1.LWIP分析（三）——启动流程
2.lora和nbiot的区别
3.如何使用 NB-Iot + Arduino 通过MQTT协议上传数据至阿里云平台？
4.智能家居总线通讯跟无线通讯优缺点在哪里？该如何选择方案？
5.lora和nbiot的议源区别

LWIP分析（三）——启动流程

       LWIP分析（三）——启动流程

       深入分析LWIP启动流程之前，需回顾前文对物理层结构与内存管理底层原理的议源铺垫。LWIP协议栈在设计上不仅涵盖多种网络硬件接口，议源如以太网、议源WiFi和NBIOT等，议源以实现对多样化联网硬件的议源udp校验和 C语言源码支持。为了统一管理多接口，议源引入了“虚拟网卡”的议源概念。虚拟网卡实通过操作系统的议源网络驱动程序或LWIP自身驱动程序实现，与LWIP协议栈交互。议源

       虚拟网卡的议源主要功能包括建立链表管理多个网卡、配置输出和输入回调函数接口，议源并能在链表中增删网卡。议源每张网卡由netif结构体抽象，议源多网卡链接形成单向链表，议源此源码关键参数有指针next用于链表连接、output和input函数作为物理层与IP层间数据交换的回调指针。

       在虚拟网卡管理中，可实现网卡动态增减、配置及数据处理。网络数据包作为TCP/IP协议的基础处理对象，LWIP高效管理机制通过pbuf结构实现。pbuf管理多样化的数据包，从几百到几千字节不等，且支持在RAM或ROM中存储。

       pbuf结构体如下，基于单链表设计，type字段决定不同pbuf结构。

       包括PBUF_RAM、PBUF_POOL、PBUF_ROM和PBUF_REF等类型，提供高效数据包管理，适配数据传输需求。

       硬件接口初始化，实现LWIP协议栈启动的关键步骤。初始化以太网硬件接口，需配置系统时钟、工作模式和速度，通过MDIO接口管理PHY寄存器实现。接着初始化引脚并记录TX/RX FIFO位置，奥特曼源码此流程贯穿硬件配置、驱动实现与数据传输的初始化阶段。

lora和nbiot的区别

       lora和nbiot的区别在于：

       1、频段。

       LoRa工作在1GHz以下的非授权频段，在应用时不需要额外付费，NB-IoT和蜂窝通信使用1GHz以下的频段是授权的，是需要收费的。处于MHz和1GHz之间的频段对于远距离通信是最优的选择，因为天线的实际尺寸和效率是具有相当优势的。

       2、电池供电寿命。

       LoRa模块在处理干扰、网络重迭、可伸缩性等方面具有独特的特性，但却不能提供像蜂窝协议一样的服务质量。NB-IoT出于对服务质量的考虑，不能提供类似LoRa一样的电池寿命。如果需要需要确保应用场景，推荐使用NB-IoT，而低成本和大量连接是首选项的话LoRa是不错的选择。对于需要频繁通信、较短的延迟或者较大数据量的应用来说NB-IoT或许是更好的选择，而对于需要较低的成本、较高的电池寿命和通信并不频繁的场景来说LoRa更好。

       3、设备成本。

       å¯¹ç»ˆç«¯èŠ‚点来说，LoRa协议比NB-IoT更简单，更容易开发并且对于微处理器的适用和兼容性更好。同时低成本、技术相对成熟的LoRa模块已经可以在市场上找到了，并且还会有升级版本陆续出来。LoRa可以利用传统的信号塔、工业基站甚至是便携式家庭网关来进行。构建基站和家庭网关价格便宜。

       4、网络覆盖和部署时间表。

       NB-IoT标准在年公布，除网络部署之外，相应的商业化和产业链的建立还需要更长的时间和努力去探索。LoRa的整个产业链相对已经较为成熟了，产品也处于“蓄势待发”的状态，同时全球很多国家正在进行或者已经完成了全国性的网络部署。当NB-iot产业链会受到频段、运营商等限制。

