🥥 📅 🌍 ESP-Now, ESP8266 और ESP32 के लिए एक वैकल्पिक संचार प्रोटोकॉल है। मूल अवधारणा ➡️ ⛎ 👲🏻

ईएसपी-नाउ, ईएसपी 8266 और ईएसपी 32 माइक्रोकंट्रोलर्स के लिए एस्प्रेसिफ़ द्वारा 2016.07 में विकसित और जारी किए गए जोड़े के उपकरणों के बीच छोटे पैकेट को स्थानांतरित करने के लिए एक सरल वाईफाई प्रोटोकॉल है। इसी समय, वाईफाई प्रोटोकॉल समर्थन से संबंधित अतिरिक्त प्रक्रियाओं का उपयोग नहीं किया जाता है, जो पैकेटों के आदान-प्रदान की प्रक्रिया को गति देता है।

ईएसपी-नाउ का इस्तेमाल इंटरनेट ऑफ थिंग्स पर बुद्धिमान प्रकाश स्रोतों, रिले, सॉकेट, अन्य रिमोट कंट्रोल उपकरणों को नियंत्रित करने, सेंसर और अन्य अनुप्रयोगों से जानकारी प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।

ईएसपी-नाउ निम्नलिखित सुविधाओं का समर्थन करता है

युग्मित उपकरणों के बीच एन्क्रिप्टेड और अनएन्क्रिप्टेड संचार।
युग्मित उपकरणों के बीच मिश्रित एन्क्रिप्टेड और अनएन्क्रिप्टेड संचार।
उपयोगी जानकारी के 250 बाइट्स तक स्थानांतरण।
ट्रांसमिशन की सफलता या विफलता के बारे में, विशेष रूप से, एप्लिकेशन परत को सूचित करने के लिए कॉलबैक फ़ंक्शन सेट करना।

ईएसपी-नाउ में निम्नलिखित विशेषताएं और सीमाएँ भी हैं।

ट्रांसमिशन गति - 2.4 गीगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर 1 एमबीपीएस से अधिक नहीं, अर्थात। ईएसपी-अब आपके वाईफाई राउटर के समान आवृत्ति और चैनलों पर संचालित होता है।
WiFi प्रोटोकॉल का उपयोग नहीं किया गया
2.4 गीगाहर्ट्ज़ वायरलेस माउस में उपयोग किए जाने वाले निम्न-शक्ति प्रोटोकॉल के समान।
केवल प्रारंभिक युग्मन आवश्यक है।
बाँधने के बाद, कनेक्शन नहीं टूटता है।
प्रसारण समर्थित नहीं है - केवल युग्मित डिवाइस जोड़े के लिए कई वितरण।
एन्क्रिप्टेड वाले सहित अधिकतम 20 जोड़े एक डिवाइस पर समर्थित हैं, जिनमें एन्क्रिप्टेड जोड़े शामिल हैं।
स्टेशन मोड में अधिकतम 10 एन्क्रिप्टेड जोड़े समर्थित हैं।
सॉफ्टएप या सॉफ्टएप + स्टेशन मोड में अधिकतम 6।
मल्टीकास्ट एन्क्रिप्शन समर्थित नहीं है।

सुरक्षा

ईएसपी-नाउ ने IEEE802.11 एक्शन वेंडर फ्रेम प्रौद्योगिकी को एस्प्रेसिफ और CCMP एन्क्रिप्शन प्रौद्योगिकी द्वारा विकसित IE फ़ंक्शन के साथ सुरक्षित, कनेक्शन-रहित संचार समाधान प्रदान करता है। वाई-फाई डिवाइस एक प्राथमिक मास्टर कुंजी (PMK) और कई स्थानीय मास्टर कुंजी (LMK) का समर्थन करता है

PMK का उपयोग AES-128 एल्गोरिथ्म का उपयोग करके LMK को एन्क्रिप्ट करने के लिए किया जाता है।
LMK युग्मित डिवाइस का उपयोग CCMP का उपयोग करके उपयोगकर्ता की जानकारी को एन्क्रिप्ट करने के लिए किया जाता है। विभिन्न LMK की अधिकतम संख्या 6. 6. यदि युग्मित डिवाइस के लिए कोई LMK निर्धारित नहीं है, तो उपयोगकर्ता डेटा एन्क्रिप्ट नहीं किया जाएगा।

