Ардуино мега сервер. Arduino Mega Server: создание мощного веб-сервера на базе микроконтроллера

Как Arduino Mega Server превращает обычный микроконтроллер в полноценный веб-сервер. Какие возможности открывает эта система для разработчиков и энтузиастов. Почему Arduino Mega Server становится популярной платформой для IoT-проектов.

Что такое Arduino Mega Server и его ключевые особенности

Arduino Mega Server (AMS) — это операционная система для микроконтроллеров, превращающая их в полноценные веб-серверы. Она разработана специально для Arduino Mega, ESP8266 и ESP32, но может работать и на других совместимых платформах.

Ключевые возможности Arduino Mega Server:

• Встроенный веб-сервер без ограничений на размер и количество файлов
• Динамическое обновление контента веб-страниц
• Поддержка HTML5, CSS3, JavaScript
• Возможность хостить множество сайтов на одном устройстве
• Удобный веб-интерфейс для конфигурации
• Развитые сетевые функции
• Встроенная поддержка различного оборудования

Главное преимущество AMS в том, что она позволяет создавать полноценные веб-приложения на базе простых и доступных микроконтроллеров. Это открывает широкие возможности для разработки IoT-устройств и систем автоматизации.

Аппаратные требования для запуска Arduino Mega Server

Для работы с Arduino Mega Server требуется минимальный набор оборудования:

• Микроконтроллер Arduino Mega 2560 или совместимый
• Ethernet Shield для подключения к сети
• microSD карта памяти (до 32 ГБ)

Также Arduino Mega Server может работать на следующих платформах:

• Arduino Due (32-bit)
• Genuino 101 (32-bit)
• Arduino M0
• ESP8266 и ESP32 (со встроенным Wi-Fi)

Использование ESP8266/ESP32 позволяет создать полностью беспроводное решение без необходимости Ethernet Shield. Это значительно упрощает интеграцию AMS в различные проекты.

Создание веб-приложений с помощью Arduino Mega Server

Arduino Mega Server предоставляет широкие возможности для создания веб-приложений прямо на микроконтроллере. Вот некоторые ключевые особенности разработки:

• Использование HTML, CSS и JavaScript для создания пользовательского интерфейса
• Динамическое обновление данных на странице без перезагрузки
• Возможность создания API для взаимодействия с другими системами
• Работа с файлами на SD-карте для хранения контента
• Встроенные инструменты для работы с датчиками и исполнительными устройствами

Разработчик может создавать как простые одностраничные приложения, так и сложные многостраничные сайты с динамическим контентом. AMS предоставляет все необходимые инструменты для реализации современных веб-технологий на микроконтроллере.

Сферы применения Arduino Mega Server

Arduino Mega Server находит применение в различных областях, где требуется создание недорогих и компактных веб-систем. Вот некоторые популярные сферы использования AMS:

Системы «умного дома»

AMS отлично подходит для создания центральных контроллеров систем домашней автоматизации. С его помощью можно реализовать веб-интерфейс для управления освещением, климатом, безопасностью и другими системами «умного дома».

Промышленная автоматизация

В промышленности Arduino Mega Server может использоваться для создания недорогих систем мониторинга и управления оборудованием. Веб-интерфейс позволяет легко контролировать производственные процессы.

Образовательные проекты

AMS — отличная платформа для обучения веб-разработке, программированию микроконтроллеров и созданию IoT-устройств. На ее основе можно делать интересные обучающие стенды и наборы.

Прототипирование IoT-устройств

Благодаря широким возможностям и низкой стоимости, Arduino Mega Server часто используется для быстрого прототипирования различных IoT-решений перед созданием специализированных устройств.

Преимущества использования Arduino Mega Server

Использование Arduino Mega Server в проектах дает ряд существенных преимуществ:

• Низкая стоимость реализации по сравнению с полноценными одноплатными компьютерами
• Простота освоения для разработчиков, знакомых с Arduino
• Широкие возможности по созданию веб-интерфейсов
• Гибкость и масштабируемость решений
• Низкое энергопотребление
• Компактные размеры устройств на базе AMS

Эти преимущества делают Arduino Mega Server привлекательной платформой для создания различных IoT-устройств и систем автоматизации.