如何使用 NB-Iot + Arduino 通过MQTT协议上传数据至阿里云平台？

       有很多通信模块只有TCP功能，没有MQTT功能，比如WIFI，W等模块，还有一些NBIOT模块，但是又想连接阿里云物联网平台，官方提供了操作系统，需要自己移植，很麻烦，比较难看得懂。就在想有没有一些简单一定的方法。

       心想MQTT是基于TCP的，能否使用TCP转MQTT？因此就想使用TCP协议然后转MQTT协议连接阿里云物联网平台，经过试验证明是可以的。

       首先我们先分析一下如何登陆接入Onenet平台。

       先从它数据格式开始分析。首先我们要从后台取出三个信息，我们以这个为例。

       我们把产品ID，设备名称，设备秘钥，简称三要素 (具体是什么看你自己的设备)

       其实阿里云物联网平台的MQTT协议用的就是标准的，不过它加入了自己的认证方式。

       MQTT协议需要上传四个参数，报活时间，clientID，用户名，密码。

       那么阿里云的就在clientID，用户名，密码做了手脚。

       clientID比较长，按照一定的格式

       用户名：设备名和秘钥组成

       密码：使用了加密串进行了加密，有sha1或者MD5加密方式

       下面我们来介绍一下

       MQTT接入都是发十六进制的数据。

       么我们发送的时候就是这样子的一串数据

       0x 0x 0x 0x4d 0x 0x 0x 0x 0xC0 0x 0x 0x 0x7c 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x6d 0x6f 0x 0x 0x3d 0x 0x2c 0x 0x 0x

       0x6e 0x6d 0x 0x 0x 0x6f 0x 0x3d 0x 0x6d 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x2c 0x 0x 0x6d 0x 0x 0x 0x 0x6d 0x 0x3d 0x 0x 0x 0x7c

       0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x

       十六进制解释

       数据长度：0x

       协议数据长度 0x 0x

       协议类型： 0x4d 0x 0x 0x

       协议数据： 0x 0xC0

       keepAlive数据:

       ClientID长度:

       ClientID: 0x 0x 0x 0x7c 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x6d 0x6f 0x 0x 0x3d 0x 0x2c 0x 0x 0x 0x6e 0x6d 0x 0x 0x 0x6f 0x 0x3d 0x 0x6d 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x2c 0x 0x 0x6d 0x 0x 0x 0x 0x6d 0x 0x3d 0x 0x 0x 0x7c

       用户名:

       用户名: 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x

       密码长度：

       密码: 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x 0x复制代码上面的就是连接服务器的连接包

       下面呢，我们来做个发布包(上传数据到服务器)

       0x 0x1D 2fff 0x7b 0x 0x 0x 0x 0x6d 0x 0x3a 0x7b 0x 0x 0x6d 0x 0x3a 0x 0x 0x7d 0x7d

       十六进制数据解释

       数据头：0x

       数据长度：0x1D

       TopicName数据长度：

       TopicName数据内容：2fff

       主体json数据: 0x7b 0x 0x 0x 0x 0x6d 0x 0x3a 0x7b 0x 0x 0x6d 0x 0x3a 0x 0x 0x7d 0x7d复制代码以上就是连接阿里云的数据包格式及发布数据的格式，由于时间问题没有做订阅的ntshell源码数据包分析，下一次更新订阅的内容。

智能家居总线通讯跟无线通讯优缺点在哪里？该如何选择方案？

       无线有线总线，我前面看的文章给大家分享一下。

       第一部分，通信控制策略选择

       当前智能家居作为物联网一个比较火的分支已经开始慢慢地走入普通老百姓的家庭， 作为一个才接触或者接触不深的普通用户如何在各种狂轰乱炸的智能家居广告中，各种大公司渲染的智能家居生活场景中选择自己合适的智能家居解决方案是一个非常头疼的问题。

