阿里云服务器远程，阿里云可以控制esp8266吗

xiaowei 2023-01-18 条评论

有位读者朋友提出了一个很实际的问题：

“能用esp8266弄一个远程开电脑的教程吗？需要设置路由器吗？公司路由器设置不了。”

当然可以！而且很简单~

ESP8266是一个非常适合用于物联网和家庭智能项目的带wifi模块的单片机。它的售价非常低廉，只需大约10块

这个问题可以拆解成两部分：

问题一：在无法设置路由器的情况下，远程访问内网设备。
问题二：通过同局域网下的设备发送指令，控制电脑开机。

问题一：访问内网设备

如果宽带有公网ip，并且有配置路由器的权限的话，可以直接在路由器上设置端口转发等，可以很方便的访问内网设备。
如果无法设置路由器，例如上面的这位朋友的情况，则需要做内网穿透或者类似的操作，可以通过第三方平台或者自有的云服务器等来控制内网设备。

问题二：控制电脑开机

可以使用WOL(Wake on Lan)网络唤醒功能。

首先需要进入电脑主板的BIOS设置，开启WOL功能，根据主板的不同，这个功能还有可能叫PCIE设备唤醒（因为网卡也是经PCIE通道传输数据的，也算是PCIE设备）等。开启了该功能后，即使电脑处于关机状态，主板也会带有微弱电流，网卡会低功耗运行，检测本地网络中是否有相关开机信号。
利用内网设备发出一个称之为魔法包(Magic Packet)的信号，该魔法包内含有目标设备的网卡MAC地址，可以唯一定位到目标设备。目标设备接受到信号后就会开机启动。

这里我们就利用阿里云物联网平台来控制内网设备，再利用ESP8266 NodeMCU这个性价比极高的单片机发出WOL网络唤醒的魔法包来启动目标电脑~

ESP8266的介绍和入门指南可以参见我上次写的这篇文章：十块钱入门物联网！ESP8266新手指南

下面我们就看看具体怎么设置吧~

一、配置阿里云物联网平台

首先进入阿里云物联网平台的控制台首页，没有账号的朋友需要先注册账号。

点击设备-产品-创建产品。

给新建的产品起一个名字，然后选择自定义品类，并设置为直连设备，其他设置如图：

然后点击进入刚才新建成功的产品内，点击产品-Topic类列表-自定义Topic-定义Top类，来新建一个Topic类。

在新建Topic类的对话框中，设备权限选择“订阅”，名字输入“device_boot”。选订阅权限是因为我们的设备只需要接受消息就可以了，不需要发送消息。后面我们需要用到这个topic来给我们的esp8266发送消息来控制电脑开机~

有了产品之后，我们还需要给产品添加设备：点击设备-添加设备。

在添加设备对话框，选择刚才新建的产品，然后给设备起一个名字。

新建完设备之后，点击刚才新建出的设备的查看按钮来进入设备详情页。

进入设备详情页后，点击DeviceSecret的查看按钮，会得到3个码，把他们复制出来并保存好，后面我们会用到这三个码来把esp8266连接到阿里云物联网平台。

二、打开电脑主板的WOL网络唤醒功能

对于需要被网络唤醒的电脑，按开机键开机，然后不停地点击进入BIOS设置的相关热键。进入BIOS设置的热键一般为DEL, F12等。进入相关设置页面后，打开网络唤醒(Wake on Lan)功能，或者叫做PCIE设备唤醒(Wake on PCIE Devices)。

这样即使在电脑关机之后，只要电源线和网线没有拔掉，电脑接受到其他内网设备（例如ESP8266）发出的的WOL信号，就会开机了！

另外，为了定位需要被唤醒的电脑，我们需要获取目标电脑的网卡MAC地址，以windows系统为例：

按win键+R，输入cmd，回车

然后，输入ipconfig /all，回车，圈出的就是该机器的网卡MAC地址

三、使用Arduino IDE上传代码到ESP8266

首先参照我上次写的ESP8266新手指南，设置好基本开发环境，这里不再赘述：

十块钱入门物联网！ESP8266新手指南

用Arduino IDE点击.ino文件打开相关代码(具体代码包和用到的库和工具我会打包附于文后):

/**
 * Wake on Lan using Aliyun IOT & ESP8266.
 * 通过ESP8266 NodeMCU和阿里云IOT平台实现对内网主机的网络唤醒(WOL)
 * 
 * 零度橙子OrangeZero Copyright @ 2020
 */
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiUDP.h>
#include <PubSubClient.h>  // !!! set MQTT_MAX_PACKET_SIZE=256; MQTT_KEEPALIVE=60 in PubSubClient.h due to restriction in Aliyun IOT mqtt
#include <WakeOnLan.h>

#include "aliyun_mqtt.h" // https://github.com/legenddcr/aliyun-mqtt-arduino

#define WIFI_SSID        "ssid"// >>> 替换为自己的wifi名称：：ESP8266只支持2.4G的wifi，不支持5G频段的wifi
#define WIFI_PASSWD      "pwd"// >>> 替换为自己的wifi密码

