物联网解决方案硬件指南

### 物联网解决方案硬件指南 #### 1. 传感器节点搭建问题排查 在搭建传感器节点时，如果 LED 灯不亮，可按住按钮一两秒。若仍不亮，需检查所有连接，确保在面包板上的连接正确，且 LED 长脚连接到电阻，电阻再连接到引脚 13。若 LED 一直亮着，可尝试将按钮旋转 90 度，可能是按钮放置方向错误。多尝试几次该项目，若你是 Arduino 老手，兴奋感可能很快过去；若刚接触，就尽情享受搭建首个传感器节点的喜悦吧。 #### 2. 其他微控制器选择 除了 Arduino，还有其他微控制器可供选择，有些甚至早于 Arduino 出现。如果你有使用这些微控制器的经验，特别是已经拥有相关开发板和配件，可考虑使用它们，因为它们和 Arduino 有很多相似的优点。以下是一些较受欢迎的微控制器替代方案： | 微控制器名称 | 特点 | 链接 | | ---- | ---- | ---- | | Esquillo | 相对较新的物联网平台，具有基于网页的开发环境，支持 Squirrel 语言开发，有交互式调试器和云支持等，还支持部分 Arduino 扩展板 | [http://esquilo.io/](http://esquilo.io/) | | mbed | 新的物联网平台解决方案（目前处于测试阶段），使用 ARM 处理器 | [http://mbed.com/en/](http://mbed.com/en/) | | Photon（原 Spark） | 物联网开发平台，具备 WiFi 功能和内置网页 IDE，与 Arduino 兼容 | [http://particle.io](http://particle.io) | | Propeller | 强大的处理器，有丰富的配件可供选择，许多旧项目使用该处理器，用类似 C 语言编程 | [http://parallax.com/catalog/microcontrollers/propeller](http://parallax.com/catalog/microcontrollers/propeller) | | Teensy | 小型微控制器，通过特殊的基于 USB 的加载器编程，与 Arduino 使用相同系列的处理器，可用 Arduino IDE 编程 | [http://pjrc.com/teensy/](http://pjrc.com/teensy/) | 这些微控制器可在 Sparkfun（[http://sparkfun.com](http://sparkfun.com)）和 Adafruit（[http://adafruit.com](http://adafruit.com)）等流行的在线电子商店购买。 #### 3. Arduino 扩展硬件 Arduino 可通过适配在其引脚头上的子板（即扩展板）来添加硬件。扩展板种类繁多，从简单的原型扩展板到复杂的电机控制器都有。下面介绍一些在物联网解决方案中常用的扩展板。 ##### 3.1 Arduino 以太网扩展板 Arduino 以太网扩展板能让 Arduino 通过以太网连接到网络，最终接入互联网。它由 Arduino.cc 生产，与大多数 Arduino 开发板兼容，包括大型的 Mega 板。该扩展板配备 MicroSD 卡读卡器，适合需要本地存储或读取数据的项目。板上有一个复位按钮，功能与 Arduino 上的复位按钮相同。 它使用内置的以太网库与网络资源交互，有许多示例代码和详细文档（[http://arduino.cc/en/Reference/Ethernet](http://arduino.cc/en/Reference/Ethernet)）可供学习。这是最常见的扩展板之一，有很多第三方版本，价格相对较低，但有些并非 100% 兼容，部分还没有 MicroSD 卡读卡器。此外，还有一种支持以太网供电（POE）的版本，可通过以太网电缆和交换机或路由器上的特殊电源为 Arduino 供电。 ```mermaid graph LR A[Arduino] --> B[以太网扩展板] B --> C[网络] B --> D[MicroSD 卡] ``` 如果你需要让 Arduino 具备网络功能且能使用以太网连接，该扩展板是不错的选择。若想省钱，可选择第三方版本，但购买前要确保 100% 兼容。 ##### 3.2 以太网扩展板变体注意事项 并非所有以太网扩展板都一样，与 Arduino 兼容的以太网扩展板不仅要能与 Arduino 配合使用，还必须使用内置的以太网库。例如，有些 Arduino 以太网扩展板或以太网模块使用不同的芯片组（如 CC3000 等），很多这类扩展板与以太网库不兼容。判断方法是看扩展板是否自带或需要下载特定库才能使用。 对于物联网开发者来说，这可能会带来两个问题。一是如果解决方案中有多个节点，可能需要为每种以太网扩展板编写不同的代码；二是若计划让 Arduino 与 MySQL 服务器通信，必须使用支持以太网库的扩展板，因为用于与 MySQL 通信的特殊库（MySQL Connector/Arduino）是为以太网库编写的。使用不遵循 Ethernet.Client 类的库可能会导致与该连接器不兼容。 ##### 3.3 Arduino WiFi 扩展板 101 Arduino WiFi 扩展板 101 是 Arduino.cc 推出的最新款扩展板，可让 Arduino 通过 WiFi 信号连接到互联网。它的独特之处在于具备板载加密认证功能，在支持 WEP 和 WPA2 企业安全协议的无线网络中使用更方便，因此常用于物联网解决方案。不过，与旧款 Arduino WiFi 扩展板不同，它没有 MicroSD 卡读卡器。 该扩展板不使用以太网库，需要下载新的库（[http://arduino.cc/en/Reference/WiFi101](http://arduino.cc/en/Reference/WiFi101)）才