آموزش ها
4/2 طراحی اپلیکیشن خانه هوشمند ارسال و دریافت اطلاعات به esp32
قسمت چهارم بخش دوم طراحی خانه هوشمند صنعتی در این بخش یاد می گیریم که چطور یک اپلیکیشن فلاتر بنویسیم که از esp32 اط طریق اینترنت و بروکر رسپبری پایی که قبلا ساختیم اطلاعات رو دریافت کنم و اطلاعات بفرستیم
مقدمه
خانه‌های هوشمند یکی از جذاب‌ترین کاربردهای اینترنت اشیا (IoT) هستند. با ترکیب سخت‌افزارهایی مانند ESP32 و نرم‌افزارهایی همچون Flutter، می‌توان اپلیکیشن‌هایی ساخت که کنترل وسایل خانه را از هر نقطه جهان ممکن می‌سازند.
در این آموزش، یاد میگیرید چگونه با استفاده از پروتکل MQTT، بین اپلیکیشن Flutter و ماژول ESP32 ارتباط دوطرفه برقرار کنید. این آموزش از صفر تا صد پیاده‌سازی، شامل اتصال به سرور MQTT، ارسال پیام، دریافت پیام، و نمایش وضعیت در اپلیکیشن است.
⚙️ بخش اول – معرفی فناوری‌های استفاده‌شده
1. پروتکل MQTT چیست؟
MQTT یک پروتکل سبک و سریع برای تبادل داده بین دستگاه‌ها در اینترنت اشیاست. این پروتکل با ساختار publish/subscribe کار می‌کند و برای ارتباط بین ESP32 و اپلیکیشن Flutter بسیار مناسب است.
2. فریم‌ورک Flutter
Flutter محصول شرکت گوگل است که به شما امکان می‌دهد با یک کد واحد، اپلیکیشن‌های Android، iOS و حتی وب را بسازید. در این پروژه از Flutter برای طراحی رابط کاربری اپلیکیشن خانه هوشمند استفاده می‌کنیم.
3. سخت‌افزار ESP32
ESP32 یک میکروکنترلر قدرتمند با Wi-Fi و Bluetooth داخلی است که می‌تواند به راحتی به سرور MQTT متصل شده و داده‌ها را ارسال یا دریافت کند.
🧠 بخش دوم – هدف پروژه
هدف این پروژه ایجاد ارتباط دوطرفه بین اپلیکیشن Flutter و ماژول ESP32 از طریق اینترنت است.
به عبارت دیگر:
-
از اپلیکیشن Flutter پیامی برای ESP32 ارسال می‌شود (مثلاً فرمان روشن کردن لامپ)
-
ESP32 هم می‌تواند پاسخ یا وضعیت خود را به اپلیکیشن ارسال کند (مثلاً وضعیت فعلی لامپ را گزارش دهد).
💻 بخش سوم – کد اپلیکیشن Flutter
در این پروژه از پکیج‌های زیر استفاده شده است:
mqtt_client: ^10.2.0
flutter_dotenv: ^5.0.2
url_launcher: ^6.2.5
flutter_localizations:
سپس در فایل main.dart، اپلیکیشن به گونه‌ای طراحی شده که:
-
به صورت خودکار به سرور MQTT متصل می‌شود.
-
در صورت قطع ارتباط، auto-reconnect فعال است.
-
وضعیت اتصال (متصل یا قطع) در رابط کاربری نمایش داده می‌شود.
-
با زدن دکمه‌ی “ارسال پیام به ESP32″، پیام
"Hello ESP32 from Flutter!"ارسال می‌شود. -
هر پیامی که از ESP32 دریافت شود، در پایین صفحه نمایش داده می‌شود.
📲 بخش چهارم – ساختار رابط کاربری
رابط کاربری اپلیکیشن ساده اما کاربردی طراحی شده است:
-
لوگوی فروشگاه بهرام کیت در بالای صفحه
-
وضعیت اتصال به صورت زنده (Wi-Fi سبز یا قرمز)
-
دکمه ارسال پیام
-
بخش نمایش پیام دریافتی از ESP32
-
لینک به وب‌سایت shahtut.com در پایین صفحه
این طراحی به کاربران حس ارتباط با یک برند هوشمند و حرفه‌ای می‌دهد و برای پروژه‌های تجاری خانه هوشمند ایده‌آل است.