का एक बुनियादी स्तर

ESP_NOW प्रोटोकॉल के निचले स्तर पर, एक लिंक की गई सूची को स्थानीय डिवाइस और युग्मित डिवाइस के बारे में मैक पते और कुंजियों सहित जानकारी बनाए रखा जाता है। ईएसपी-अब भी लिंक की गई सूची के ओवरहेडिंग से बचने के लिए एप्लिकेशन परत के लिए अक्सर उपयोग किए जाने वाले डेटा को संग्रहीत करता है। डेटा भेजने और प्राप्त करने के लिए उपकरणों के बारे में जानकारी का उपयोग किया जाता है और इसमें स्थानीय डिवाइस के बारे में जानकारी शामिल होती

है:

पीएमके : 16 बाइट्स - मुख्य मास्टर कुंजी जिसका उपयोग संलग्न डिवाइस (एपीआई में कोक) में कुंजी को एन्क्रिप्ट करने के लिए किया जाता है, ESP_NOW डिफ़ॉल्ट रूप से पीएमके का समर्थन करता है, इसलिए कोई कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता नहीं है। यदि आवश्यक हो, तो आप सत्यापित कर सकते हैं कि पीएमके मूल्य स्थानीय डिवाइस से मेल खाता है।
मोड : 1 बाइट - स्थानीय डिवाइस मोड जो ट्रांसमिटिंग वाईफाई इंटरफेस (सॉफ्टएपी या एसटीए) ईएसपी-नाउ को परिभाषित करता है। युग्मित डिवाइस मोड किसी फ़ंक्शन को प्रभावित नहीं करता है, लेकिन केवल एप्लिकेशन परत के लिए मोड जानकारी को बचाता है। STA WiFi मोड में, केवल स्टेशन लागू है और सॉफ्टएप WiFi केवल SoftAP है।
स्थानीय डिवाइस ऑपरेशन मोड ESP_NOW
WiFi
IDLE
CONTROLLER STA
SLAVE SoftAP 
COMBO & SoftAP

		WiFi
IDLE
CONTROLLER		STA
SLAVE		SoftAP
COMBO	&	SoftAP

जोड़ी गई डिवाइस जानकारी (अक्सर उपयोग की जाने वाली जानकारी और अन्य उपयोगकर्ता जानकारी सहित):

LMK : 16 बाइट्स - एक स्थानीय मास्टर कुंजी जिसका उपयोग इस जोड़ी में संचार के दौरान उपयोगी जानकारी की कुंजी को एन्क्रिप्ट करने के लिए किया जाता है।
MAC-: 6 — , . , Station, MAC- Station.
: 1 — (SoftAP STA) ESP-NOW.
: 1 — , , . 0..255. , . . , 0 , ; 1 ~ 14 ; , .

एस्प्रेसिफ़ पैकेट भेजते / भेजते समय कॉलबैक फ़ंक्शंस में लंबे संचालन के उपयोग की अनुशंसा नहीं करता है, जो संभवतः रुकावट तंत्र का उपयोग करके एल्गोरिदम के कार्यान्वयन से संबंधित है। यह धारणा कॉलबैक फ़ंक्शंस में डायनेमिक मेमोरी आवंटन से जुड़ी समस्याओं द्वारा भी समर्थित है, जो स्थैतिक चर के पसंदीदा उपयोग द्वारा हल की गई है, साथ ही साथ माइक्रोपिथॉन अपवाद तंत्र का उपयोग करने की अस्पष्टता भी है ।

प्रारंभ / समाप्ति प्रक्रियाओं की अतुल्यकालिकता को लागू करना, युग्मन, एस्प्रेसिफ पैकेट प्राप्त करना / प्रेषित करना वर्णित नहीं है, जो एसिंको माइक्रोपाइथन विचारधारा के अनुप्रयोग की सुविधा भी नहीं देता है ।

