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FastBee-Arduino

零代码、可视化配置，让 ESP32 像搭积木一样秒变全能物联网设备。

Platform Framework License Code Size Web UI

烧录即用 · 无需编程 · Web 可视化配置 · 多协议多外设

FastBee-Arduino 是一个面向 ESP32 系列芯片的开源物联网固件框架。无需编写一行代码，通过内置的 Web 管理界面即可完成外设配置、协议对接、规则编排和远程维护——真正实现"烧录即用"。

无论你是快速验证硬件方案的创客，还是需要批量部署的产品团队，只需烧录固件、打开浏览器，就能把一块 ESP32 开发板变成功能完备的物联网终端。

✨ 四大核心亮点

🎛️ 零代码配置 — 无需编程，全部搞定

  • Web 可视化操作：所有硬件外设、通信协议、自动化规则均通过浏览器界面配置
  • 35+ 外设类型：GPIO / PWM / ADC / I2C / SPI / RS485 / UART 等，点选即用
  • 规则引擎：5 种触发类型 × 20+ 动作，无需写代码即可实现条件联动
  • 全芯片引脚适配：自动匹配 ESP32 / S3 / C3 引脚，内置冲突检测

🌐 可视化管理界面 — 8 页面 80+ API，开箱即用

  • 8 个功能页面：仪表板、设备控制、网络配置、协议管理、外设管理、外设执行、规则脚本、系统管理
  • 设备大屏：集数据采集与设备控制于一体，实时查看传感器数据、GPIO 状态、Modbus 寄存器值，远程控制继电器、PWM、电机等外设
  • 80+ REST API：完整的设备管理接口，支持第三方集成
  • 中英文双语：2500+ 翻译键实时切换，覆盖所有功能页面
  • 响应式 UI：深色/浅色主题、移动端适配、SSE 实时推送、Service Worker 离线缓存

📡 ESP32 全系列支持 — 多芯片、多外设、智能网络切换

  • 三大芯片：ESP32（双核 240MHz）、ESP32-S3（AI 加速）、ESP32-C3（低成本 RISC-V）
  • AP+STA 双模自动切换：首次启动或 STA 连接失败自动启用 AP 模式，用户通过 Web 配置 WiFi 后自动切换 STA；STA 再次失败自动回退 AP，确保设备始终可访问
  • IP 冲突三层检测：确保设备稳定入网
  • mDNS 本地发现：无需 IP 扫描，通过 fastbee.local 直接访问
  • 35+ 编译开关：3 种预设方案（standard / minimal / full），按需裁剪

🔌 全能物联网设备 — 多协议、规则引擎、远程维护

  • 5 大通信协议：MQTT（双认证/QoS 0-2/TLS）、Modbus RTU 主从双模、TCP / CoAP / HTTP
  • Modbus RTU 透传模式：平台下发原始 HEX 帧 → 自动 CRC 校验剥离 → 原样透传到 RS485 → 响应纯 HEX 直报云端，兼容任意非标从站协议
  • 企业级安全：RBAC 三角色 24 权限点、Cookie 会话、MD5+Salt 加密、MQTT AES-CBC-128 认证
  • 脚本化规则引擎：内置 JS 引擎支持自定义规则脚本（FASTBEE_ENABLE_RULE_SCRIPT），可动态加载不重编固件
  • OTA 远程升级：双通道升级、无需现场操作
  • 四级内存保护：MemGuard（NORMAL/WARN/SEVERE/CRITICAL）、环形缓冲日志
  • 全链路调试日志：统一的 [MQTT] RX ▼ / TX ▲ 收发日志 + [Modbus] RawSend 透传日志，定位问题零成本

🏗️ 系统架构

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                     Web 管理层 (8 页面)                       │
│   仪表板 │ 设备控制 │ 网络配置 │ 协议管理 │ 外设 │ 规则 │ 管理  │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                     应用服务层                                │
│  80+ REST API │ SSE 推送 │ OTA │ 日志 │ 健康监控 │ 任务调度   │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                     协议引擎层                                │
│     MQTT      │  Modbus RTU  │   TCP   │  CoAP  │   HTTP    │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                     安全层                                    │
│    RBAC 权限   │  会话管理    │  AES 加密  │  MD5+Salt       │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                     存储层                                    │
│        LittleFS (JSON 配置)      │     NVS Preferences       │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                     硬件抽象层                                │
│  GPIO │ RS485 │ I2C │ SPI │ PWM │ ADC │ WiFi │ BLE │ UART  │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│               ESP32 / ESP32-S3 / ESP32-C3                    │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

