Wi-Fi Homekit 通用方案

涂鸦 Wi-Fi HomeKit 通用方案是指同时连接涂鸦 IoT 和苹果 HomeKit 平台的 MCU 对接方案。设备 MCU 通过串口与涂鸦 Wi-Fi 模组连接，实现设备联网。涂鸦提供具有联网能力的模组、App 及涂鸦 IoT 云端服务。同时，您还可以接入苹果 HomeKit 智能家居平台，丰富产品使用场景。

通信原理

与其他通讯模组方案相比，Wi-Fi HomeKit 模组通过路由器连接云端，无需网关、操作数据便捷、传输速度快、用户体验更好。Wi-Fi HomeKit 通用模组对接方案通信原理图如下：

开发流程

本小节介绍涂鸦 Wi-Fi HomeKit 通用方案在开发者平台上的开发流程以及硬件开发的相关注意事项：

第一步：创建产品

本章节主要介绍 Wi-Fi HomeKit 通用方案创建产品时的必要信息，更多步骤详情请参考 MCU 对接方案概述 产品创建章节。

1. 登录 涂鸦开发者平台，创建产品。

2. 根据实际需求选择产品品类，产品方案选择 HomeKit。

   

3. 产品创建完成后，可以根据产品实际需求选择功能、面板、模组、固件，并且可以下载MCU开发包。

4. 在创建产品选择模组时，您会看到推荐的模组型号。

   这里介绍了 Wi-Fi HomeKit 通用方案中使用的 Wi-Fi 模组。目前，可供选择的模组型号有 TYWE3SE、CR3L 等 3 系列模组，市场常见封装，采用板载天线。

   

5. 选定模组和固件后，可在线购买模组样品，硬件工程师可以进入画板阶段。硬件开发相关文档如下：

   • Wi-Fi 模组数据手册
   • Wi-Fi 模组最小系统原理图
   • 常用模组封装库
   Wi-Fi HomeKit 通用模组工作平均电流在 100mA 以内，但峰值电流会达到 400mA 以上（持续 us 级别），电源设计时请留有余量。

第二步：配网测试

建议您在编写代码前，使用涂鸦模组调试助手的 MCU 模拟模式 与您购买的 Wi-Fi HomeKit 模组先连接跑通。在验证模组的同时，您可提前熟悉协议交互流程。

在 MCU 模拟模式中，涂鸦模组调试助手会模拟 MCU 自动回复模组正确的协议数据，用手机给模组配网后可测试 DP 数据的上报下发。本章节介绍助手和模组配网实操的主要步骤。更多有关涂鸦模组调试助手的使用说明，请参考 模组调试助手。

以下为配网测试步骤：

1. 根据最小系统原理图，搭建模组外围电路。

   如果您只进行简单测试，可采用飞线搭建。

2. 打开开发包中的涂鸦模组调试助手，导入调试文件，协议选择 WiFi -> HomeKit 协议，MCU 模拟模式。

3. 将模组串口通过 USB 转 TTL 工具接到电脑端，助手选择对应的串口及波特率，打开串口单击启动，将看到模组和上位机自动进行初始化流程协议交互。

   • 启动调试前，需进行 HomeKit 初始化配置，选择品类、服务、特性信息，否则调试助手将报错。
   • 配置完成后，开始调试。Wi-Fi HomeKit模组上电会不断发送心跳包，收到正确回复后，进行后续初始化协议的交互。若上电无数据发出，请检查模组外围电路是否正确。

4. 单击重置模组，模组进入配网模式。

   模组可分别连接涂鸦开发者平台和苹果 HomeKit 平台。以下连接涂鸦开发者平台简称为涂鸦绑定，连接苹果 HomeKit 平台简称为 HAP（HomeKit Accessory Protocol）绑定。以下为注意事项：

   • 涂鸦绑定使用涂鸦 App，HAP绑定使用 HAP App，两个账号体系互不干涉。

   • 使用 Andriod 涂鸦 App 配网后的设备，可以再被同一局域网下的 iOS 手机进行 HAP 绑定。

   • 在涂鸦 App 或 HAP App 中移除设备，只会移除各自的绑定状态。

   • 手动重置会移除涂鸦绑定和 HAP 绑定状态，进入待配网状态。

     • 涂鸦绑定：在云端建立关联，由手机发起绑定，设备不知道被哪个手机账户绑定。目前只支持蓝牙配网方案。

     • HAP 绑定：在本地建立关联，手机和设备都知道和对方的绑定情况。

   有关常见的两种 Wi-Fi 配网模式的介绍，请参考 帮助中心。

5. 根据状态提示，App 进行相应的配网操作，配网操作可阅读 App 使用说明。以下为HomeKit 产品配网模式的操作说明。

   Home App 扫码配网：

   1. 打开Home App 扫码配网。

   2. 添加设备至Home App。

   3. 打开设备设置。

   4. 跳转至涂鸦App。

      