ईएसपी-नाउ पैकेज प्रारूप

मैक हैडर : 24 बाइट्स।
श्रेणी : 1 बाइट पैकेज निर्माता की श्रेणी को दर्शाता है। मान सेट किया गया है (127)।
संगठन आईडी : 3 बाइट्स में एक विशिष्ट पहचानकर्ता होता है, जो एस्प्रेसिफ द्वारा उपयोग किए जाने वाले मैक पते के पहले तीन बाइट्स हैं। मान सेट करें (0x18fe34)
यादृच्छिक मूल्य : 4 बाइट्स, डेटा की सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है।
पैकेज निर्माता डेटा : 7-255Bytes

पैकेज निर्माता डेटा में निम्नलिखित फ़ील्ड शामिल हैं:

आईडी : 1 बाइट, सेट (221)।
लंबाई : 1 बाइट, संगठन आईडी की कुल लंबाई, प्रकार, संस्करण और उपयोगकर्ता डेटा।
संगठन आईडी : 3 बाइट्स में एक विशिष्ट पहचानकर्ता होता है, जो एस्प्रेसिफ द्वारा उपयोग किए जाने वाले मैक पते के पहले तीन बाइट्स हैं। मान सेट करें (0x18fe34)
टाइप : 1 बाइट, ईएसपी-नाउ प्रोटोकॉल। मूल्य निर्धारित करें (4)
संस्करण : 1 बाइट, ईएसपी-नाउ का वर्तमान संस्करण। स्थापित (1)
सामग्री : उपयोगकर्ता डेटा 0-250 बाइट्स।
एफसीएस : 4 बाइट्स, चेकसम

चूंकि ईएसपी-नाउ वाईफाई का उपयोग नहीं करता है, इसलिए मैक हेडर मानक पैकेट हेडर से थोड़ा अलग है। फ्रेमकंट्रोल फील्ड के FromDS और टोड बिट्स 0. डेस्टिनेशन एड्रेस को पहले एड्रेस फील्ड में निर्दिष्ट किया जाता है। दूसरा पता फ़ील्ड स्रोत पता दिखाता है। तीसरे पते के क्षेत्र को प्रसारण पते (0xff: 0xff: 0xff: 0xff: 0xff: 0xff) के रूप में सेट किया गया है।

बुनियादी अनुप्रयोग एल्गोरिथ्म

शुरू और अंत

ईएसपी-नाउ का उपयोग करने से पहले, यह अनुशंसा की जाती है कि आप वांछित मोड में वाई-फाई इंटरफ़ेस सेट करें। आमतौर पर, स्टेशन इंटरफेस के लिए सेट कर दिया जाता नियंत्रक , के लिए SoftAP इंटरफ़ेस दास और कॉम्बो । ईएसपी-नाउ का उपयोग करने के बाद वाई-फाई को बंद करना भी उचित है।

ईएसपी-नाउ शुरू करने के लिए, esp_now_init () और esp_now_deinit () को पूरा करने के लिए कॉल करें । जब esp_now_deinit () कहा जाता है , तो युग्मित उपकरणों के बारे में सभी जानकारी हटा दी जाती है।

बाइंडिंग कॉलबैक कार्य

पैकेट esp_now_register_send_cb () भेजने पर कॉल प्रोसेसिंग फ़ंक्शन का उपयोग ट्रांसमिशन की सफलता या विफलता के बारे में एक जोड़ी में भेजने वाले पार्टी के आवेदन स्तर को सूचित करने के लिए किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, यदि मैक लॉयर पर जानकारी सफलतापूर्वक प्रसारित की जाती है। Esp_now_register_send_cb ()

का उपयोग करते समय , निम्नलिखित पर विचार करें:

एक लिंक की गई जोड़ी में:

यदि एप्लिकेशन परत को पैकेट प्राप्त नहीं हुआ, लेकिन कॉलबैक फ़ंक्शन ने "सफलता" लौटा दी, तो इसका कारण हो सकता है:
- एक कपटपूर्ण डिवाइस से हमले
- कुंजी स्थापना त्रुटियों को एन्क्रिप्ट किया गया
- एस्प्रेसिफ एप्लिकेशन स्तर पर पैकेट हानि
यदि एप्लिकेशन परत को पैकेट प्राप्त होता है, लेकिन कॉलबैक फ़ंक्शन एक त्रुटि देता है, तो इसका कारण हो सकता है:
- चैनल व्यस्त है और ACK प्राप्त नहीं हुआ है।

स्थानीय डिवाइस के सभी जोड़े के साथ कई संचार के साथ:

यदि कॉलबैक "सफलता" देता है, तो इसका मतलब है कि पैकेट सफलतापूर्वक भेजा गया था।
यदि कॉलबैक फ़ंक्शन एक त्रुटि देता है, तो इसका मतलब है कि पैकेट सफलतापूर्वक नहीं भेजा गया था।

पैकेट की प्राप्ति पर कॉल प्रोसेसिंग फ़ंक्शन esp_now_register_receive_cb () एक जोड़ी और उपयोगी जानकारी में भेजने वाले डिवाइस के मैक पते सहित जानकारी देता है। इसका उपयोग रिसीवर के साथ युग्मित डिवाइस भेजने की एप्लिकेशन परत को सूचित करने के लिए भी किया जा सकता है कि पैकेट सफलतापूर्वक प्राप्त हुआ था।

युग्मित उपकरणों की एक जोड़ी जोड़ना

डेटा भेजने से पहले, आपको esp_now_add_peer () कॉल करके युग्मित डिवाइसों की सूची में डिवाइस को जोड़ना होगा । स्थापित जोड़े के समूह को डेटा भेजने से पहले, आपको एक मल्टीकास्ट मैक पते के साथ एक उपकरण जोड़ना होगा। युग्मित उपकरणों की चैनल श्रेणी 0 से 14. तक है। यदि चैनल 0 पर सेट है, तो डेटा वर्तमान चैनल पर भेजा जाएगा। अन्यथा, चैनल को उस चैनल के रूप में सेट किया जाना चाहिए जिस पर स्थानीय डिवाइस स्थित है।

सुरक्षा

यदि कुंजी को एन्क्रिप्ट करने की आवश्यकता है, तो आप पीएमके सेट करने के लिए इसे कॉन्फ़िगर करने के लिए esp_now_set_pmk () कॉल कर सकते हैं । यदि पीएमके स्थापित नहीं है, तो पीएमके डिफ़ॉल्ट रूप से उपयोग किया जाएगा और सभी उपकरणों के लिए एक ही कुंजी का चयन करेगा। चयनित जोड़े के लिए LMK भी सेट करें।

ईएसपी-नाउ पैकेज के साथ डेटा भेजना

ESP- Now डेटा भेजने के लिए esp_now_send () का उपयोग करें । इसी समय, समारोह में पहले सेट esp_now_register_send_cb () वापस आ जाएगी ESP_NOW_SEND_SUCCESS जब एक कॉलबैक फ़ंक्शन को भेज रहे डेटा को सफलतापूर्वक मैक स्तर पर प्राप्त किया गया था। अन्यथा, ESP_NOW_SEND_FAIL वापस आ जाएगा । कई कारण ईएसपी-अब डेटा भेजने में सक्षम नहीं होने का कारण हो सकते हैं। विशेष रूप से,

लक्ष्य डिवाइस मौजूद नहीं है;
डिवाइस चैनल मेल नहीं खाते;
डेटा संचरण के दौरान खो जाता है।

यह गारंटी नहीं है कि आवेदन की परत आवश्यक रूप से डेटा को स्वीकार करेगी। यदि आवश्यक हो, तो आप ESP-Now डेटा प्राप्त करते समय एक पुष्टिकरण भेज सकते हैं। यदि एक पुष्टिकरण टाइमआउट होता है, तो ESP-Now डेटा ट्रांसमिशन दोहराया जाना चाहिए। डुप्लिकेट डेटा को निकालने के लिए ESP-Now डेटा के लिए एक अनुक्रम संख्या भी दी जा सकती है।

