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2.LWIP分析（三）——启动流程

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       摘要：本文讲解如何利用华为云IOT物联网平台实践搭建一个智慧农业智慧大脑。

       智慧农业模式已经深入到农业生产的各个环节，灌溉、施肥、植保等细分领域都将与物联网、信息技术等先进科技相结合，vue项目实战源码效率、效果也将得到大大提高。

       所谓的“智慧农业”就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机技术与网络技术、物联网技术、无线通信技术以及专家智慧与知识等，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。qt公司示例源码

       融入物联网的智慧农业有以下几个优点：

       1、低成本化：当前想要购买一套全面的智慧农业设备的成本都较高，这是普通农户难以承受的,因此，想要实现全面智慧农业,那么低成本的智慧农业设备将成为智慧农业趋势之一。

       2、操作简单化：智慧农业的根本是服务于农业、服务于农户，所以想要做到让农户更快地与智慧农业接轨就必须要把系统做得易操作、易学。当前我国农民普遍文化程度较低，只有将操作简单化才能够让每个农民都能熟练操作。

       智慧农业是一个大范围，比如： 智慧鱼塘、智慧大棚、linux源码学习版本智慧园林、城市绿化、智能果园等等都属于智慧农业的范围。

       本篇文章就利用华为云IOT物联网平台实践搭建一个智慧农业智慧大脑，设备平台采用小熊开发板，搭载的CPU是意法半导体的STML芯片，这是意法半导体推出的低功耗芯片；配合外部的一些专业传感器，能够获取空气中的温湿度数据，光照度数据等，根据种植区的空气温湿度数据，判断是否进行灌溉。

       项目主要分为六个功能模块，分别是：基础系统模块、温度采集模块、考试问卷源码湿度采集模块、光照采集模块、无线传感器网络模块、OLED显示屏模块。

       设备的源代码里，连接华为云的MQTT协议是按照MQTT的官方中文手册编写的，不依赖任何外部SDK，不依赖ESP设备，只要能联网的设备都可以连接华为云IOT。

       华为云物联网平台提供了API接口，可以通过API开发配套的上位机，方便实现数据查看，手动灌溉等操作。

       当前文章主要完成3个任务的跑腿开放平台源码实践：

       （1）云端产品的创建、设备的创建

       （2）设备上云，完成服务器登录、数据上传

       （3）手机APP、电脑上位机软件的开发，可以通过云端API接口与设备、服务器之前通讯

       联网的设备采用的ESP（手上没有现成的NBIOT模块，暂时使用ESP代替），小熊开发板的设备相关实物图如下。

       需要先创建产品、在产品下再创建设备，产品是一个大框架，产品下的设备可以有很多。创建产品、设备的过程中需要填充产品的一些参数信息，然后完成自动化设备创建，注册，上线等操作。

       使用MQTT客户端进行连接测试，验证服务器配置是否OK。华为云IOT服务器地址与端口、订阅主题、上报主题数据、登录服务器等。

       设备端上华为云IOT，安装keil软件进行代码编写，使用MQTT客户端进行模拟测试。

       上位机软件开发，实现产品注册、设备注册、获取在线设备、获取设备属性、远程指令发送等功能。创建IAM账户，获取X-Auth-Token参数，查询设备列表、查询设备属性等。

       整个项目的实现主要分为两个大部分：设备上云和应用侧的软件开发。设备上云主要完成设备与华为云物联网云平台的连接，应用层软件开发主要方便远程管理设备。

LWIP分析（三）——启动流程

       LWIP分析（三）——启动流程

       深入分析LWIP启动流程之前，需回顾前文对物理层结构与内存管理底层原理的铺垫。LWIP协议栈在设计上不仅涵盖多种网络硬件接口，如以太网、WiFi和NBIOT等，以实现对多样化联网硬件的支持。为了统一管理多接口，引入了“虚拟网卡”的概念。虚拟网卡实通过操作系统的网络驱动程序或LWIP自身驱动程序实现，与LWIP协议栈交互。

       虚拟网卡的主要功能包括建立链表管理多个网卡、配置输出和输入回调函数接口，并能在链表中增删网卡。每张网卡由netif结构体抽象，多网卡链接形成单向链表，此源码关键参数有指针next用于链表连接、output和input函数作为物理层与IP层间数据交换的回调指针。

       在虚拟网卡管理中，可实现网卡动态增减、配置及数据处理。网络数据包作为TCP/IP协议的基础处理对象，LWIP高效管理机制通过pbuf结构实现。pbuf管理多样化的数据包，从几百到几千字节不等，且支持在RAM或ROM中存储。

       pbuf结构体如下，基于单链表设计，type字段决定不同pbuf结构。

       包括PBUF_RAM、PBUF_POOL、PBUF_ROM和PBUF_REF等类型，提供高效数据包管理，适配数据传输需求。

       硬件接口初始化，实现LWIP协议栈启动的关键步骤。初始化以太网硬件接口，需配置系统时钟、工作模式和速度，通过MDIO接口管理PHY寄存器实现。接着初始化引脚并记录TX/RX FIFO位置，此流程贯穿硬件配置、驱动实现与数据传输的初始化阶段。