[임베디드] ESP8266 SSDP, MQTT 구현

1. 서론

• STM - ESP8266으로 SSDP 프로토콜을 이용한 자동 장치 검색과 MQTT를 이용한 센서데이터 획득, 제어명령 전달을 위하여 미니 프로젝트 진행 중.

• 세부 목표로 ESP8266 모델에 Arduino IDE를 이용한 스케치 업로드로 SSDP 장치 검색과 MQTT 데이터 송수신 구현.

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2. 본문

• 미니프로젝트의 시스템 아키텍처는 다음과 같다. 컨트롤러인 STM에서 데이터 보내기 전 ESP8266의 내부 펌웨어(?), 스케치(?) 코딩을 진행함. 안드로이드나 PC앱애서 SSDP로 장치 확인이 가능하도록 할 예정임. 일단 현재 목표는 안드로이드.

 

< 미니 프로젝트 시스템 아키텍처 >

 

• 먼저 Arduino IDE에 ESP8266 코딩이 가능하도록 라이브러리 등록 및 환경설정을 진행하여야 함.

• IDE의 파일 - 환경설정에서 추가적인 보드 매니저 URLs 입력

• https://Arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

 

< Arduino IDE 라이브러리 등록 >

 

•   스케치 - 라이브러리 매니저 esp8266로 검색해서 framework설치.
•   추가적으로 MQTT와 SSDP 사용을 위하여 PubSubClient, ESP8266SSDP 라이브러리가 필요함.
•   framework내에 ESP8266SSDP는 포함되어 있으며, PubSubClient는 라이브러리 매니저에서 다운로드 진행.

< 라이브러리 매니저 >

 

• 보드 구성은 ESP8266 ESP-12 (원래 아두이노에 연결해서 쓰는 쉴드형태로 되어 있는데 칩기능만 사용해서 나중에 STM이랑 연결하기 위해서 아래와 같이 연결)

< 사용한 보드 설정 >

• FTDI를 이용해서 컴퓨터에서 펌웨어도 올리고 디버깅도 하기 위해 PC랑 연결

< ESB8266 연결 회로 구성 >

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3. 결론 (테스트 진행)

  SSDP 동작 테스트

• 안드로이드에서 SSDP 기본 테스트 앱 작성 (cling 라이브러리 활용)
• ESP8266에 코딩한 스케치(?), 펌웨어(?) 내 SSDP 정보 설정 내용 반영
• 테스트 결과 정상적으로 SSDP를 이용해 검색되는 것 확인

< SSDP 검색 확인 (Phillips hue clone) >

< 테스트용 ESP8266 내 SSDP 설정 내용 >

 

  MQTT 동작 테스트

• MQTT Broker 실행 (Eclipse Mosquitto 활용)

< MQTT Broker 실행 >

• Mosquitto_sub 프로그램 이용해서 제대로 메세지 수신 전달 되는지 확인
• 데이터 전송할 때 SEND_MSG/메세지들로 데이터 패킷을 구성하고 Serial로 전달하여 테스트 진행
• 전달한 메세지가 브로커를 통해서 제대로 획득되는 지도 확인 (Substring 잘못해서 구분자 ( / ) 까지 같이 찍힘 수정 예정)

 

  스케치 소스

• github.com/Choi-JinYeong/Blog_Repos/blob/main/Blog_73/ESP8266_sketch.ino

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4. 맺음말 및 참고문헌/자료

 

  Android의 경우 cling 라이브러리 써서 간단히 구현함.

  ESP8266에서 등록한 SSDP 정보에 따라 장치 이름 검색 완료.

   - 하지만 상세정보나 기타 제어 방법에 대해서는 SSDP 프로토콜에 대한 이해가 필요.

   - 추후 MQTT를 통해서 앱에서 SSDP정보 또한 세팅할 수 있도록 구현/보완할 예정.

 

  STM에서 자체적으로 ESP8266을 제어해서 사용하는 방법을 알고 싶은데 도무지 검색해도 나오지 않았음. 참고할 만한 자료들이 있으면 알려주시면 감사하겠습니다.

 

  참고 사이트

• Cling 라이브러리
• github.com/4thline/cling

4thline/cling

• NodeMCU 펌웨어
• https://www.best-microcontroller-projects.com/nodemcu-firmware.html

ESP8266 NodeMCU Firmware: ESP8266 flash

• ESP8266 쉴드 기초 사용법
• it-g-house.tistory.com/entry/Arduino-%EC%95%84%EB%91%90%EC%9D%B4%EB%85%B8-Wifi-ESP8266-%EC%89%B4%EB%93%9Cshield-%EB%AA%A8%EB%93%88-%EC%82%AC%EC%9A%A9%EB%B0%A9%EB%B2%95

Arduino 아두이노 Wifi ESP8266 쉴드(shield) 모듈 사용방법

• ESP8266-framework
• www.arduino.cc/reference/en/libraries/esp8266-framework/

esp8266-framework - Arduino Reference

• PubSubClient
• twinw.tistory.com/176

아두이노 - MQTT 사용하기

 

  작성한 글에서 기타 다양한 의견 및 안내/정보 등을 주시면 감사하겠습니다.