       当前常用通信技术方案

       从实现控制通信技术方案来讲可以归类为有线方案（通过有线介质传递控制信号） 、无线方案（通过无线电波传递无线信号）两大类。

       常用有线控制方案又分（RS总线，CAN总线，KNX总线，IO直控（通过线路的干节点通断传递信号））

       常用无线控制方案又分（中短距离zgb，zwave，//2.4G非组网双向，/ASK，WIFI，远距离Lora ，NBIOT（有通信收费））

       两分类方案可靠性分析

       有线 >无线

       由于有线信号传递是通过物理介质，电压的震动变化传递信息，在线路布线规范的情况下受外界的干扰极小，在可靠性的大方向上无线则受制于传输距离，传输范围内的电磁环境，通信组网延时等因素影响存在不能将控制信息传递到被控设备的情况。最直观的例子就是大家用座机打电话给座机电话声音是非常清晰地，但是用手机打电话给手机，或者座机打给手机则有时候会出现通信断断续续的情况。所以有线的可靠性要高于无线。

       有线控制方案中： IO直控>总线

       IO直控由于是通过通断信号直接输入给控制系统或者嵌入式单片机，中间不经过任何的数据调制，转换，通就是通，断就是断，单片机能非常清晰和清楚的获得通断信号，从而做出执行反应，几乎是没有延时实时发生。

       各类总线通信则是通过专用的通讯协议芯片将需要传递的信息调制转换为标准的总线电平信号通过一定频率的电平信号震动来传递信息，中间多了信息程序处理转换和电平转换两个环节。两种方式各有优劣势，uploadfile源码现有有线控制方案中一般两种被组合使用。IO直控稳定可靠，但是传输的指令数据有线，两线只能传递0/1，通俗可以理解发电报，总线稳定可靠略低，但是总线两线则可以传输各种控制指令，可以把它理解为可以传输任意信息的电话线。

       无线控制方案中： NBIOT>Lora > wifi > zgb/ zwave > //2.4G非组网双向 > /ASK

       NBIOT由于是基于运营商的手机网络，理论上有信号的地方就能连接控制，但是由于模块价格偏贵和需要支付运营商通信费用，现在还不能大规模应用与家庭，但是在共享单车，智能电表，智能充电桩。。。等比较分散的商业项目应用非常广泛。

       Lora也是最近非常热的一个无线通讯技术，集合了双向通信，无线抗干扰能力强，自动调频避开拥堵，通信距离远，上电即可通信等优点，后续再智能家庭中的应用肯定会越来越多，现阶段发展也是受制于模块费用偏贵，体积偏大，组网加密通信体系还不够完善等因素还没有大规模应用。

       Wifi由于各大芯片厂商的加入现在价格非常便宜可以堪称廉价，由以前几十元到现在的几元只用了不到2年的时间，被广泛的应用到各种智能单品。但是由于路由组网，网络延时等原因，在大房子大规模应用还是有其局限性，例如停电来电后，需要等待其连接网络才能受控，一个情景执行可能有不一致等情况。

       zgb/ zwave 作为老牌的短距离自组网无线通讯协议在几年前的无线通讯方案中可谓风光无限，现在由于wifi的SwitchySharp 源码冲击已经慢慢的被边缘化，从当时设计这套通信规则的人来讲，自组网是非常好的一个方式，也非常有远见，但是短距离制约了其发展，对网络布点非常考验经验，你至少要做到在其通信范围内有一个备用节点可以备用，否则一旦关键节点故障，通过这个关键节点的控制设备都会脱网不能控制。同时由于组网需要时间，也不能通电立即运行。适合于面积较小的房子控制，房子一旦大了延时就会非常明显。

       //2.4G非组网双向，这个相当于就是各大厂家自由发挥的比较多没有统一的标准和协议，要点对点，还是多对点，还是点对多，还是多对多全靠厂家后台设置匹配，由于没有标准的组网规则协议，这个的稳定可靠全靠厂家的基本功。通信距离短也不适合大房子应用。

       /ASK，该方案现在主要传输和编码无线信号，在世界范围内都是用得比较广的短距离无线通信协议，没有组网的感念，信号直达，简单，控制方便，模块成熟，成本可控，被大规模应用，淘宝上有成千上万种模块可以选择自由组合，扩展非常灵活，劣势就是没有反馈。

