===== Эксперимент 57. Простой веб-сервер =====

В прошлом эксперименте мы получили список доступных сетей Wi-Fi. После подключения к одной из них мы станем полноценным участником информационного обмена в ней. Мы сможем быть как клиентом, так и сервером. Как мы уже узнали ранее, клиент — это программа, которая запрашивает данные, а сервер — это программа, которая отдает данные. Сервер ожидает когда клиент к нему подключится и запросит данные.

Например, есть веб-сервер на котором находится сайт pinlab.ru, он ждет когда к нему подключится клиент. И есть браузер на компьютере или в смартфоне. Пользователь посредством браузера обращается к серверу, сервер отвечает клиенту отправкой веб- страницы. Так выглядит схема обмена данными между сервером и клиентом.

В прошлом эксперименте мы получали список доступных Wi-Fi сетей. Необходимо убедиться, что среди них есть нужная сеть — домашняя сеть или сеть, поднятая посредством смартфона. Имя этой сети нужно записать. Также нужно удостовериться, что уровень сигнала достаточный для подключения. Если RSSI (мощность сигнала) менее, чем -70, то необходимо переместиться ближе к точки доступа.

Попробуем написать простейший веб-сервер, который будет отвечать на запросы клиентов. Для этого нам потребуется библиотека ''micropyserver''. Ее нужно закачать в корень файловой системы микроконтроллера. 
Скачать ее можно по ссылке ниже. Как обычно, в архиве 2 версии — в виде исходных кодов с расширением .py и в откомпилированном виде с расширением .mpy. Мы рекомендуем загружать в микроконтроллер откомпилированную версию библиотеки, а для самостоятельного изучения можно читать код в файле с исходным кодом.

<WRAP center round download 60%>
{{ :products:esp-iot:micropyserver.zip |}}
</WRAP>

==== Программный код эксперимента ====

<file python Exp57.py[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="1"]>
from micropyserver import MicroPyServer 
import time
import network
import gc
_init()
gc.collect()

wlan_id = "Wi-Fi_Name"
wlan_pass = "Wi-Fi_Password"

wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
wlan.connect(wlan_id, wlan_pass)
time.sleep(1)

while wlan.isconnected() == False:
    pass

print('Device IP:', wlan.ifconfig()[0])

def show_message(request, params):
    ''' request handler '''
    server.send("HELLO WORLD!")

server = MicroPyServer()
''' add request handler '''
server.add_route("/", show_message)
''' start server '''
server.start()
</file>

<WRAP center round important 60%>
Первым делом в коде программы нужно заменить ''Wi-Fi_Name'' на имя нужной cети, а ''Wi-Fi_Password'' на пароль от нее.
</WRAP>


''gc.collect()'' — вызывается для сборки "мусора". Переменные, объекты и данные, которые были использованы в программах не сразу удаляются из памяти микроконтроллера после завершения использования и даже после завершения программы. Python удаляет эти данные постепенно. Чтобы очистить память немедленно мы и вызываем ''gc.collect()''. Без этого при многократных запусках программ может возникнуть нехватка памяти.

Создаем объект сетевого интерфейса и активируем его
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="11"]>
wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
</code>

Подключаемся к сети и секунду ждем соединения
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="13"]>
wlan.connect(wlan_id, wlan_pass)
time.sleep(1)
</code>

Проверяем состояние подключения. Если соединение еще не установлено, то проверяем снова, до тех пор, пока соединение не будет установлено. Если соединение не устанавливается, то скорее всего допущена ошибка в имени сети или пароле от нее. 
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="16"]>
while wlan.isconnected() == False:
    pass
</code>

В сети есть специальный сервер, который выдает настройки вновь подключаемым устройствам — DHCP сервер. Помимо прочих настроек, он назначает устройствам IP- адреса. После подключения нашего устройства, ему был присвоен IP-адрес. Выведем этот адрес в терминал
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="19"]>
print('Device IP:', wlan.ifconfig()[0])
</code>

Например, может быть получен адрес ''192.168.0.25'' или ''192.168.43.195''. Но может быть и другой. Это зависит от настроек сети и уже подключенных к ней устройств. Не очень важно какой именно адрес был назначен нашему микроконтроллеру, главное, что этот адрес нам нужно запомнить, ведь именно по нему мы будем обращаться к устройству.

Создадим веб- сервер
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="25"]>
server = MicroPyServer()
</code>

Настроим его таким образом, что при обращении к главной странице будет вызываться функция ''show_message''
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="27"]>
server.add_route("/", show_message)
</code>

На веб- сервере, или скажем: на сайте, может быть не одна страница, а много. Адрес страницы, к которой мы хотим обратиться мы передаем в адресе (URL) после домена сайта. Например %%http://pinlab.ru/page1%% или %%http://pinlab.ru/page2%%. Если имя страницы отсутствует, то обращение происходит к главной странице. В коде нашего сервера адрес главной страницы обозначается символом ''/''

Запускаем веб- сервер
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="29"]>
server.start()
</code>

Все, теперь на нашем устройстве запущен веб-сервер, который ждет присоединения клиента. Давайте присоединимся. Самое главное условие — чтобы сервер и клиент находились в одной сети. Например, если у тебя дома Wi-Fi роутер, к которому подключился микроконтроллер и к этому же роутеру подключен домашний компьютер, то микроконтроллер и компьютер находятся в одной сети. Тогда мы можем обратиться к нашему серверу с компьютера. 

Если твой смартфон подключен по Wi-Fi к этому же роутеру, то можно обратиться к серверу с этого смартфона. Но если смартфон не подключен к этому же Wi-Fi роутеру, а выходит в интернет через сотовую вышку — то подключиться с него не получится. Прежде чем попытаться обратиться к серверу убедись, что сервер и клиент находятся в одной сети. После этого в адресной строке браузера нужно набрать IP- адрес, который получил микроконтроллер.

В нашем случае микроконтроллером был получен IP ''192.168.43.195'' при подключении к точке доступа Wi-Fi, которая создана посредством смартфона, поэтому его и вводим в браузер в смартфоне ''192.168.43.195''
{{ :products:esp-iot:076a2fd8-06d0-4e5a-b02a-c3f397cea6c4.jpg?direct&400 |}}

Когда браузер обращается к главной странице нашего веб- сервера, веб сервер вызывает функцию ''show_message'':
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="21"]>
def show_message(request, params):
    ''' request handler '''
    server.send("HELLO WORLD!")
</code>

В ней всего одна строка, в которой вызывается метод ''send'', отправляющий клиенту ответ. Именно этот текст мы и увидели в браузере. 

Таким образом мы написали простейший веб-сервер, который при обращении к нему отправляет строку приветствия.