本, 当前只支持 master 版本。请按照如下步骤编译:

执行如下命令，以 solo 示例为例，目前只支持 solo 和 smart_light 示例。

cd examples/solo/example_solo
idf.py set-target esp32s3
idf.py menuconfig

2.生成最终 bin

make -j8

使用 esp32s2/esp32s3 生成 bin

idf.py build

6.2 擦除 & 编译烧写 & 下载固件 & 查看 log

将 USB 线连接好 ESP 设备和 PC,确保烧写端口正确。

6.2.1[可选] 擦除 flash

make erase_flash

注：无需每次擦除，擦除后需要重做 6.2.3。

6.2.2 烧录程序

make flash

使用 esp32s2/esp32s3 擦除 flash

idf.py -p (PORT) erase_flash

6.2.3 烧录三元组信息

参考量产说明文档烧录三元组 NVS 分区。

6.2.4 运行

make monitor

如将 ESP8266 拨至运行状态，即可看到如下 log： log 显示了 ESP8266 基于 TLS 建立了与阿里云的安全连接通路，接着通过 MQTT 协议订阅和发布消息，同时在阿里云控制台上，也能看到 ESP8266 推送的 MQTT 消息。

也可执行 make flash monitor 来编译烧写和查看 log。

dengyong825/esp-aliyun