#define PRODUCT_KEY      "a1G8xxxxxx" // >>> 替换为自己阿里云iot的PRODUCT_KEY
#define DEVICE_NAME      "dev1" // >>> 替换为自己的阿里云的DEVICE_NAME
#define DEVICE_SECRET    "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"// >>> 替换为自己阿里云的DEVICE_SECRET

#define DEV_VERSION       "0.0.1"        //固件版本信息
#define ALINK_BODY_FORMAT         "{\"id\":\"123\",\"version\":\"1.0\",\"method\":\"%s\",\"params\":%s}"
#define ALINK_TOPIC_PROP_POST     "/sys/" PRODUCT_KEY "/" DEVICE_NAME "/thing/event/property/post"
#define ALINK_TOPIC_PROP_POSTRSP  "/sys/" PRODUCT_KEY "/" DEVICE_NAME "/thing/event/property/post_reply"
#define ALINK_TOPIC_PROP_SET      "/sys/" PRODUCT_KEY "/" DEVICE_NAME "/thing/service/property/set"
#define ALINK_METHOD_PROP_POST    "thing.event.property.post"
#define ALINK_TOPIC_DEV_INFO      "/ota/device/inform/" PRODUCT_KEY "/" DEVICE_NAME ""    
#define ALINK_VERSION_FROMA      "{\"id\": 123,\"params\": {\"version\": \"%s\"}}"

#define ALINK_TOPIC_DEVICE_BOOT      PRODUCT_KEY "/" DEVICE_NAME "/user/device_boot"

const char *MACAddress = "04:D9:F5:83:03:EF";  // >>> 替换成需要被唤醒的机器的MAC地址
IPAddress computer_ip(255, 255, 255, 255);
unsigned long lastMs = 0;

WiFiClient   espClient;
PubSubClient mqttClient(espClient);
WiFiUDP UDP;
WakeOnLan WOL(UDP);

void init_wifi(const char *ssid, const char *password)
{
    WiFi.mode(WIFI_STA);
    WiFi.begin(ssid, password);
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
    {
        Serial.println("WiFi does not connect, try again ...");
        delay(500);
    }

    Serial.println("Wifi is connected.");
    Serial.println("IP address: ");
    Serial.println(WiFi.localIP());
}


void mqtt_callback(char *topic, byte *payload, unsigned int length)
{
    Serial.print("Message arrived [");
    Serial.print(topic);
    Serial.print("] ");
    payload[length] = '\0';
    Serial.println((char *)payload);

    if (strstr(topic, ALINK_TOPIC_DEVICE_BOOT)) {
        Serial.print("sending WOL magic packet to: ");
        Serial.println(MACAddress);
        WOL.sendMagicPacket(MACAddress);
    }
}

void mqtt_version_post()
{
    char param[512];
    sprintf(param, "{\"id\": 123,\"params\": {\"version\": \"%s\"}}", DEV_VERSION);
    Serial.println(param);
    mqttClient.publish(ALINK_TOPIC_DEV_INFO, param);
}

void mqtt_check_connect()
{
    Serial.println("checking mqtt connection...");
    while (!mqttClient.connected())
    {
        while (connect_aliyun_mqtt(mqttClient, PRODUCT_KEY, DEVICE_NAME, DEVICE_SECRET))
        {
            Serial.println("MQTT connect succeed!");
            mqttClient.subscribe(ALINK_TOPIC_PROP_SET);
            mqttClient.subscribe(ALINK_TOPIC_DEVICE_BOOT);
            
            Serial.println("subscribe done");
            mqtt_version_post();
        }
    }
    
}

void setup()
{
    /* initialize serial for debugging */
    Serial.begin(115200);
    Serial.println("Demo Start");
    init_wifi(WIFI_SSID, WIFI_PASSWD);
    mqttClient.setCallback(mqtt_callback);
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop()
{
    if (millis() - lastMs >= 20000)
    {
        lastMs = millis();
        mqtt_check_connect();
    }

    mqttClient.loop();

    unsigned int WAIT_MS = 2000;
    delay(WAIT_MS); // ms
    //Serial.println(millis() / WAIT_MS);
}

注意，代码需要替换三处地方：

wifi名称和密码
从阿里云物联网平台获取到的你的三个码
需要被网络唤醒的电脑主机的MAC地址

需要额外安装的依赖库有（具体用到的库我会打包附于文后）：

Crypto：用于阿里云物联网平台通讯时的加密解密
PubSubClient：用于通过MQTT协议于阿里云物联网平台通讯
WakeOnLan：用于给目标机器发送Magic Packet来实现网络唤醒

大家可以通过arduino IDE的包管理器来安装这些包，如果网络不好下不动的话，也可以下载我打包好的zip包，再导入到arduino IDE。

需要注意的是，由于阿里云物联网平台的MQTT协议的限制，PubSubClient.h文件内定义的MQTT_MAX_PACKET_SIZE需要设置为256，MQTT_KEEPALIVE需要设置为60。不然于阿里云物联网平台的通讯会报错。从arduino IDE下载PubSubClient库的朋友需要修改一下这两个值。使用我给的zip包的朋友，不需要额外修改了，因为我已经修改好了。