راه اندازی و کار با ESP8266، بخش هفتم: ارتباط موبایل و ESP از طریق مودم

در سلسله آموزش های ماژول ESP8266، در بخش هفتم به بررسی یکی از قابلیت های کلیدی و کاربردی شبکه می پردازیم. در قسمت هفتم ارتباط موبایل و ESP از طریق مودم با اتصال ماژول ESP به یک مودم و اتصال یک تلفن همراه، لپ تاپ و یا یک ESP دیگر به همان مودم، به تبادل داده خواهیم پرداخت. در این روش جهت ارسال فرمان از یک تلفن همراه(یا سایر دستگاه ها)  به یک ESP، نیازی به تبدیل ESP گیرنده به نقطه دسترسی نداشته و داده های خود را از طریق مودم برای ماژول ESP ارسال خواهیم نمود. بدین ترتیب شما بدون نیاز به تغییر نقطه دسترسی و صرفا با همان مودمی که تلفن شما به آن متصل است، می توانید داده و یا فرامین مختلف نظیر روشن و خاموش شدن رله را به ماژول ESP ارسال کنید. این مورد در ارتباطات شبکه ای تحت نوان لایه انتقال(Transparent) شناخته شده که در این آموزش به شرح کامل آن می پردازیم.  در ادامه این آموزش، با مرجع تخصصی ESP8266 به زبان فارسی، دیجی اسپارک، همراه باشید.

تعریف لایه انتقال در شبکه

ارسال و دریافت داده در شبکه طی فرمت های خاصی انجام و اجرا می شود. برای ایجاد یک ارتباط بین دو کامپیوتر در شبکه، ۷ لایه مختلف درگیر اجرای فرامین کاربران و انتقال داده هستند. این هفت لایه را از پایین ترین قسمت که مربوط به سخت افزار تا بالاترین قسمت که مربوط به نرم افزار است، تحت عنوان مدل OSI می شناسند.

در این مدل هرچه از بالا به سمت پایین حرکت می کنیم، روال کار از کاربر فاصله گرفته و به مد سخت افزاری نزدیک می شود.  در پایین ترین قسمت این مدل لایه OSI وظیفه انتقال فیزیکی داده ها(بیت ها) را از طریق ارتباط بی سیم نظیر اینترنت همراه و یا کابل(فیبر نوری) را بر عهده دارد. در بالاترین لایه، لایه application جهت اجرای درخواست های کاربر به صورت نرم افزاری کاربرد دارد. این لایه مسئول اجرای پروتکل های مختلف نظیر HTTP، FTP و… است. در این میان نیز، لایه انتقال وظیفه ارسال داده ها بین دو دستگاه  مختلف در شبکه را بر عهده دارد. برای اطلاات بیشتر در این زمینه می توانید با کلیک بر روی این لینک، اطلاعات تکمیلی را مطالعه کنید. در اینجا نیز ما با اتصال ماژول به مودم از یک طرف و اتصال تلفن همراه به مودم از طرف دیگر، داده ها را از تلفن همراه به ماژول ESP منتقل می کنیم. در اینجا لایه انتقال(Transparent)  به عنوان یک واسط داده ها را از تلفن همراه به ماژول ESP منتقل می نماید. این موضوع در پروژه های خانه های هوشمند بسیار کلیدی و کاربردی است. در قسمت بعدی به این موضوع می پردازیم.

کاربرد لایه انتقال در خانه هوشمند

همانطور که در قسمت قبلی بررسی کردیم، لایه انتقال با تبدیل مودم به عنوان یک واسط، داده ها را از تلفن همراه(و یا هر دستگاه دیگری) به ماژول ESP ارسال می کند. این موضوع در یک پروژه خانه هوشمند بسیار کلیدی و کاربردی خواهد بود. برای روشن تر شدن موضوع، فرض کنید در یک خانه هوشمند تعدادی لامپ، به عنوان مثال ۴ لامپ در نقاط مختلف یک خانه باید کنترل شوند. برای کاهش سیم کشی نیز به هریک از لامپ ها یک ماژول ESP  متصل است.  هر کدام از ESP های متصل به لامپ ها در حالت AP و به صورت سرور تعریف شده اند. بنابراین جهت کنترل هر یک، باید به AP هر کدام متصل شویم.

در سناریو فوق جهت فرمان به هر لامپ می بایست از AP قبلی خارج شده وبه AP لامپ مورد نظر متصل شویم، آی پی دریافت کنیم، به سرور هر لامپ متصل شده و فرمان ارسال کنیم. این مورد روند کار را سخت می کند، به خصوص اینکه مجبور هستیم از مودم خانه اتصال گوشی را قطع کرده و به تک تک این لامپ ها جهت ارسال فرمان متصل شویم. اما در اینجا به لطف وجود لایه انتقال و بدون نیاز به قطع شدن از مودم و اتصال به  AP جدید، می توانید با اتصال به مودم به ماژول ها فرمان دهید. شرح کامل این موضوع را در قسمت بعدی مشاهده خواهیم کرد.

ارسال فرمان از تلفن همراه به ماژول ESP از طریق مودم

در قسمت های پیشین سلسله آموزش مازول ESP به طور کامل در رابطه با مد STA و سرور این ماژول صحبت نمودیم. در این قسمت قصد داریم تا ابتدا ماژول را در مد STA به مودم متصل کنیم. پس از اتصال به مودم و دریافت آی پی، ماژول را در حالت سرور قرار می دهیم. به همین منظور برنامه زیر ضمن اتصال به مودم، از آن ای پی دریافت کرده و با قرار گیری در مد سرو، چنانچه مقدار ۱ را دریافت کند پایه GPIO4 را یک و اگر صفر دریافت کند، پایه ۴GPIO را در حالت ۰ قرار می دهد. بدین ترتیب با اتصال یک رله می توانید وسایل برقی را از طریق تلفن همراه متصل به مودم و بدن نیاز به تغییر AP برای تلفن همراه، کنترل کنید.

از طرف دیگر، شما می بایست تلفن همراه یا لپ تاپ خود را به مودم متصل کنید و با وارد کردن آدرس آی پی و ارسال داده مطابق فرمت زیر(که در بخش سرور سلسله آموزش راجع به آن صحبت کردیم) عدد ۱ جهت فعال سازی رله و عدد ۰ را جهت غیر فعال نمود آن به ماژول ارسال کنید. این مقدار پس از آدرس ای پی در متغیر data قرار گرفته و در بخش سرور با دریافت داده های قرار گرفته در متغیر سرور، فرمان اجرا می شود. ماژول نیز پس از دریافت داده، عبارت data received را بر می گرداند که در صفحه مرورگر می توانید آن را مشاهده کنید.

لوازم مورد نیاز

1. مبدل سریال به USB
2. ماژول ESP8266-12E
3. ماژول مبدل SMD به DIP

کلام آخر

در این آموزش که قسمت به بررسی قابلیت ارسال و دریافت داده بین تلفن همراه و ماژول ESP از طریق مودم پرداختیم. در این روش بدون نیاز به قطع شدن از نقطه دسترسی مودم، تلفن همراه و یا رایانه می تواند با ماژول ESP متصل به مودم، داده ارسال و دریافت نماید. این روش در خانه های هوشمند بسیار حائز اهمیت است، چراکه کاربر به سادگی و بدن نیاز به قطع و وصل شدن از مودم، می تواند فرامین مورد نظر خود را از طریق تلفن همراه به ماژول ها ارسال کرده و وسایل برقی و سایر لوازم را کنترل نماید. البته در این روش شما باید حتما آدرس آی پی تخصیص یافته از سمت مودم به ماژول را بدانید. برای این مورد روش های برنامه نویسی متعددی وجود دارد. اما یکی از مناسب ترین آن ها سرویس MDNS است که در بخش بعدی این سلسله آموزش، به آن می پردازیم.

چنانچه مطالب این آموزش را گنک یافتید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در مطالب درج شده و یا کدها وجود دارد می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.