   涂鸦 App 发现并绑定HomeKit设备：

   1. 打开Home App 首页弹窗发现HomeKit设备。

   2. 点击添加开始绑定设备。

   3. 添加设备成功。

      

   涂鸦App个人中心绑定设备：

   1. 在Home App中配网成功的设备。

   2. 打开涂鸦App个人中心的HomeKit 信息。

   3. 发现设备，绑定设备至涂鸦App。

      

   在涂鸦 App 蓝牙发现配网设备：

   1. 涂鸦 App 通过蓝牙发现设备，接入云服务–>打开设备详情→扫二维码添加至Home App。
   2. 添加至Home App以后，设备详情会显示已绑定。
      

第三步：软件开发

在硬件调试环节中，您会看到模组与 MCU 有一系列的串口协议交互数据，有关这些数据的详情，可参考开发包中协议文档。

• 基础协议：基础协议和产品无关，是模组共有协议，包括模组初始化指令及部分扩展功能指令。有关基础协议的详细内容，请参考 Wi-Fi HomeKit 模组通用串口协议。

• 功能协议：功能协议部分主要基于基础协议的上报下发命令字，对 DP 数据内容格式做了详细说明。

MCU对接涂鸦模组协议，有以下两种途径：

• 自行对接协议

  若 MCU 资源有限，或不适宜移植 MCU SDK 时，您可以选择自行对接串口协议。串口协议的详细讲解，请参考Wi-Fi HomeKit 模组通用串口协议。

• 移植 MCU SDK

  若 MCU 资源足够，建议您直接移植 MCU SDK，开发高效便捷。开发包中 MCU SDK 是涂鸦提供的基于 C 语言的协议应用代码，可直接添加到 MCU 工程中。MCU SDK 对 MCU 硬件资源需求：

  • Flash 4K 字节

  • RAM 与 DP 点数据长度有关，一百字节左右，如需实现 OTA 功能 RAM 需大于 260 字节

  • 函数嵌套级数 9 级，SDK 包中的函数依然可以作为参考

    更多教程详情，请参考 MCU SDK 移植。

第四步：协议验证

移植 MCU SDK 代码开发完成后，您可以使用涂鸦模组调试助手的模组模拟模式，验证 MCU 代码的正确性。

• 模拟模组模式下，模组调试助手会自动发送初始化数据流，验证 MCU 回复是否正确，对于错误数据给予相应提示。初始化交互通过后，可手动单击测试其他拓展功能。

  涂鸦模组调试助手的模组模拟模式，没有联网功能，仅用来验证 MCU 串口协议收发正确性。测试完成，MCU 可接实际模组配网联调。

• 模拟 MCU 模式下，启动调试助手前需先完成HomeKit品类、服务、特性的配置，否则 HomeKit 初始化失败，无法正常进入调试。

  

第五步：功能联调

在使用助手验证完毕代码后，MCU 可连接模组使用 App 配网，进入功能联调阶段。功能联调主要测试各 DP 上报下发是否正确。

在调试过程中，您可以根据设备 ID 可查询相关设备后台日志数据，详情请参考 运营中心。

视频教程

以下为 Wi-Fi MCU 开发方案中您可以参考的视频教程：

• 产品创建：从涂鸦开发者平台手把手教学创建产品、下载开发资料包

• 协议解析：涂鸦 Wi-Fi 模组通用串口协议格式及注意事项讲解

• SDK 移植：MCU SDK 移植全过程讲解

• SDK 函数：涂鸦 Wi-Fi MCU SDK 函数架构讲解

• 助手调试：高效率调试助手，对接问题快速定位

  • 视频中为助手最初版本，现在助手已经经过重构，目前开发包中为最新版本助手，可一键切换模式及协议，更加高效便捷。
  • 视频中 App 界面非最新版本，但配网步骤基本一致，可做参考。