🌐 بخش پنجم – نحوه‌ی تنظیم فایل .env
برای امنیت و انعطاف بیشتر، اطلاعات اتصال در فایل .env ذخیره می‌شود:
SERVER_URL=mqtt.yourserver.com
PORT=1883
USER=your_username
PASS=your_password
با این روش، نیازی به تغییر مستقیم در سورس کد نیست و اپلیکیشن به‌راحتی قابل تنظیم برای هر سرور MQTT است (مثل Mosquitto، HiveMQ یا سرور اختصاصی شما روی Raspberry Pi یا VPS).
🔒 بخش ششم – نکات امنیتی
-
از SSL/TLS برای ارتباطات MQTT استفاده کنید تا داده‌ها رمزنگاری شوند.
-
رمز عبور و یوزرنیم را در فایل
.envذخیره کنید و هرگز در کد اصلی قرار ندهید. -
برای پروژه‌های تجاری، حتماً از broker اختصاصی و امن استفاده کنید.
🚀 بخش هفتم – تست پروژه
برای تست:
-
اپلیکیشن Flutter را اجرا کنید.
-
ESP32 را طوری برنامه‌ریزی کنید که به همان سرور MQTT متصل شود و topic مشابه را subscribe کند.
-
در اپلیکیشن روی دکمه «ارسال پیام به ESP32» بزنید.
-
در سریال مانیتور ESP32 پیام را مشاهده خواهید کرد.
📈 بخش هشتم – توسعه آینده
این پروژه پایه‌ای برای ساخت یک اپلیکیشن کامل خانه هوشمند است. شما می‌توانید قابلیت‌های زیر را اضافه کنید:
-
کنترل چندین دستگاه (با topicهای جداگانه)
-
ذخیره‌سازی وضعیت وسایل در دیتابیس
-
اضافه کردن احراز هویت کاربر
-
طراحی داشبورد گرافیکی با نمودار مصرف انرژی
💡 نتیجه‌گیری
در این آموزش یاد گرفتیم چگونه با استفاده از Flutter و ESP32 یک اپلیکیشن ساده اما قدرتمند برای کنترل خانه هوشمند بسازیم.
پروتکل MQTT به دلیل سبک بودن، پایداری بالا و سرعت زیاد، یکی از بهترین گزینه‌ها برای ارتباط بین اپلیکیشن و دستگاه‌های IoT است.
این پروژه به سفارش شرکت بهرام کیت و با همکاری تیم مخترعین شاتوت الکترونیک طراحی شده است.
با این روش، نیازی به تغییر مستقیم در سورس کد نیست و اپلیکیشن به‌راحتی قابل تنظیم برای هر سرور MQTT است (مثل Mosquitto، HiveMQ یا سرور اختصاصی شما روی Raspberry Pi یا VPS).
🔒 بخش ششم – نکات امنیتی
-
از SSL/TLS برای ارتباطات MQTT استفاده کنید تا داده‌ها رمزنگاری شوند.
-
رمز عبور و یوزرنیم را در فایل
.envذخیره کنید و هرگز در کد اصلی قرار ندهید. -
برای پروژه‌های تجاری، حتماً از broker اختصاصی و امن استفاده کنید.
🚀 بخش هفتم – تست پروژه
برای تست:
-
اپلیکیشن Flutter را اجرا کنید.
-
ESP32 را طوری برنامه‌ریزی کنید که به همان سرور MQTT متصل شود و topic مشابه را subscribe کند.
-
در اپلیکیشن روی دکمه «ارسال پیام به ESP32» بزنید.
-
در سریال مانیتور ESP32 پیام را مشاهده خواهید کرد.
📈 بخش هشتم – توسعه آینده
این پروژه پایه‌ای برای ساخت یک اپلیکیشن کامل خانه هوشمند است. شما می‌توانید قابلیت‌های زیر را اضافه کنید:
-
کنترل چندین دستگاه (با topicهای جداگانه)
-
ذخیره‌سازی وضعیت وسایل در دیتابیس
-
اضافه کردن احراز هویت کاربر
-
طراحی داشبورد گرافیکی با نمودار مصرف انرژی
💡 نتیجه‌گیری
در این آموزش یاد گرفتیم چگونه با استفاده از Flutter و ESP32 یک اپلیکیشن ساده اما قدرتمند برای کنترل خانه هوشمند بسازیم.
پروتکل MQTT به دلیل سبک بودن، پایداری بالا و سرعت زیاد، یکی از بهترین گزینه‌ها برای ارتباط بین اپلیکیشن و دستگاه‌های IoT است.
این پروژه به سفارش شرکت بهرام کیت و با همکاری تیم مخترعین شاتوت الکترونیک طراحی شده است.
جهت مشاهده پروژه‌های بیشتر و آموزش‌های رایگان، به سایت زیر مراجعه کنید:
