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本文简要介绍如何自己搭建一个后台，并使用Arduino UNO板、DHT11温湿度传感器和ESP-01S WiFi模块向后台发送数据来实现物联。

这里我说一下简要的思路，我们搭建一个spring boot后台，预留出2个接口，一个接口用于存储数据，即接收ESP-01S发送过来的温湿度数据，并存储到数据库中；一个接口用于检索数据库的数据，即数据库中存储的温湿度数据，然后我们再利用这些数据来渲染页面。

所需器件：Arduino UNO板、DHT11温湿度传感器、ESP-01S Wi-Fi模块

使用的库：DHT11

后台：spring boot，Spring Data JPA

前端：Echarts、HTML、JavaScript、CSS

数据库：MySQL

用到的编辑器：IDEA、Arduino IDE

我们要通过 ESP-01S Wi-Fi 模块来发送AT命令实现数据的传输和存储（对数据库的操作），就要把后台的 API 实现出来，以便访问。下图是 spring boot 框架的示意图，我们要实现 API 层，就需要从 Data Access 层、Service 层到 API 层逐步实现。

这里我们想要显示一个页面，其包含时间、温度和湿度，故我们要创建一个这样的表，其字段包含时间、温度和湿度等属性，为了标识不同的字段，我们还添加一个id属性，故该数据库和表定义为：

sensor 数据库：

sensordata 表：

这里我推荐一个网页，可以帮助我们快速初始化一个spring boot应用框架：https://start.spring.io/

我们的选择如下：

这里我简要介绍一些各个选项的意义：

① project 我们用 Maven 来进行管理依赖；

② 我们搭建后台的语言是 Java；

③ 我们选择的spring boot版本是3.2.6；

④ Project Metadata则是项目名、包名的定义等等；

⑤ 我们打包时会打包成 Jar 包；

⑥ 我们的 Java 版本为 Java17；

⑦ 导入依赖：

        Spring Web ：我们提供 API 服务需要 Spring Web； 

        Spring Data JPA ：Spring 对访问数据库的一个抽象，具体实现例如Hibernate（默认）；

        MySql Driver：我们使用 Mysql 数据库，故需要 MySql Driver。

点击下方的“GENERATE”，便可生成初始的项目代码:

下载完后，我们把压缩包解压，并使用 IDEA 打开：

选择 pom.xml 打开，然后选择 Open as Project：

打开完之后，这里我简要说一下项目的目录结构：

① 首先，我们 Java 的源代码基本都是放在 src/main/java 当中；

② resources 则是放置我们的一些静态文件：例如前端页面、配置文件等等；

③ application.properties 是默认的全局配置文件；

④ pom.xml 是我们项目配置依赖的文件。

到这里，我们spring boot 项目就已经快速初始化好了。

这里我们可以进行一个测试，首先我们在 application.properties中连接我们的数据库。

（因为我们有导入JPA依赖，所以如果没配置数据库的话，运行会报错。）

点击“Reload All Maven Projects”

然后我们运行项目：

这里我们可以看到服务在本地的8080端口运行，故我们打开浏览器访问 localhost:8080：

（这里我们没提供API，故出现Whitelabel Error Page是正常的）

Data Access 层是访问数据库的代码。由于MySql 是关系型数据库，而 Java 又是面向对象的语言，故我们需要把 MySql 的表结构映射成 Java 对象，这里我们通过 JPA 来实现。

新建dao包：

然后我们需要创建一个类和一个接口，分别是 Sensor 类与 SensorRepository 接口。

这里我们会使用@注解把它加入到Spring的容器中，方便后续其他对象的注入。

@Entity 表示它是映射到数据库表的一个对象；

@Id 表示它是一个主键；

@Column 则是指定映射表的哪个字段；

@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) 表示 Id 是数据库帮助我们生成的。

（最后注意实现其 Getter 和 Setter 方法）

最终 Sensor 类的代码如下：

SensorRepository 的话主要就继承 JpaRepository 接口，该接口会帮助我们实现许多关于数据库的常用操作。

SensorRepository 接口代码如下：

最终dao包的目录结构为：

我们实现好了了 Data Access 层后，便可访问数据库的数据，这时候就可以开始进行业务逻辑的处理了，这部分代码主要集中在 Service 层。

如果我们数据库的字段有些不想透露给用户看，例如这里我们的传感器只提供温度和湿度给后台，而我们的数据库表中除了包含温度和湿度字段，还包含了id、时间戳字段，这些我们不希望是通过传感器来进行设置，故我们可以通过新增加一个类来实现，该类所包含的属性就仅仅包含我们希望透露给用户的属性，即温度和湿度。

新建 dto 包：

SensorDTO 只需要包含希望透露给用户的属性，即温度和湿度，故其代码如下：

（注意要实现 Getter 和 Setter 方法）

最终 dto 包的目录结构为：

实现了 dto 包，假设当用户传入 SensorDTO 数据时，我们需要对其进行转换，转换成 Sensor 数据；同理，当我们后台反馈给用户数据时，Sensor 数据也可能需要转化为 SensorDTO 数据，这时候就需要一些方法来实现他们之间的转换，这里我们在converter包实现。

SensorConverter类主要包含了2个静态方法，即把 Sensor 对象转化为 SensorDTO 对象，还有把 SensorDTO 对象转化为 Sensor 对象。

把 Sensor 对象转化为 SensorDTO 对象，比较简单，即把 Sensor 的温湿度属性值传给SensorDTO的温湿度属性值即可；

把 SensorDTO 对象转化为 Sensor 对象，则除了把 SensorDTO 的温湿度属性值传给 Sensor，还需要设置 Sensor 的时间戳属性值。（id是数据库自增的，不用设置）