       通信技术方案选择总结

       如果你房子比较大选择有线控制是不二的选择。

       如果房子偏小对控制实时性可靠性要求不高，可以选择无线方案。

       个人觉得作为家庭控制而言，毕竟这些都是高频使用的设备，有线方案前期布线是多了一个环节但是后期会很省心推荐使用有线为主无线为辅的方案，布线有遗漏的地方用无线去弥补。

       第二部分，联网控制策略选择

       智能家居作为物联网的重要组成部分，联网控制已经作为一个基础的标配控制方式。现在大家应该被各种云控制的广告包围着吧，各种大数据，智能AI的营销是不是也有耳闻呢？是不是会觉得这些概念都很高端，很前卫。

       那什么是云控制，什么是大数据？

       简单通俗一点讲就是，你家里老婆什么时候回家，小孩什么时候回家，燃气阀是否开启，传感器探测到你上了几次卫生间，现在家里是否有人。。。这些信息通过家里的智能设备先传递到商家的服务器，然后你的手机通过账号密码连接到商家服务器，商家的服务器将相关的数据推送给你，让你知道家里的状态，你通过手机控制操作家里的设备几点开，几点关，通过商家的服务器控制到你家里的智能设备，这就是云控。 手机<->商家服务器 <-> 家里智能设备。

       你吃喝拉撒的这些控制数据累计多了就是大数据。

       统计了几个月你每天都是7点上厕所，AI有可能认为你每天都是7点钟上厕所，然后突然又一天7点自动给你把厕所灯打开了，然而你今天想睡懒觉。。。。 这就是AI。

       站在开放物联网云平台商角度：

       现在有非常多的免费物流网云平台，小米的生态，京东的生态，阿里的生态。。。。大家的思路都是想让智能家居或者家电厂家把所有的设备挂上去，在云端实现对所有设备的管理和控制，现在很多基础服务都是免费的，就像当初的淘宝免费一样，后续这个就说不清楚了。这个是云商的非常精明的盈利模式，自己不用花很多精力去开发各种各样的硬件设备，只需软件平台就能整合各种硬件资源创造财富，同时通过大数据分析各种设备上传的各种数据和用户使用习惯来提炼更大的商业价值。

       站在智能家居或者家电设备厂家的角度来看：

       自己没有精力或者技术搭建云平台，有个免费的刚好省事，也能广告宣传自己云了一把，感觉云了就高级了。同时能收集用户数据，一举多得！

       不知道大家注意了没有，这里面这个环节少了一个用户的角度，上面两种利益群体都是将用户或者说用户所购买的设备、在细一点是用户所购买设备所产生的各种数据作为一种资源，为大数据分析或者更大的布局提供服务。牺牲了用户的小我成就了平台商的大我。

       站在用户的角度出发：

       1，我是否愿意将我家里的各种设备交给平台商管理？选择平台之后你没得选择，赶紧打开你的手机控制app看看厂家给你预制的隐私协议吧，你可以选择不用，用了我就要收集你的数据。

       2，家里所有的设备在云端给人的感觉是否安全？ 当家里只是一两个插座的时候可能觉得还无所谓，但是是你家里所有的家用电器，各种探测器，电量数据，视频数据都在云端的时候呢，即使是非常安全的，但是是没有安全感的。

       3，平台商服务宕机，设备被黑怎么办？当所有设备有规律的连接到平台之后，在平台的后台是能对这些规律的数据进行分析的，对黑客或者有坏心眼的人也更有诱惑力，想想让几百万个家庭同时电视关闭，水阀全部关闭，带来的轰动效应和影响力绝对可以上头条！

       4，我的数据我只想我自己知道行么？现在各种渠道、软件都充斥着用户数据收集的手段，选择云端相当于把自己家庭运行状况数据全部上传。不管是平台商和其他商家都会保证不泄露用户数据，都会说客户第一，但是数据肯定会被平台商或者商家用来分析。这个就看自己感觉了。