📦 硬件产品

FastBee 物联网终端

核心规格

参数 说明
芯片 ESP32-WROOM-32U
CPU 双核 Xtensa LX6 @ 240 MHz
Flash 4 MB SPI Flash
SRAM 520 KB
无线 WiFi 802.11 b/g/n + Bluetooth 4.2 + BLE
供电电压 DC 9-36V
特性 外置天线、USB 烧录口、配置按键

接线端子说明

端子 功能 引脚
A/L RS485-A（TX） GPIO17
B/H RS485-B（RX） GPIO16
VCC 供电正极 DC 9-36V
GND 供电负极 —
DGND 数字地（隔离 GND） —
EGND 保护地（连接设备外壳） —
IO/L 隔离型数字输入/输出低端 GPIO21
IO/H 隔离型数字输入/输出高端 GPIO22

指示灯与按键

名称 类型 说明
POWER 指示灯 电源指示灯，常亮表示供电正常
STATE 指示灯 (GPIO5) 状态指示灯，低电平点亮
DATA 指示灯 通讯指示灯，数据收发时闪烁
BOOT 按键 (GPIO0) 长按进入配置模式

🚀 快速开始

1. 环境准备

安装 VSCode 和 PlatformIO 插件。

2. 克隆与编译

# 克隆项目
git clone https://gitee.com/beecue/fastbee-arduino.git
cd fastbee-arduino

# 一键构建前端资源（构建 + Gzip 压缩）
node scripts/gzip-www.js

# 上传文件系统
pio run -e esp32dev --target uploadfs

# 编译并烧录固件（默认 standard 预设）
pio run -e esp32dev --target upload

# 打开串口监视器
pio device monitor -e esp32dev

3. 访问设备

  • 首次启动（未配置 WiFi）自动进入 AP 模式，连接热点 fastbee-ap
  • 浏览器访问 192.168.4.1 或 http://fastbee.local
  • 默认账号：admin / admin123
  • 在 Web 界面「网络配置」中填写 WiFi 账号密码后，设备自动切换至 STA 模式；若 STA 连接失败会自动回退 AP 模式

烧录完成后，零代码！打开浏览器即可可视化配置 WiFi、外设、协议、规则等所有参数。 注意：项目已移除独立的蓝牙 BLE 配网与 AP 配网向导流程，统一通过 AP+STA 双模自动切换实现入网。

📸 功能截图

仪表板 设备控制
网络配置 协议管理
外设管理 外设执行
规则脚本 系统管理
日志查看 主题切换
中英文适配 设备大屏

📋 技术规格

芯片支持

芯片 核心 主频 PSRAM 特点
ESP32 双核 Xtensa LX6 240 MHz 2 MB 经典稳定，BT 4.2 + BLE
ESP32-S3 双核 Xtensa LX7 240 MHz 8 MB USB-CDC，AI 向量加速
ESP32-C3 单核 RISC-V 160 MHz 2 MB 低成本，BLE 5.0

协议支持

协议 特性
MQTT 双认证(简单/AES加密)、QoS 0/1/2、TLS、断线指数退避重连、环形缓冲队列、统一收发调试日志
Modbus RTU 工业级 RS485 总线、主从双模、8 种功能码、16 子设备、5 种设备类型、透传模式 HEX 直报（详见下方）
TCP 服务器/客户端双模、12 并发连接、64 消息队列
CoAP 轻量级 IoT 协议，编译开关按需启用
HTTP 客户端请求封装，支持 HTTPS

🏭 工业 Modbus RTU 协议详解

FastBee-Arduino 内置完整的 工业级 Modbus RTU 协议栈，通过 RS485 总线可无缝对接 PLC、变频器、温湿度变送器、电表等工业设备。