ESP- Now डेटा को esp_now_send () के माध्यम से भेजते समय, कृपया ध्यान दें कि एक बार में 250 से अधिक बाइट्स की जानकारी नहीं भेजी जा सकती।

ध्यान! दो ईएसपी-नाउ पैकेट भेजने के बीच बहुत कम अंतराल कॉलबैक फ़ंक्शन के निष्पादन में त्रुटियों को जन्म दे सकता है, और इसलिए कॉलबैक फ़ंक्शन सफलतापूर्वक पिछले भेजने की प्रक्रिया को पूरा करने के बाद अगले डेटा पैकेट ईएसपी-अब भेजने की सिफारिश की जाती है। कॉलबैक फ़ंक्शन को उच्च प्राथमिकता वाले वाई-फाई कार्य से भेजा जाता है। इसलिए, कॉलबैक फ़ंक्शन में लंबा संचालन करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। इसके बजाय, आप आवश्यक डेटा को स्थिर कतार में रख सकते हैं और इसे कम प्राथमिकता वाली प्रक्रिया से संसाधित कर सकते हैं।

यदि फ़ंक्शन फ़ंक्शन मैक पते को लौटाता है, तो इसे इस मैक पते के साथ डिवाइस पर भेजा जाएगा। यदि फ़ंक्शन फ़ंक्शन NULL देता है, तो पैकेट को भेजने वाले से जुड़े सभी उपकरणों पर भेजा जाएगा, जिससे नेटवर्क की भीड़ के कारण ट्रांसमिशन विफलता या देरी हो सकती है।

ईएसपी-अब डेटा प्राप्त करें

कॉलबैक फ़ंक्शन भी वाई-फाई कार्य से शुरू होता है। इसलिए, कॉलबैक फ़ंक्शन में लंबा संचालन करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। इसके बजाय, आप आवश्यक डेटा को स्थिर कतार में रख सकते हैं और इसे कम प्राथमिकता वाली प्रक्रिया के साथ संसाधित कर सकते हैं।

अंत में, पूर्वगामी

ईएसपी-नाउ के साथ एस्प्रेसिफ आईडीई और माइक्रोपायथॉन के निर्माण में मेरा अनुभव , जो त्रुटियों के बारे में वर्णन करता हूं, जो मैंने विधानसभा के दौरान सामना किया था और एक स्थिर परिणाम प्राप्त करने के बाद उन्हें ठीक करने जा रहा था। तब मैं माइक्रोपायथॉन पर ESP-Now लाइब्रेरी का वर्णन करता हूं, जिसमें त्रुटियों का पता लगाया जाता है, और उन्हें हल करने के तरीके। दुर्भाग्य से, इस तथ्य के कारण कि ईएसपी-नाउ का स्रोत कोड केवल बाइनरी रूप में बंद और वितरित किया जाता है, ईएसपी-नाउ प्रोटोकॉल के एल्गोरिदम की समझ अनुभवजन्य है और कई समस्याएं हैं जो पहले से ही पहचानी जा चुकी हैं, जिसके लिए हमेशा तार्किक रूप से उन्हें पार करने के लिए विकल्प नहीं होते हैं, लेकिन सामान्य ईएसपी में। -अब GitHub पर प्रस्तुत 300 से अधिक अनुप्रयोगों के आधार पर दोनों C- उपयोगकर्ताओं और पायथनवादियों के समुदाय में सफलतापूर्वक लागू किया गया है। एस्प्रेसिफ

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ईएसपी-नाउ निम्नलिखित सुविधाओं का समर्थन करता है

ईएसपी-नाउ में निम्नलिखित विशेषताएं और सीमाएँ भी हैं।

सुरक्षा

का एक बुनियादी स्तर

ईएसपी-नाउ पैकेज प्रारूप

बुनियादी अनुप्रयोग एल्गोरिथ्म

शुरू और अंत

बाइंडिंग कॉलबैक कार्य

युग्मित उपकरणों की एक जोड़ी जोड़ना

सुरक्षा

ईएसपी-नाउ पैकेज के साथ डेटा भेजना

ईएसपी-अब डेटा प्राप्त करें

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