       作为一个普通用户的基本需求：

       1，能安全控制自己家里的设备。

       2，不想自己的各种控制数据被上传，泄露，保证自己的隐私。

       有没有好的方案供大家选择？

       作为一个技术爱好者回答是肯定的！动态域名端口转发

       端口数据转发工作原理：只是作转发，不做存储。动态域名提供商服务的设备可以说是千奇百怪各种各样，当然转发的数据也就是各种各样了，在动态域名提供商瞬间转发的杂乱无章、毫无规律的数据大海中要去找没有规律的规律可谓是毫无意义，对黑客的兴趣大大降低，一个宕机也不会影响其他用户。

       比较基础的方案是：在拥有公网的动态IP的前提下（南电信北网通的宽带）通过设置动态域名和端口转发自己来搭建一条通道不受各种平台的制约，直接和设备建立连接。

       不是技术宅不懂设置，难道就没有更好的方案了么？

       这里要讲一下国内比较出名的动态域名厂家就是花生壳了，我记得高中的时候就知道他的存在了。现在多年过去了这个公司依然还在，同时不断改进，同时期的科迈好像就要差一些了。花生棒硬件的出现给这个解决方案带来了福音，抛开了动态域名申请和路由器端复杂的设置，同时内外穿透使用体验和使用各种云一样，数据不被存储，只转发。也就是你可以不需要拥有公网的动态IP，随便一根网线可以上网就可以，云端填用户名密码，这里填入域名和端口。

       最近蒲公英路由器的发布也带来了第二种便捷的联网方案，可以将手机和智能设备之间架起一个独立的***网络。

       从而实现 手机<->家里智能设备的直接连接。

       联网控制方案选择总结

       1、家里只是简单的开关插座通断电非核心设备，不在乎数据是否被收集，可以选择云服务方案。

       2、家里采用的是系统解决方案，涉及到各种功能系统，对隐私和安全比较在意，选择本地网络+转发控制方案

       上面只是我从一个普通用户角度出发所阐述的观点，不是推销花生壳的产品。

       一直以为只有自己才想到这些，万能的淘宝给了无数的技术达人以空间，让技术宅的方案能和触及到普通消费者。 具体的大家点击推荐链接去细细的品味！

       在完成了基础的通信方案略选择和联网控制策略后，下一讲我将给大家讲解认识智能家居和现在的智能家居能给我们带来什么。

       原文来之大家可以自己去看看，如有侵权联系我删除~~~ 原文链接

lora和nbiot的区别

       1. 频段差异：LoRa技术通常在1GHz以下的非授权频段 operate，这意味着使用LoRa无需支付额外的频率使用费用。相反，NB-IoT使用的是授权频段，通常在1GHz以下，这要求运营商支付费用。在MHz到1GHz之间的频段对于长距离通信最为有利，因为天线的尺寸和效率在这方面有显著优势。

       2. 电池寿命：LoRa模块因其处理干扰、网络重叠和可扩展性等特性而具有较长的电池寿命。然而，它不能提供与蜂窝通信相同的服务质量保证。NB-IoT考虑到服务质量，无法提供像LoRa那样的电池寿命。如果应用场景需要确保，建议使用NB-IoT。如果低成本和高电池寿命是首要考虑因素，那么LoRa是一个不错的选择。对于需要频繁通信、较短延迟或较大数据量的应用，NB-IoT可能是更好的选择。

       3. 设备成本：从终端节点的角度来看，LoRa协议比NB-IoT更为简单，易于开发，并且对微处理器的适应性更好。市场上已经可以找到成本低廉、技术成熟的LoRa模块，并且不断有升级版本推出。LoRa可以利用传统的信号塔、工业基站甚至是便携式家庭网关进行通信。构建基站和家庭网关的成本相对较低。

       4. 网络覆盖和部署时间表：NB-IoT标准于年发布，尽管网络部署已经开始，但商业化和产业链的建立仍需时日。相比之下，LoRa的整个产业链已经较为成熟，产品也已经准备好投入市场。同时，全球许多国家正在进行或已完成全国性的网络部署。NB-IoT产业链可能会受到频段和运营商等限制。