特性 说明
通信总线 RS485 半双工，支持硬件 UART + DE/RE 自动流控
工作模式 主站（Master） 主动轮询 + 从站（Slave） 被动响应，编译开关可独立裁剪
标准功能码 FC01 读线圈、FC02 读离散输入、FC03 读保持寄存器、FC04 读输入寄存器、FC05 写单线圈、FC06 写单寄存器、FC0F 写多线圈、FC10 写多寄存器
子设备管理 最多 16 个从站，5 种设备类型：继电器、PWM、PID 控制器、电机、传感器
寄存器映射 JSON 配置寄存器偏移 → 传感器标识，支持 uint16/int16/uint32/int32/float32 五种数据类型，可配缩放因子与小数位
OneShot 优先控制 独立于周期轮询的一次性读写请求，优先级高于常规轮询任务
连续超时保护 从站连续无响应时自动降频或跳过，避免总线阻塞
数据变化检测 基于 Hash 的数据变化检测，仅在数据变化时上报，减少无效通信
死区与动态降频 寄存器值变化低于死区阈值时不触发上报；轮询频率可根据通信质量动态调整
透传模式 transferType=1 开启后：平台下发原始 HEX → 自动检测并剥离尾部 CRC → sendRawFrameOnce 重新追加 CRC 发送 → 原始响应帧直接 HEX 上报 /property/post，兼容非标从站（需平台侧 JS 脚本解析）
编译开关 FASTBEE_ENABLE_MODBUS（主站）、FASTBEE_MODBUS_SLAVE_ENABLE（从站），按需启用

性能指标

指标 数据
REST API 端点 80+
Web 路由处理器 18+ 个
外设类型 35+
编译开关 35+
编译环境 9 个（3 芯片 × 3 预设）
权限点 24 个
翻译键 2500+
前端 Gzip 体积 260 KB（压缩前 1.15 MB，压缩率 77.5%）
LittleFS 容量 1.6 MB
SSE 并发客户端 3

⚙️ 编译配置

项目提供 9 个编译环境（3 芯片 × 3 预设）：

芯片环境

芯片 环境 ID 特点
ESP32 (WROOM/WROVER) esp32dev 主力版本，已重点验证
ESP32-S3 esp32s3 USB-CDC 、AI 向量加速
ESP32-C3 esp32c3 低成本 RISC-V、资源受限专用参数

功能预设

预设方案 后缀 说明 适用场景
standard 无 默认均衡配置（MQTT + Modbus + TCP + HTTP + PeriphExec + RuleScript） 大多数场景
minimal -minimal 仅保留 MQTT + Web + Auth，剩余模块全关闭 Flash/RAM 受限设备
full -full 全功能 + 调试输出（含 CoAP/LED/LCD/BLE） 开发调试、全功能设备

使用示例

# 开发调试：ESP32 经典版全功能
pio run -e esp32dev-full

# 生产部署：ESP32-S3 标准配置
pio run -e esp32s3 --target upload

# 资源受限：ESP32-C3 最小化
pio run -e esp32c3-minimal

Flash 占用对照：minimal ~850KB → standard ~920KB → full ~970KB。

📁 项目结构

FastBee-Arduino/
├── include/                  # 头文件
│   ├── core/                 # 核心框架（FastBeeFramework、外设管理、规则引擎）
│   ├── network/              # 网络模块（WiFi、Web服务、OTA、12个路由处理器）
│   ├── protocols/            # 协议引擎（MQTT、Modbus、TCP、CoAP、HTTP）
│   ├── security/             # 安全模块（用户/角色/认证/加密）
│   ├── systems/              # 系统服务（日志、任务调度、健康监控、配置存储）
│   └── utils/                # 工具类
├── src/                      # 源代码实现（~15K行 C++）
├── data/                     # 文件系统镜像
│   ├── www/                  # Web 前端（~260KB gzip，含 8 个功能页面）
│   ├── config/               # JSON 配置文件
│   └── logs/                 # 日志目录
├── web-src/                  # Web 前端源码（开发用）
├── lib/                      # 本地库（ESPAsyncWebServer）
├── scripts/                  # 构建脚本（压缩、模块构建、i18n 校验）
├── test/                     # 单元测试 + Mock
├── docs/                     # 技术文档
├── platformio.ini            # PlatformIO 多环境配置
└── fastbee.csv               # 自定义分区表

🤝 贡献指南

欢迎提交 Issue 和 Pull Request！

  1. Fork 本仓库
  2. 创建特性分支：git checkout -b feature/your-feature
  3. 提交更改：git commit -m 'Add your feature'
  4. 推送分支：git push origin feature/your-feature
  5. 发起 Pull Request

反馈与建议：提交 Issue

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硬件交流 QQ 群：875651514

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📜 许可证

本项目采用 AGPL-3.0 许可证，详见 LICENSE 文件。

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About

FastBee-Arduino是一个基于ESP32-Arduino平台构建的、功能完整的嵌入式物联网设备开发框架。它为开发者提供了一站式的解决方案，涵盖了从设备管理、网络通信到远程维护等物联网设备开发的全链路需求。

fastbee.cn

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