打造智能物联网骨干网：ESP-Mesh + MQTT 真正实现本地通信 + 云端推送！

前言

物联网开发里，组网和通信 一直是个很绕的事。用 Wi-Fi 各自连路由器吧，配置麻烦，离开 Wi-Fi 就断了；用蓝牙 mesh 吧，带宽又太小。而 ESP32 的 ESP-Mesh 提供了一种中间解------节点之间可以自动组网、自动修复，还能通过一个"根节点"连接外网。

这篇文章，我们就来聊一个 ESP-IDF 自带的例子：Mesh IP Internal Networking example。它展示了怎么在 mesh 网络里让每个节点拥有 IP 地址，并通过 MQTT 来和云端通信，同时还支持节点之间通过底层接口通信。

我们为什么要搞这个？

在实际项目中，比如下面几种情况，我们会遇到这些麻烦：

"我希望节点之间可以直接通信，不靠云。"

比如一个节点检测到烟雾，立刻广播给所有其他节点，而不是上传服务器再转发，省时又稳定。
"但我又想接入云端，统一做控制和查看。"

管理员想在手机上收到通知，也要通过 MQTT 发消息给整个网络。
"我不想手动配每个节点的 IP。"

一旦节点多起来，靠 DHCP 自动发 IP 最省心。

ESP-Mesh 的这个例子，其实就是解决上面这些问题的：内部 mesh 通信 + 外部 MQTT 消息推送，两手都要抓。

这个例子到底干了啥？

这个例子主要实现了这么几件事：

1. 所有节点都能获取 IP 地址

整个 mesh 网络的根节点会启用一个 DHCP 服务，给每个子节点分发一个 IP。这样一来，不只是节点之间能互相识别，连 MQTT 这类基于 IP 的通信也能跑起来。

2. 引入了 NAT 功能，实现内外地址转换

ESP-IDF 里目前提供了一个实验性的 NAT 功能，它能让子节点通过根节点访问外部网络，同时隐藏内部 IP 结构，跟家用路由器差不多一个逻辑。

3. 两种通信方式并存

节点之间用的是：

低层 mesh send/recv 接口：速度快，适合本地通信
高层 MQTT：适合接入云平台，手机 app 收消息就靠这个

比如一个节点检测到按钮按下，会：

通过 mesh_send() 广播这个事件给其他节点
同时通过 MQTT 发布一个消息，比如 /topic/ip_mesh/key_pressed

4. 路由表同步：谁在线，一目了然

根节点会定期将网络中的所有在线节点地址（路由表）广播出去，所有节点都能知道自己邻居是谁，方便管理和优化路径。

实际跑起来是个啥样？

你可以用几块 ESP32 板子（任意型号基本都支持），编译好这个示例，然后烧进去。每个节点启动后，会自动连接组网，获取 IP，然后连接 MQTT Broker。

串口输出里，你会看到这些典型日志：

text 复制代码

I mesh_main: <IP_EVENT_STA_GOT_IP>IP:10.0.0.3
I mesh_main: Tried to publish layer:2 IP:10.0.0.3
I mesh_mqtt: MQTT_EVENT_CONNECTED
...
W mesh_main: Key pressed!
I mesh_main: Sending to [0] xx:xx:xx:xx:xx:xx: sent with err code: 0
I mesh_mqtt: MQTT_EVENT_PUBLISHED

代表这个节点已经获取 IP，连上 MQTT，收发消息都 OK。

如下图：

能用在哪些场景？

这个模式其实在很多场景下都挺实用的，比如：

智能农业：温湿度节点之间相互协调，同时把采集的数据上传云平台
楼宇安防系统：一旦某个节点报警，快速通知其他节点，同时通知服务器
分布式开关控制：按钮在哪按都行，整个网都能知道状态
应急救援 mesh 网络：临时部署多个节点自组网，公网不稳定也能内部通信

怎么快速上手这个示例？

简单列下步骤：

打开示例工程，执行 idf.py menuconfig，配置：
- mesh channel
- 路由器 SSID / 密码
- MQTT broker 地址

如下图：

编译并烧录到几块板子上：

bash 复制代码

idf.py -p PORT flash monitor

串口看到日志，确认每个节点都连上 MQTT 并获取 IP。
按下按钮或者通过串口触发事件，看看是不是同时通过 MQTT 和 mesh 广播出去了。

一些注意点

这个例子不支持 IPv6-only 网络，用的是 IPv4 NAT。
NAT 功能是实验性质，所以别拿它做正式产品的唯一依赖。
所有节点都要烧录相同程序，并配置 mesh 参数，否则组网失败。

最后总结一下

这个例子其实就是在探索**"如何让 mesh 网络既有本地快速通信能力，又能方便地接入云平台"**这个场景的最佳实践。

它做到了两点：

每个节点都是智能节点，能发 IP 消息，也能发低层广播
只要根节点在线，整个网络就可以和外界保持联系

如果你正在开发一个需要"节点互联 + 云端控制"的系统，这个例子可以作为非常好的参考起点。