前言

本文将介绍如何使用Arduino和ESP2866微控制器，结合Zabbix API进行二次开发，以获取并显示主机的CPU占用率、可用内存、SWAP使用情况以及启动时间等关键硬件信息。我们将编写一系列函数，通过与Zabbix服务器建立连接、发送HTTP请求并解析返回的JSON数据，从中提取所需的信息，并使用OLED屏幕进行可视化展示。

通过阅读本文，示范如何结合Arduino和ESP2866，以及与Zabbix API进行交互，实现在物理设备上实时显示主机的硬件信息。提供一种简单而有效的方式，以更直观的方式监测和分析系统的性能，从而更好地管理和优化IT基础设施。

效果图：

事前准备

服务器部署与二次开发API使用
材料准备：

材料	数量
ESP8266 开发板	1块
SSD1306 OLED 屏幕	1个

开发板引脚接线：

本文用的ESP8266	VCC	GND	GPIO 14	GPIO 2
D1 Mini	VCC	GND	GPIO D1	GPIO D2
NodeMCU	VCC	GND	D1	D2
SSD1306 OLED 屏幕	VCC	GND	SCL	SDA

本文所使用的开发板接线

示例源代码太长，请点击这里
依赖库：

d1_mini dependencies...
Platform espressif8266 @ 4.2.0 (required: espressif8266)
├── framework-arduinoespressif8266 @ 3.30102.0 (required: platformio/framework-arduinoespressif8266 @ ~3.30102.0)
├── tool-esptool @ 1.413.0 (required: platformio/tool-esptool @ <2)
├── tool-esptoolpy @ 1.30000.201119 (required: platformio/tool-esptoolpy @ ~1.30000.0)
├── tool-mklittlefs @ 1.203.210628 (required: platformio/tool-mklittlefs @ ~1.203.0)
├── tool-mkspiffs @ 1.200.0 (required: platformio/tool-mkspiffs @ ~1.200.0)
└── toolchain-xtensa @ 2.100300.220621 (required: platformio/toolchain-xtensa @ ~2.100300.0)

Libraries
└── ESP8266 and ESP32 OLED driver for SSD1306 displays @ 4.4.0 (required: thingpulse/ESP8266 and ESP32 OLED driver for SSD1306 displays @ ^4.3.0)

程序逻辑

基于ESP8266和SSD1306 OLED屏幕的程序，用于显示主机的硬件信息。程序通过与Zabbix服务器进行通信，获取CPU占用率、可用内存、SWAP使用情况和启动时间等信息，并将其显示在OLED屏幕上。

程序的主要逻辑如下：

引入所需的库文件，包括ESP8266WiFi、WiFiClient、Wire和SSD1306Wire。
初始化OLED屏幕对象，并设置相关参数。
定义Wi-Fi网络的SSID和密码，以及Zabbix服务器的地址、端口、API路径和API令牌等信息。
定义各个API请求的字符串变量，用于向Zabbix服务器发送请求并获取数据。
在setup()函数中，初始化串口通信和OLED屏幕，并连接到Wi-Fi网络。然后调用各个打印函数，获取并显示CPU占用率、可用内存、SWAP使用情况和启动时间等信息。
在loop()函数中，循环调用各个打印函数，以实现周期性更新屏幕上的信息。
printCPUUsage()函数用于获取并显示CPU占用率。
printMemoryUsage()函数用于获取并显示可用内存。
printSWAPUsage()函数用于获取并显示SWAP使用情况。
printBootTime()函数用于获取并显示启动时间。

通过与Zabbix服务器的交互，程序能够获取主机的硬件信息，并利用OLED屏幕进行实时显示。用户可以根据需要对程序进行扩展，添加其他硬件信息的获取和显示功能。

程序解读

基本逻辑流程原理

在setup()函数中，首先通过WiFi.begin(ssid, password)建立与Wi-Fi网络的连接。
接着，调用四个系统信息函数，分别是printCPUUsage、printMemoryUsage、printSWAPUsage和printBootTime。
在每个系统信息函数中，通过WiFiClient client创建一个与服务器的TCP连接。
使用client.connect(server, port)连接到Zabbix服务器。
如果连接成功，就发送一个HTTP POST请求到指定的API路径，同时在请求头中包含API令牌和主机名。
通过client.available()检查服务器是否有可用数据。
如果有数据可读取，使用client.readString()读取服务器的响应。
将服务器响应解析为JSON格式，并提取出所需的系统信息。
使用Serial.println()将系统信息打印到串行监视器。
关闭TCP连接，使用client.stop()断开与服务器的连接。

一些变量和字符串，用于与 Zabbix API 进行通信的含义：

const char *ssid = "";：这是 Wi-Fi 网络的 SSID，用于连接 ESP8266 模块到 Wi-Fi 网络。
const char *password = "";：这是 Wi-Fi 网络的密码，用于连接 ESP8266 模块到 Wi-Fi 网络。
const char *server = "";：这是 Zabbix 服务器的地址，指定将要与之通信的服务器。
const int port = ;：这是 Zabbix 服务器的端口号，通常是 80（HTTP）或 443（HTTPS）。
const char *apiPath = "/zabbix/api_jsonrpc.php";：这是 Zabbix API 的路径，指定 API 的入口点。
const char *apiToken = "";：这是用于身份验证的 API 令牌，用于在 API 请求中进行身份验证。
const char *hostname = "zabbix-1";：这是 Zabbix 服务器的主机名或主机标识符，用于指定要获取数据的主机。

接下来，代码定义了用于 API 请求的字符串变量，包括 apiRequest_bootTime、apiRequest_swap、apiRequest_cpu 和 apiRequest_men。这些字符串包含了用于与 Zabbix API 进行通信的 JSON 请求的详细信息，每个字符串对应不同的 API 请求。

