用 Python 把一块 20 块钱的无线模块“喂”给云

一、为什么又是 ESP8266？

我手头的项目需要一个「低功耗 + 能发 HTTPS + 成本别超过一顿外卖」的终端节点。ESP32-C3 功耗更香，但淘宝现货贵 8 块；LoRa 模组距离炸裂，却只能点对点。思来想去，还是老朋友 ESP8266 最对胃口：

• 价格：￥19.8（包邮，带天线）
• Flash：4 MB，够用
• 社区：十年沉淀，踩坑贴比 Stack Overflow 还多

唯一不爽的是原厂 AT 固件不支持 TLS 1.2，而甲方爸爸强制 HTTPS。于是我决定自己刷 MicroPython，顺便把云端对接彻底打通。

二、Python 库选型：少即是多

在 PC 端，我的需求只有三件事：串口烧录、批量 OTA、云端日志拉取。调研了一圈，最终留下 3 个库，其他全部踢出 requirements.txt：

小贴士：不要装所谓「一键物联网套件」。它们往往包裹了 20 多个依赖，半年后你再看 pip list，已经找不到北。

三、无线模块固件裁剪：省 200 KB，多跑 3 天

MicroPython 官方固件 1.22 默认把 urequests、uasyncio 全塞进去，8266 内存瞬间吃紧。我按 80/20 法则做了裁剪，最终固件 590 KB，空闲 RAM 还剩 46 KB，足够跑主循环 + TLS。

裁剪步骤：

1. 克隆源码：git clone --depth=1 https://github.com/micropython/micropython.git
2. 修改 ports/esp8266/boards/manifest.py，把不用的库注释掉
3. make USER_C_MODULES=../../examples/usercmodule 编译
4. 用 esptool 烧录，一气呵成

四、与云服务的握手：自建还是托管？

起初我准备直接上阿里云 IoT 套娃，但一想到要“产品-设备-三元组”三级跳就头大。于是退而求其次：

• 终端 HTTPS POST 到云函数 → 云函数写 Kafka → ClickHouse 持久化
• 控制指令走 MQTT over TLS，双向证书校验，杜绝中间人

架构图如下（ASCII 手绘，凑合看）：

+----------+      +------------+      +------------+
| ESP8266  |----->| Cloud Func |----->| ClickHouse |
|  NodeMCU |<-----|  (Python)  |<-----|   Broker   |
+----------+      +------------+      +------------+

五、代码片段：最简洁的 HTTPS POST

import urequests, ujson, machine

URL = "https://iot.example.com/upload"
def upload(data):
    try:
        r = urequests.post(URL,
                           data=ujson.dumps(data),
                           headers={'Content-Type': 'application/json'})
        print('status:', r.status_code)
        r.close()
    except OSError as e:
        print("net fail:", e)
        machine.reset()

真·一行多余都没有。8266 的 SSL 证书我直接烧进 cert/cert.der，省得运行时握手再跑 TLS 解析。

六、OTA 全流程：从 Kafka 到 Flash

最难调的是第 3 步：如果一口气读 512 KB，8266 直接 OOM。我改成 4 KB 流式写入，边下载边刷 Flash，才算稳定。

七、功耗实测：数字不会骗人

把板子丢进老化房，3.7 V 锂电 → MCP1700 LDO → 整机，测得：

嗯，三个月换一次电池，客户勉强能接受。

八、踩坑杂烩（排名不分先后）

1. MicroPython 的 ussl 模块居然不支持 SNI，得打补丁 ussl.wrap_socket(..., server_hostname=host)。
2. 阿里云函数 Python 3.9 默认时区是 UTC，我日志时间全部错位 8 小时，调了半天。
3. 用 macOS 14 的自带 screen 进 REPL 会乱码，改用 mpremote 的 connect 子命令。
4. ESP8266 的 Pin(16) 只能做 OUT，不能 IN，别问我是怎么知道的……

九、结语

折腾到凌晨四点的意义，大概就是第二天早上甲方群里的一句「测试通过」。
源码我放 Gitee 了，仓库名 esp8266-minimal-cloud，欢迎拍砖。如果你也在用 20 块钱的模块干着 200 块钱的事，留言聊聊你的故事吧。