Установка и настройка Arduino Mega Server

Процесс установки Arduino Mega Server достаточно прост:

1. Скачать актуальную версию AMS с официального сайта
2. Распаковать архив
3. Загрузить прошивку на микроконтроллер через Arduino IDE
4. Скопировать файлы веб-интерфейса на SD-карту
5. Вставить SD-карту в Ethernet Shield
6. Подключить питание и сеть

После загрузки прошивки и файлов необходимо произвести базовую настройку сети через последовательный порт. Затем можно подключаться к веб-интерфейсу AMS и начинать разработку своего приложения.

Более детальные инструкции по установке и настройке можно найти в официальной документации проекта.

Перспективы развития Arduino Mega Server

Arduino Mega Server активно развивается и имеет хорошие перспективы на будущее. Вот некоторые направления возможного развития проекта:

• Улучшение производительности и оптимизация использования ресурсов
• Расширение поддержки различных микроконтроллеров и модулей
• Добавление новых встроенных библиотек и инструментов разработки
• Улучшение безопасности и внедрение шифрования
• Создание централизованного репозитория готовых модулей и приложений
• Интеграция с популярными облачными платформами Интернета вещей

Развитие проекта во многом зависит от активности сообщества разработчиков. Каждый может внести свой вклад, предлагая новые идеи и участвуя в разработке.

Заключение

Arduino Mega Server — это мощный инструмент, позволяющий превратить простой микроконтроллер в полноценный веб-сервер. Благодаря широким возможностям и низкой стоимости реализации, AMS становится популярной платформой для создания IoT-устройств и систем автоматизации.

Использование Arduino Mega Server открывает новые горизонты для разработчиков и энтузиастов, позволяя легко создавать сложные веб-системы на базе доступного оборудования. По мере развития проекта его возможности будут расширяться, делая AMS еще более привлекательным решением для различных задач.

Загрузка — Hi-Lab.ru

Текущая актуальная версия

Это официальная страница загрузки Arduino Mega Server. Здесь находятся самые последние актуальные версии системы и именно эта страница является начальной точкой распространения AMS, все остальные источники вторичны.

Предупреждение. На данный момент, проект Arduino Mega Server находится в стадии альфа версии, со всеми вытекающими последствиями. Работать с проектом могут только продвинутые и подготовленные пользователи, готовые разбираться с кодом и всё делать своими руками. Если вы не являетесь продвинутым гиком, то рекомендуется подождать, пока проект не примет более законченный вид

Для платформы Arduino

Последние версии для платформы Arduino.

Версия	Размер	Дата	Загрузок	Примечание
ams_017.zip New!	1.65 МБ	12.04.2018	4836	Текущая актуальная версия для Arduino Mega 2560. Обратите внимание, эта версия предназначена для работы со средой Arduino 1.8.5
ams_due_017.zip New!	1.65 МБ	16.04.2018	679	Текущая актуальная версия для Arduino Due. Обратите внимание, эта версия предназначена для работы со средой Arduino 1.8.5
ams_101_017_en.zip New!	1.83 МБ	27.04.2018	282	Текущая актуальная версия для Arduino 101. Обратите внимание, эта версия предназначена для работы со средой Arduino 1.8.5
ams_m0_017.zip New!	1.78 МБ	02.05.2018	492	Текущая актуальная версия для Arduino M0 (Zero). Обратите внимание, эта версия предназначена для работы со средой Arduino 1.8.5

Для платформы ESP8266

Текущие актуальные версии для платформы ESP8266.