这些 JSON 请求中包含了以下参数：

jsonrpc：指定 JSON-RPC 的版本号。
method：指定要调用的 API 方法。
params：包含方法的参数，例如输出字段、搜索条件等。
auth：用于身份验证的 API 令牌。
id：请求的唯一标识符。

自定义函数解读

`printCPUUsage()`

这个函数用于打印CPU占用率。

创建一个WiFiClient对象client用于与服务器进行通信。
如果成功连接到服务器：
- 构建HTTP POST请求，包括请求头和请求体。请求头中包括服务器主机地址、内容类型和内容长度等信息。
- 发送请求到服务器。
- 设置一个超时计时器，并等待服务器响应。
- 如果在超时时间内收到了服务器的响应：
  - 跳过响应头部，找到分隔响应头部和响应体的空行。
  - 读取并解析服务器返回的JSON数据。
  - 从JSON数据中提取CPU占用率的值。
  - 打印CPU占用率。
  - 关闭与服务器的连接。
- 否则，打印错误信息，关闭与服务器的连接。
如果无法连接到服务器，打印错误信息。

`printMemoryUsage()`

这个函数用于打印可用内存。

创建一个WiFiClient对象client用于与服务器进行通信。
如果成功连接到服务器：
- 构建HTTP POST请求，包括请求头和请求体。请求头中包括服务器主机地址、内容类型和内容长度等信息。
- 发送请求到服务器。
- 设置一个超时计时器，并等待服务器响应。
- 如果在超时时间内收到了服务器的响应：
  - 跳过响应头部，找到分隔响应头部和响应体的空行。
  - 读取并解析服务器返回的JSON数据。
  - 从JSON数据中提取可用内存的值。
  - 将字节数转换为GB单位。
  - 打印可用内存值。
  - 关闭与服务器的连接。
- 否则，打印错误信息，关闭与服务器的连接。
如果无法连接到服务器，打印错误信息。

`printSWAPUsage()`

这个函数用于打印SWAP（交换空间）的使用情况。

创建一个WiFiClient对象client用于与服务器进行通信。
如果成功连接到服务器：
- 构建HTTP POST请求，包括请求头和请求体。请求头中包括服务器主机地址、内容类型和内容长度等信息。
- 发送请求到服务器。
- 设置一个超时计时器，并等待服务器响应。
- 如果在超时时间内收到了服务器的响应：
  - 跳过响应头部，找到分隔响应头部和响应体的空行。
  - 读取并解析服务器返回的JSON数据。
  - 从JSON数据中提取SWAP使用率的值。
  - 将SWAP使用率从百分比转换为GB单位。
  - 打印SWAP使用情况。
  - 关闭与服务器的连接。
- 否则，打印错误信息，关闭与服务器的连接。
如果无法连接到服务器，打印错误信息。

`printBootTime()`

这个函数用于打印系统启动时间。

创建一个WiFiClient对象client用于与服务器进行通信。
如果成功连接到服务器：
- 构建HTTP POST请求，包括请求头和请求体。请求头中包括服务器主机地址、内容类型和内容长度等信息。
- 发送请求到服务器。
- 设置一个超时计时器，并等待服务器响应。
- 如果在超时时间内收到了服务器的响应：
  - 跳过响应头部，找到分隔响应头部和响应体的空行。
  - 读取并解析服务器返回的JSON数据。
  - 从JSON数据中提取启动时间的值。
  - 将启动时间从UNIX时间戳转换为可读格式。
  - 打印启动时间。
  - 关闭与服务器的连接。
- 否则，打印错误信息，关闭与服务器的连接。
如果无法连接到服务器，打印错误信息。

这些函数使用了HTTP协议与服务器进行通信，通过发送POST请求并解析服务器返回的JSON数据，从中提取所需的信息，并打印在串口终端上。函数中的代码负责处理网络通信和数据解析的细节，使用户能够轻松获取和打印所需的系统信息。

对应成Linux命令

# API 请求字符串变量 - apiRequest_bootTime
curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "item.get",
  "params": {
    "output": ["lastvalue"],
    "search": {
      "key_": "system.boottime"
    },
    "host": "主机名"
  },
  "auth": "你的zabbix auth token",
  "id": 1
}' http://你的zabbix服务器路径/zabbix/api_jsonrpc.php

# API 请求字符串变量 - apiRequest_swap
curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "item.get",
  "params": {
    "output": ["lastvalue"],
    "search": {
      "key_": "system.swap.size[,pfree]"
    },
    "host": "主机名"
  },
  "auth": "你的zabbix auth token",
  "id": 1
}' http://你的zabbix服务器路径/zabbix/api_jsonrpc.php

# API 请求字符串变量 - apiRequest_cpu
curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "item.get",
  "params": {
    "output": ["lastvalue"],
    "host": "主机名",
    "search": {
      "key_": "system.cpu.load[all,avg1]"
    },
    "sortfield": "name"
  },
  "auth": "你的zabbix auth token",
  "id": 1
}' http://你的zabbix服务器路径/zabbix/api_jsonrpc.php

# API 请求字符串变量 - apiRequest_men
curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "item.get",
  "params": {
    "output": ["lastvalue"],
    "host": "主机名",
    "search": {
      "key_": "vm.memory.size[available]"
    },
    "sortfield": "name"
  },
  "auth": "你的zabbix auth token",
  "id": 1
}' http://你的zabbix服务器路径/zabbix/api_jsonrpc.php

基于Arduino架构使用ESP2866对Zabbix API二次开发

前言