要开始使用物联网 (IoT)，您的设备需要，嗯，互联网连接。基本的 Arduino 微控制器默认情况下不具备互联网连接功能，因此您需要为其添加以太网、Wi-Fi 扩展板或适配器，或者购买具有内置互联网连接功能的 Arduino。除了复杂性之外，这两种方法都会增加成本，并占用本已宝贵的 Arduino 闪存 RAM 用于程序空间，这限制了您可以执行的操作。
另一种方法是使用 Raspberry Pi 或 类似的单板计算机，它运行像 Linux 这样的完整操作系统。Raspberry Pi 在许多 IoT 用例中是一个 可靠的选择，但当您真正只想读取传感器并将读数发送到云中的服务器时，它通常显得有些过头。Raspberry Pi 不仅可能增加您项目的 成本、复杂性和功耗，而且它还运行着需要修补的完整操作系统，并且比简单的微控制器具有更大的攻击面。当涉及到 IoT 设备和安全 时，越简单越好，这样您就可以花更多时间进行创造，而减少花在修补您已经创造的东西上的时间。
当 ESP8266 Wi-Fi 芯片在 2014 年上市时，几乎没有英文文档，创客社区对其很感兴趣，但并不完全了解其全部潜力。由于其低廉的成本（2 美元）和一个热爱挑战的活跃社区，创客们很快就弄清楚了如何使用 ESP8266 为他们的 Arduino 启用 Wi-Fi。随着他们越来越多的协作，他们意识到 ESP8266 可以用作独立的微控制器，无需 Arduino，每隔几个月快速发展一次。社区很快将 ESP8266 支持添加到 Arduino IDE，使 ESP8266 像 Arduino 一样易于编程。作为微控制器的低成本 Wi-Fi 启用器和微控制器本身，ESP8266 迅速成为那些了解内情的人的 地板蜡和甜点配料。
ESP8266 到底是什么？ESP8266 是 乐鑫科技 制造的 32 位 RISC CPU。它的时钟默认以 80MHz 运行，它有 64KB 的指令 RAM，96KB 的数据 RAM，并支持高达 16MB 的外部闪存。与以 16MHz 运行、只有 2KB SRAM、32KB 闪存、1KB EEPROM 且价格贵几倍的 Arduino UNO 相比，这些规格令人印象深刻。另一个很大的区别是 ESP8266 的工作电压为 3.3 伏，而大多数 Arduino 的工作电压为 5 伏。在将您现有的 Arduino 知识和项目扩展到 ESP8266 时，请记住这种电压差异，以防止 魔术烟雾。
虽然芯片是相同的，但许多开源硬件制造商开发了 令人眼花缭乱的模块和板卡，具有独特的功能，因此请明智地选择。最大的区别是暴露的引脚数量、用于程序存储的闪存 RAM 大小以及外形尺寸。
在 2014 年使 ESP8266 声名鹊起的模块是 ESP-01，如下图所示，您可以在其中看到 ESP8266 芯片、闪存 RAM 芯片和内置 Wi-Fi 天线。
ESP-01 模块的顶面，搭载 ESP8266 Wi-Fi 芯片。此照片根据 CC-BY-SA 4.0 许可。
ESP-01 售价 2 美元，仅比您的拇指指甲稍大，似乎是开始 ESP8266 和 IoT 世界的完美选择，但它确实存在一些限制。首先，您需要一个 USB 转串口转换器来对其进行编程。其次，您需要一个 3.3 伏电源来为其供电。它也不适合面包板，因此您需要使用跳线或适配器。最后，仅暴露了两个 GPIO 引脚，这使得该设备有用，但不如具有更多可用引脚的 Arduino 有用。总的来说，ESP-01 是一款非常紧凑的设备，适用于成品项目，但对于入门和原型设计来说，有更好的板卡。
对于入门和原型设计，我推荐 NodeMCU 或 WeMos D1 系列。这些低于 6 美元的设备通过提供内置 USB 转串口连接、（大部分）面包板友好型以及暴露大部分（如果不是全部）可用的 ESP8266 GPIO 引脚来弥补 ESP-01 的局限性。
NodeMCU 最初引人注目是因为它配备了专门的固件，使您可以使用 Lua 脚本语言对其进行编程。对于像我这样的 Arduino 铁杆爱好者，您也可以使用 Arduino IDE 及其类 C 编程语言。在（大部分）面包板友好性方面，NodeMCU 有 几个版本，外形尺寸略有不同。就我个人而言，我喜欢 NodeMCU v2，因为它足够窄，可以安装在面包板中，您可以在每侧使用一排面包板引脚。v1 和 v3 版本更宽，NodeMCU 需要并排跨接两个面包板。判断 NodeMCU 是否为 v2 的一个简单方法是确认 USB 转串口芯片是方形的 CP2102（如下图所示），而较宽的版本通常使用矩形的 CH340G。
NodeMCU 开发板，它基于 ESP8266 Wi-Fi 芯片。此照片根据 CC-BY-SA 4.0 许可。
WeMos 也制造了几款基于 ESP8266 的板卡。D1 复制了 Arduino Uno 的外形尺寸，这使您可以重复使用许多您已经拥有的 Arduino 扩展板。D1 mini 和 D1 mini pro 像 NodeMCU 一样是面包板友好型的，但两者都比 NodeMCU 小。更紧凑的尺寸比 NodeMCU 暴露的 GPIO 引脚更少，但这些型号本身就配备了丰富的 扩展板。
您可以使用 ESP8266 做什么？简而言之，很多。您可以将传感器连接到它，并在 ESP8266 本身运行的 Web 服务器 上显示数据，或者将数据 记录在云端 或 MQTT 消息代理 中。反过来，您可以将显示器连接到 ESP8266 以跟踪 天气、飞机 或您想要的任何其他东西。其他示例包括使用 Amazon Alexa 进行家庭自动化 和 广播到您的电视。有关更多想法，请查看 Hackaday 和 YouTube。
总的来说，我发现 ESP8266 是我的创客工具包的完美补充，与我的 Raspberry Pi 和 Arduino 并驾齐驱。鉴于其低廉的成本和活跃的用户社区，您每天都会看到新的和令人兴奋的用例出现。
您是否尝试过 ESP8266？我很想在下面的评论中听到您的体验。
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