Версия	Размер	Дата	Загрузок	Примечание
ams_esp8266_015. zip	1.07 МБ	10.06.2016	4750	Текущая актуальная версия для платформы ESP8266. Может устанавливаться на любые платы и модули с 4-я или более мегабайтами памяти
ams_d1mini_015_en.zip	1.07 МБ	14.06.2016	1301	Специализированная версия для WeMos D1 mini
ams_esp8266m1_015.zip	0.16 МБ	14.07.2016	1255	Версия ESP8266 M1 для плат и модулей с 1-м мегабайтом памяти, в том числе ESP-01
ams_esp8266sd_015.zip	1.05 МБ	17.07.2016	1054	Версия для модулей ESP8266 и SD карты памяти. Позволяет хранить до 32 гигабайт данных на модуле

Поддержка проекта

Если вам понравился проект Arduino Mega Server и вы хотите видеть его развивающимся, то вы можете поддержать его:

Яндекс Деньги кошелёк 410012608302331 (другие способы перевода можно посмотреть здесь).

Для платформы Arduino + ESP8266

+

Последние версии для платформы Arduino + ESP8266.

Версия	Размер	Дата	Загрузок	Примечание
ams_mega_esp_016.zip	1.73 МБ	19.03.2017	2538	Специальная версия для платы RobotDyn Mega + ESP8266 с двумя контроллерами

Для платформы ESP32

Последние версии для платформы ESP32.

Версия	Размер	Дата	Загрузок	Примечание
ams_esp32sd_017.zip	1.44 МБ	18.06.2017	3449	Новая версия для платформы ESP32 с SD картой памяти

Дополнительные файлы

В этом разделе собраны различные файлы, которые могут вам понадобиться при работе с системой Arduino Mega Server.

Файл	Размер	Примечание
arduino-1.6.5-r2-windows.exe	77.6 МБ	Версия среды программирования Arduino, используемая при разработке системы
processing151.zip	85.8 МБ	Версия среды программирования Processing, используемая при разработке системы

Arduino Mega Server — операционная система для Arduino Mega, ESP8266 и ESP32

Это операционная система для вашего контроллера

Удобный интерфейс, конфигурация контроллера прямо с веб-странички, встроенная поддержка различного оборудования, развитые сетевые функции, встроенный веб-сервер и многое другое.

 Arduino Mega Server позволяет организовать полноценный WEB-сервер:

• не имеющий ограничений по размеру и кол-ву файлов
• динамически обновляющий контент страницы
• поддерживающий HTML5, CSS3, JavaScript и различные сторонние библиотеки
• позволяющий хостить неограниченное количество сайтов

 

Поддерживаемые веб-технологии

Файлы без ограничений
Нет ограничений на размер и количество файлов. Контент ограничен только объёмом вашей карты памяти (до 32 ГБ)

Динамический интерфейс
Мгновенное отображение состояния контроллера на веб-странице и мгновенное реагирование на нажатие кнопок в веб-интерфейсе

Современные веб-технологии
Поддерживаются все современные веб-технологии: HTML, CSS, JavaScript, Ajax и т. д.

Роскошный вывод
Данные могут выводиться при помощи JavaScript библиотек, в том числе и 3D: Processing, three.js и т. п.

Изменение контента на лету
Для обновления контента не нужно выключать контроллер и вытаскивать карту памяти

Адаптивный дизайн
Странички сами подстраиваются под размер экрана вашего устройства

 

Секрет заключается отчасти в поддержке Ethernet-шилдом подключения SD-карты до 32Гб. А отчасти в согласовании этого чудовищного для Arduino объёма с программным обеспечением, которое должно позволять серверу выдавать данные с SD-карты по запросу браузера. А ещё было бы неплохо динамически обновлять файлы на сервере, чтобы не отключать сервер каждый раз, когда вам захочется поменять цвет фона стартовой страницы с нежно-голубого на бирюзовый.

Эта задача (обновление файлов, а не изменение цвета) возложена на ПО Arduino Serial Commander, который пропихивает файлы в сервер, не останавливая его работу.

