ESP-MESH 无线组网，让智能家居通信组网更方便 | ESP32轻松学（Arduino版）

最新推荐文章于 2025-03-25 16:28:57 发布

铁熊玩创客

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分类专栏： ESP32轻松学 Arduino ESP8266 文章标签：物联网 arduino

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ironpandaaa/article/details/113730518

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ESP32 轻松学系列文章目录：

想象一下，在一些智能家居场合或者工业控制场合，如果需要在很多设备之间满足两两可以互联互通的通信要求，你有什么比较好的通信方案么？当然我们可以用线缆将它们连接在一起，但是这样做不仅距离限制比较多，而且可能需要重新施工布线，成本比较大！

今天的课程，我们将向您介绍 ESP-MESH 组网技术，不仅可以大大降低距离的限制，而且可以方便地实现多设备之间互联互通的要求，在实现难度上也会大大降低。

ESP-MESH 简介

ESP-MESH 是一套建立在 Wi-Fi 协议之上的网络协议。ESP-MESH 允许分布在大范围区域内（室内和室外）的大量设备（下文称节点）在同一个 WLAN（无线局域网）中相互连接。ESP-MESH 具有自组网和自修复的特性，也就是说 mesh 网络可以自主地构建和维护。

传统基础设施 Wi-Fi 网络是一个“单点对多点”的网络。这种网络架构的中心节点为接入点 (AP)，其他节点 (Station) 均与 AP 直接相连。其中，AP 负责各个 Station 之间的仲裁和转发，一些 AP 还会通过路由器与外部 IP 网络交换数据。在传统 Wi-Fi 网络架构中，1）由于所有 Station 均需与 AP 直接相连，不能距离 AP 太远，因此覆盖区域相对有限；2）受到 AP 容量的限制，因此网络中允许的 station 数量相对有限，很容易超载。
传统WiFi网络架构
ESP-MESH 与传统 Wi-Fi 网络的不同之处在于：网络中的节点不需要连接到中心节点，而是可以与相邻节点连接。各节点均负责相连节点的数据中继。由于无需受限于距离中心节点的位置，所有节点仍可互连，因此 ESP-MESH 网络的覆盖区域更广。类似地，由于不再受限于中心节点的容量限制，ESP-MESH 允许更多节点接入，也不易于超载。
ESP-MESH网络架构

准备工作

我们使用 Arduino 软件来编写本项目的程序，使用 ESP32 与 ESP8266 开发板。至于如何在 Arduino 中配置 ESP32 与 ESP8266 的开发环境，请查看 ESP32 概述与 Arduino 软件准备章节。

要完成本课程的项目，需准备如下材料：

ESP32 主控板 × 2；
ESP8266 主控板 × 1；
LED 灯 × 1；
人体红外传感器 × 1；
DHT11 温湿度传感器 × 1；

材料清单

安装 painlessMesh 库

要在 Arduino IDE 中使用 ESP-MESH，我们需要先安装一个库来支持 ESP-MESH 组网程序的编写，这个库的名称就是：painlessMesh。根据这个库的官方介绍，这个库可以简化 ESP-MESH 的程序编写，让你更加专注于功能的实现，而不必关心 ESP-MESH 网络架设与管理的细节。

painlessMesh is a library that takes care of the particulars of creating a simple mesh network using esp8266 and esp32 hardware. The goal is to allow the programmer to work with a mesh network without having to worry about how the network is structured or managed.

安装这个库也很简单，只需要打开 Arduino 软件的库管理器，搜索 painlessMesh，即可选择对应的版本进行安装。这里推荐安装最新版。

安装painlessMesh库

在安装 painlessMesh 库的时候，如果提示你需要安装其他依赖库，选择同意安装全部库就行。

安装完库，就可以开始 ESP-MESH 组网编程了。

ESP-MESH 基础讲解

先打开 painlessMesh 库的基础示例：basic.ino 程序，来了解一下这个库的基本使用方法。basic 示例程序路径如下：Arduino IDE → 文件 → Painless Mesh → basic，如下图所示。

basic示例路径

basic.ino 程序如下：

#include "painlessMesh.h"

#define   MESH_PREFIX     "whateverYouLike"
#define   MESH_PASSWORD   "somethingSneaky"
#define   MESH_PORT       5555

painlessMesh  mesh;

Scheduler userScheduler;

void sendMessage();

Task taskSendMessage( TASK_SECOND * 1 , TASK_FOREVER, &sendMessage );

void sendMessage() {
   
  String msg = "Hello from node ";
  msg += mesh.getNodeId();
  mesh.sendBroadcast( msg );
  taskSendMessage.setInterval( random( TASK_SECOND * 1, TASK_SECOND <

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