故 SensorConverter 类的实现代码如下：

最终converter包的目录结构如下：

新建 service 包：

service 包我们也需要实现一个接口和类，即 SensorService 接口和它的实现类 SensorServiceImpl

SensorService 接口中，我们需要指定其实现类要实现的方法。

SensorServiceImpl 类则是实现了SensorService 接口，其需要通过 @Autowired 注入我们在 Data Access 层实现的 SensorRepository，帮助我们实现对数据库的访问，可以访问数据库之后，便可以进行一些业务逻辑的操作。

这里我们需要实现接口中的方法，即查询所有传感数据 getAllSensorData()，以及插入一条新的传感数据 addNewSensorData()。

最终 service 包的目录结构如下：

实现了 Service 层，我们就可以在 Controller 层中预留接口，提供给用户访问。

通常我们访问 API 后会返回结果，无论是否成功调用 API， 我们通常返回“后端是否报错”、“数据”还有“错误信息”作为访问后端结果的统一封装。

这里我们新建一个Response类来帮助我们实现这一功能：

Response类包含 返回数据 data、是否访问成功的标志 success 以及错误信息 errorMsg。

当访问成功时， success为true，并返回数据 data；

当访问失败时，success为false，并返回错误信息 errorMsg。

新建 controller 包：

SensorController类 通过 @Autowired 注入我们在Service 层实现的 SensorService，帮助我们进行一些业务逻辑的操作。

这里我们预留了2个API接口，一个是通过GET方式访问“/sensordata”，获取全部传感数据；一个是通过POST方式访问“/sensordata”，来向数据库插入新的传感数据。

最终controller包的目录结构如下：

（后续可能添加一个PageController用来导航页面）

这里推荐使用一个测试接口的工具：Postman

下载地址：Postman API Platform

这里我们运行该项目，确定该项目在本地端口8080运行：

然后我们使用 Postman 尝试插入一条数据：

这里我们可以看到，返回结果success为true，且也返回了data，表示我们插入成功。

我们查看数据库：

可以看到我们已经成功插入数据，表示我们插入数据的接口无误。

使用 Postman 发送 GET 请求，获取所有数据：

这里可以看到返回的数据中包含了我们刚刚插入的数据，表示我们访问所有数据的接口也无误。

至此，API测试完毕。

这里的话可以参考我上次写的如何通过 Arduino UNO、DHT11 和 ESP-01S 在乐为物联上传输数据的文章，本质上大差不差：使用Arduino、DHT11温湿度传感器 和 ESP-01S 实现在乐为物联上传输数据_dht11 arduino代码-CSDN博客

这里简要说一下需要修改的地方：

① ssid需要修改为你的Wi-Fi名；

② password需要修改为你的Wi-Fi密码；

（注意：你的Wi-Fi的网络频带需要为2.4GHz）

③ loop中的sendHttpPostRequest中的IP地址需要修改为你服务器的IP地址，或者你本地机子的IP，这里我的本地机子的IP为 172.20.10.3 。

④ sendHttpPostRequest 中的 host 需要修改为你服务器的IP地址，或者你本地机子的IP。

打开 Arduino IDE，把如上的 Arduino 代码传输到连接好的 Aruino UNO 板中。

打开控制台，这里我们可以看到已经成功发送了一次数据，时间在 8:31 左右。

查看数据库，我们可以切确地看到有条时间为 8:31 的记录。

至此，传感器向后台发送数据也已经成功了。

（这里我前端页面写得不规范，大家可以自行修改。）

完成了数据的上传，我们就可以在前端页面调用访问全部数据的API来获取数据，再通过这些数据进行页面的渲染。

如果你遇到了如下错误，表明你遇到了跨源资源共享（CORS）策略的限制。

CORS是一种安全策略，用于限制网页上的脚本访问不同源（协议+域名+端口）的资源。当你从一个域名（比如localhost或一个网站地址）上的网页尝试请求另一个域名上的数据时，浏览器会实施同源策略（Same-origin policy），默认阻止这种跨域请求，除非被请求的服务明确允许来自特定来源的请求。

这里我们可以在spring boot项目下新建一个类，用来处理该问题。

新增一个config包：

在config包下新建CrossConfig类

重新运行后台项目，然后再运行一下前端代码，查看是否可以获取数据并渲染页面：

至此，前端页面已经可以正常请求到数据，并进行渲染。

将上述的前端代码复制到spring boot项目的 resources/static 目录下。

然后添加 PageController，实现页面导航：

PageController代码：

重新运行项目，打开浏览器，然后输入"localhost:8080/records"，访问页面。

访问成功，且页面成功渲染，至此，实现Arduino UNO、DHT11和ESP-01S与后台的物联。

1、最终spring boot后台项目的代码结构如下：

2、本文只是简单介绍了如何搭建一个spring boot后台并预留一个上传数据和一个获取数据的接口，并通过Arduino UNO板、DHT11温湿度传感器和ESP-01S WiFi模块与后台交互，实现物联。其中，前端页面书写并不规范，大家可以自行修改。同时，后台完成的功能也比较简单，大家可以自行扩展。

3、本文实现物联总体的思路是：

① 搭建一个spring boot后台，预留出2个接口：一个接口用于接收数据，并存储到数据库中；一个接口用于获取数据库的数据，即数据库中存储的温湿度数据；

② Arduino UNO、DHT11温湿度传感器获取温湿度数据， 并通过ESP-01S发送过来的温湿度数据到预留的API接口，实现将温湿度传感器传输并保存到后台数据库中；

③ 前端页面调用获取数据库数据的API，并通过获取的数据进行页面的渲染。