 

Базовый набор

Всё, что вам нужно, чтобы запустить Arduino Mega Server, это контроллер Arduino Mega, плата сетевого интерфейса Ethernet Shield и microSD карта памяти

На данный момент Arduino Mega Server работает на следующих платформах: Arduino Mega (8-bit), Arduino Due (32-bit) и Genuino 101 (32-bit) , Arduino M0 и esp8266/esp32 (Wi-Fi)

 

Сферы применения

DIY платформа

Arduino Mega Server это отличная основа для ваших DIY проектов. Он уже содержит дружелюбный интерфейс и встроенную поддержку множества устройств. Вам остаётся только подключить необходимое оборудование и немного изменить код под свои задачи

Автономное устройство

AMS может быть сердцем законченного устройства, например, метеостанции или охранного блока. Уникальность технологии состоит в том, что вся функциональность уже содержатся внутри контроллера и такой контроллер может содержать внутри себя любое количество устройств. Это наглядное воплощение концепции 100 в 1

Сетевая станция

AMS может выступать в роли сетевого устройства с практически неограниченными сетевыми возможностями. Это и хостинг множества сайтов, и взаимодействие со своими старшими и младшими «братьями», и исполнение удалённых команд и отдача команд другим контроллерам в сети, и интеграция с системами домашней автоматизации и т. д.

Контроллер умного дома

На базе AMS может быть создан мощный контроллер умного дома с широчайшими возможностями и уникальными потребительскими качествами. Примером такого контроллера является уже реализованный проект «Мега-контроллер», который представлен на этом сайте

Обучающий и развлекательный набор

Arduino Mega Server это прекрасная основа для обучающего или игрового набора для обучения программированию, робототехнике и т. п. детей и взрослых. Контроллер может содержать в себе обширную интерактивную документацию и готовые примеры экспериментов, опытов и готовых устройств и для использования такого набора не нужны глубокие знания электроники и программирования

Загрузить версию для вашего модуля можно с сайта разработчика

 

Веб-сервер Arduino — отзывчивые веб-приложения с использованием 5100 Ethernet Shield

Веб-страницы с синтаксисом ASP.net Like с использованием MVC Micro Framework

Используйте веб-сервер Arduino для управления устройствами, мониторинга удаленных датчиков и составления отчетов с помощью диаграмм. Наш веб-сервер Arduino Ethernet Shield IoT был протестирован для работы с Arduino IDE v 1.8.2, Wiznet 5100 Ethernet Shield, Arduino R3 Uno и Mega 2560 и может похвастаться следующим:

• реализует модель, вид, дизайн контроллера (MVC)
• построитель представлений с asp.net, похожим на синтаксис сценариев
• память эффективная и отзывчивая
• разметка вида может находиться в памяти программ или на SD-карте
• реализует URL-адреса RESTful
• легко обрабатывать запросы HTTP GET и POST
• простые в реализации простые веб-сервисы JSON или Xml
• Кэш браузера для CSS, JavaScript и изображений
• Полевая или построчная обработка текстовых файлов данных

Уникальное преимущество использования нашего веб-сервера Arduino (по сравнению с обычным веб-сервером Arduino) заключается в том, что адаптивные веб-страницы и ответы веб-служб можно создавать с использованием стиля сценариев, аналогичного asp. net. Если вы уже разрабатывали веб-страницы с использованием сценариев на стороне сервера, то этот подход вам знаком.

Веб-сервер Ardiuno, использующий представления MVC.

Исходный код веб-сервера Arduino доступен по ссылке ниже и предоставляется как есть (без каких-либо гарантий). Код также демонстрирует управление устройством, мониторинг файла журнала и AJAX с использованием jQuery.

• Источник веб-сервера Arduino MVC

Обязательно измените MAC-адрес и IP-адрес в исходном коде на значения, соответствующие конфигурации вашей сети, и скопируйте папки «web» и «data» в корень SD-карты Arduino Ethernet Shield. Пожалуйста, посмотрите короткое демонстрационное видео и прочтите его, прежде чем загружать исходный код на Arduino.

Контроллер представления модели в двух словах

Запросы браузера принимаются контроллером, который анализирует запрос, чтобы определить, какое действие следует предпринять. Затем контроллер взаимодействует с моделью (отвечающей за логику веб-страницы/сервиса/приложения) и отображает соответствующее представление (html или json) обратно в браузер.

Разработка классов моделей

Класс модели — это место, где вы пишете код для обработки параметров запроса и размещаете значения html-формы. Вы также можете разработать код для чтения датчиков, управления исполнительными механизмами и выполнения файлового ввода-вывода. Модели также используются классами представлений для генерации ответов браузеру.

Создание представлений с помощью «серверных сценариев»

Класс представления — это место, где вы должны написать код для создания разметки HTML или JSON. Если вы разрабатывали веб-страницы с помощью asp или asp.net, то станет очевидным, что использование нашего онлайн-конструктора MVC View Builder значительно повысит производительность при разработке сложных веб-страниц, использующих наш веб-сервер Arduino MVC:

• Online MVC Построитель представлений веб-сервера

Рекомендуется использовать текстовый редактор, такой как notepad++, для разработки исходного кода представления HTML (или JSON) и называть файлы с расширением «. asp».

Вставьте содержимое файла .asp в наш онлайн-конструктор представлений MVC и нажмите кнопку «Создать код представления». Скопируйте и вставьте выходной код в файл вашего проекта Arduino. Если ваш источник представления зависит от класса модели, убедитесь, что он существует (или разработайте его, если это не так), и добавьте необходимый код в метод класса контроллера executeAction() для отображения представления в интернет-браузере. Изучите проект Hello World, если вы не знакомы с шаблоном проектирования MVC.

В верхней части файлов .asp находится ряд директив, описание которых приведено в таблице ниже:

Директива	Описание
@рем	Любое однострочное примечание или комментарий. Может появляться несколько раз.
@viewname	Допустимый идентификатор C++, используемый для создания имен классов представлений.
@inmemory	Если true, разметка вида сохраняется в памяти программы. Если false, создается файл разметки для хранения на SD-карте в папке «web/». Хранение разметки в памяти обеспечивает высочайшую производительность за счет большого объема программной памяти.
@минифи	Если задано значение true, разметка представления уплотняется за счет удаления начальных и конечных пробелов и пустых строк. Чтобы это работало, необходимо указать правильную директиву типа контента.
@contenttype	HTML, XML или JSON
@тип модели	Тип C++, используемый для модели. Эта директива не является обязательной.
@include	Файл C++ для включения в целях компиляции. Директива может появляться несколько раз.

Все классы представлений должны наследоваться от класса ViewBase и реализовывать метод onRender().

Файл журнала монитора веб-сервера Arduino

Представлению не нужно генерировать полный ответ HTML или JSON. Можно организовать представления по модульному принципу для достижения хорошей степени повторного использования кода, при этом важные для производительности представления хранятся в памяти программы, а другие — на SD-карте. Изучите примеры кодирования, чтобы узнать, как это сделать.

Контроллер

Метод PerformAction() в файле Controller.h — это место, где происходит взаимодействие с классами модели и представления. Параметры argc и argv представляют количество аргументов и массив переменных, представляющих части URL-адреса запроса, следующим образом:

http:///arg0/arg1/arg2/ …

Если параметр isHttpPost равен true, вы должны продолжать чтение из потока запросов для обработки опубликованных данных до тех пор, пока не останется байтов для чтения (см. примеры кодирования). Метод PerformAction() должен написать заголовок ответа HTTP перед визуализацией представления. Если представление не имеет сопутствующей логики приложения, нет необходимости иметь для него соответствующий класс модели.

Обслуживание статического контента

Чтобы веб-сервер Arduino мог обслуживать статический контент, такой как CSS, JavaScript и изображения, эти файлы должны находиться в папке «web/» на SD-карте Ethernet Shield и должны соответствовать соглашению об именах файлов FAT 8.3. . В браузере на эти файлы ссылаются следующим образом:

http:///Content/

Для уменьшения нагрузки рекомендуется ссылаться на большие изображения и библиотеки JavaScript с серверов доставки контента. от Ардуино.

Что дальше с веб-сервером Arduino?

Должна быть предусмотрена возможность поддержки файлов cookie и проверки подлинности путем реализации кода обработки в классе контроллера, а класс контроллера должен выступать в качестве посредника для классов модели.

Если вы считаете наш веб-сервер Arduino полезным, поставьте лайк или поделитесь им. Эта страница также доступна в виде документа PDF.

• Документация по веб-серверу Arduino Ethernet MVC

[PDF] Система мониторинга здоровья пациентов с использованием Arduino Mega 2560 и сервера Thingsboard

• Идентификатор корпуса: 230085640

 @inproceedings{Sunehra2020PatientHM,
  title={Система мониторинга здоровья пациентов с использованием Arduino Mega 2560 и сервера Thingsboard},
  автор={Дхирадж Сунехра и Шрия Сиддиреддигари},
  год = {2020}
} 

• Dhiraj Sunera, Shreeya Siddireddygari
• Опубликовано в 2020 г.
• Медицина

Ежегодно количество больных умирает из-за несвоевременной диагностики заболеваний и диагностики состояния здоровья при транспортировке больного в стационар в случае любую чрезвычайную ситуацию. Особенно пожилые и больные нуждаются в постоянном контроле физиологических параметров. Такие пациенты не могут ежедневно посещать больницу. Чтобы избежать таких трудностей, можно использовать веб-систему мониторинга состояния здоровья пациентов. В данной работе система мониторинга здоровья пациентов на базе Arduino… 

ijstr.org

«Умные» медицинские устройства в помощь пациентам и медицинским работникам: опрос

• Диор Масране Реукаджи, Патрик Лула Боконда, Имам Алихамиди, Мусса Сидибе, А. Мади

• Медицина, политология 2EE

  3-я Международная конференция по электронике, управлению, оптимизации и информатике (ICECOCS)

• 2022

Предложение нового типа интеллектуального медицинского устройства для помощи пациентам и медицинским работникам, оснащенного датчиками для автоматического сбора физиологических данных пациентов для того, чтобы сделать медицинскую консультацию более доступной для всех и на расстоянии.

Разработка недорогой носимой интеллектуальной системы мониторинга здоровья на базе Интернета вещей для пожилых людей

• Чи Верн Хью, М. Рамасами

• Медицина, информатика

  8-я Международная конференция IEEE по интеллектуальным приборам, измерениям и приложениям (ICSIMA), 2022 г.

• 2022

Была представлена ​​разработка интеллектуальной системы мониторинга здоровья, включающей носимое устройство и мобильное приложение MyHealth, которая может способствовать использованию Интернета вещей в обществе и улучшить качество жизни пожилых людей.

Влияние выращивания сортов салата с применением системы автоматизации Датчик температуры и влажности с использованием микроконтроллера Wemos

• Нурдиансях Януар, Аулия Ю.А., Таджуддин М. использование модели-прототипа является шагом в создании меньшего масштаба (лабораторного масштаба) относится к реальным условиям, где дальнейшее внедрение…

  ПОКАЗАНЫ 1-8 ИЗ 8 ССЫЛОК

  Веб-система мониторинга состояния здоровья пациента с использованием Raspberry Pi

  Реализован прототип системы мониторинга основных физиологических параметров на базе микроконтроллерных плат Arduino и Raspberry Pi, которая позволит врачам отслеживать физиологические параметры в режиме онлайн и предпринимать необходимые действия в экстренных случаях.

  Интеллектуальная система здравоохранения: удаленный мониторинг физиологического состояния пациентов в коматозном состоянии

  Это исследование направлено на разработку системы, которая позволяет членам семьи пациентов в коматозном состоянии легко считывать жизненные показатели без необходимости постоянно находиться рядом с пациентами, госпитализированными в отделение интенсивной терапии. единиц (ОРИТ).

  Беспроводная система мониторинга состояния здоровья пациентов на основе Arduino UNO и GSM

  Интеллектуальное встроенное системное устройство, которое постоянно контролирует состояние здоровья пациентов и информирует врачей или лиц, осуществляющих уход, если какой-либо из вышеуказанных параметров превышает пороговое значение, и запрашивает корректирующие действия для спасения пациентов жизнь.

  Клиника IOT – интернет-система мониторинга и диагностики пациентов

  • Sindu Divakaran, Lavanya Manukonda, N.