不服也得服，BBGW叫板RPI3——BeagleBone Green Wireless评测
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BeagleBone Green Wireless(BBGW)是BeagleBoard.org和Seeed联合推出的新款SBC开发板，被认为是Raspberry Pi 3的竞争者。BBGW也是Beablebone系列中首款支持内建(Built-in)Wi-Fi和BLE的开发板。其中Wi-Fi特性支持MIMO技术，数据传送时速度更快;BLE支持BLE 4.1 LE规范。
BBGW基于硬件开源的BeagleBone Black(BBB)。此前Seeed曾推出BeagleBone Green(BBG)，也是基于BBB硬件，使用的网络接口是ETH，此次推出的BBGW并不是BBG的升级版，可以看作是BBG的兄弟版本，将ETH变更为Wi-Fi/BLE，Beaglebone家族再添新丁。
让我们第一时间开启BBGW体验之旅。
图1：BBGW包装盒正面
蓝绿色系的封面设计，大概是为了和BBB的经典黑区别开来。很cute的小狗标志，表明BBGW也是Beagle的一员，封面上也列出了BBGW的主要特征:Wi-Fi+BLE以及集成Grove接口。
图2：包装盒背面
包装盒背面列出了产品包含的部件：BBG开发板1块，USB线缆1根，还有用户指南1份。另外将开发板的一些主要特性都列出在背面，方便用户对开发板有一个基本的认识。除了Seeed的logo之外，开源硬件标志也表明这是一款硬件开源产品，是广大开源世界的成员之一。
图3：开发板及配件
打开包装盒，有BBGW，USB数据线及附送的天线，当然在开发板的下面还有1份用户指南。
图4：BBGW主要接口(micro SD在背面)
BBGW是Seeed基于BBB重新设计的产品，主要变化在于：拿掉了HDMI显示接口;拿掉了ETH网络接口;将原本X1的USB接口改成了X4;添加了Wi-Fi/BLE模块Texas Instruments WiLink8 (model WG78V0)，同时注意BBGW上预配置了两个Grove接口。下面是BBB的正面，可以明显看到二者的区别。
图5：BBB主要接口(背面有HDMI及micro SD)
去掉了HDMI接口，怎么连接显示器?不用担心，还有扩展板可以用来引出HDMI显示接口，官方把扩展板称为Cape。因为BB板的尺寸比较小，只有信用卡大小，所以许多的功能不能完全集成到开发板上，而是通过Cape来增强开发板的功能。官方提供了丰富的扩展板及外设。
图6：HDMI Cape
USB接口则从原来的一个变成了4个，极大方便了用户扩展USB类型的设备。
图7：USB接口
从BBG开始，Seeed的BB板就引入了Grove接口，方便用户接驳各类丰富的Grove外部设备。
图8：Grove接口
外观与接口就介绍到这里，最后来一张表，比较BBB/BBG/BBGW的基本情况
图9：BBB/BBG/BBGW比较(来自:CNX-SOFTWARE)
开始体验BBGW。
BBGW板载4GB eMMC存储器，还提供了一个micro SD卡接口，用于扩展存储。系统启动时会先检查SD卡中是否有可启动的OS，如果有，则优先启动SD卡中的OS，这样就不用担心设备变砖!
从附录给出的BBGW操作系统映像资源下载最新的系统映像，使用Win32diskimager将系统映像写入到SD卡中，然后将SD存储卡插入到BBGW的SD卡槽，就可以开始上电，正式体验BBGW的魅力了。
图10：制作SD卡系统
需要注意的，官方没有单独为eMMC提供额外的系统映像，而是统一使用一个映像。官方提供了额外的脚本来将SD卡中的系统写入到eMMC中。在系统映像有一个/boot/uEnv.txt文件，里面包含了系统启动时环境变量参数的设置，里面包含了类似下面的配置项
##enable BBG: eMMC Flasher:
#cmdline=init=/opt/scripts/tools/eMMC/init-eMMC-flasher-v3-bbgw.sh[!--empirenews.page--]
如果要将SD卡的系统写入到eMMC中，只需要将上述代码的注释去掉，重新上电后，就会将SD卡上的系统写入到Flash存储器中，烧写过程中，开发板上的4个用户LED灯会作跑马灯运动，此时千万不要弹出SD卡，否则可能会对SD卡造成永久性损坏。写入完成后，下次启动如果检测到没有SD卡系统，则会从内置存储器中的系统启动。
用附送的USB线缆连接开发板与PC，内置存储器的部分空间会映射成PC端的一个移动磁盘，里面包含有BBGW的入门指南及相关的驱动。
图11：BBGW映射到PC端的移动磁盘
打开Drivers目录，根据PC系统的类型选择安装32位或64位驱动，驱动安装完毕后，在设备管理器会找到如下的串口设备
图12：BBGW的通信串口
如果一切正常，此时打开浏览器，输入http://192.168.7.2，会弹出如下的内容
图13：访问bone101
是不是很神奇，有没有颠覆你的网络认知?大道不过三两句，说破不值一文钱。让我们先来解开这个疑惑。
打开你的Windows系统的命令提示符窗口，执行ipconfig命令看下结果，其中有一项输出如下
图14：PC端的虚拟网卡
霍霍，原来虚拟了一个以太网适配器，猜想BBGW的一端应该也有一个类似的配置，只不过它的IP地址设定为192.168.7.2，所以，所以就能联网，当然现在还只是局域网连接。
既然已经联网，是不是咱的SSH也可以连接上了呢?打开SSH，配置连接参数
图15：SSH配置
然后用预设的用户及密码debian/temppwd登陆，毫无障碍就进入了系统!至此解决了第一个疑问。
图16：SSH访问BBGW
且住!说好的Wi-Fi，说好的BLE呢?看官您可真性急，这不马上就要介绍到了么。
要体验Wi-Fi，你需要一个能提供Wi-Fi访问的设备，如手机、笔记本之类的都可以，如果是台式机的话，准备一个Wi-Fi Dongle连接上去也行。当然还要记得把俩天线给接上去，要不然信号不好有可能会影响体验及使用效果。
图17：BBGW天线安装及上电
本次测试使用的是Windows 10系统，请自行准备一个Wi-Fi Dongle，任意品牌都行。然后点击桌面右下角的网络图标，会弹出扫描到的可用Wi-Fi连接，如图
图18：BBGW提供的无线访问点
这个BeagleBonXXXXXX就是咱们的BBGW提供的Wi-Fi了，点击连接，默认没有配置加密功能，直接就连接上去了。不过现在还没有配置BBGW的上级路由器，咱们的BBGW还没有联上Internet，当然也不能访问外网咯，接下来的操作就是配置好网络功能，让我们的BBGW能与Internet连接。
打开浏览器，输入http://192.168.8.1/login，可以在里面选择要连接的上级路由器并设置相应的密码。如下图所示
图19：配置Wi-Fi
上面的图片是已连接好的效果，可以看到上级router的SSID及BBGW获得的IP地址。
网络配置过程非常简单。呃，你可能会觉得有点失落。你花了那么多的时间专门研究Linux网络配置的知识突然间用不上了，这么轻松就搞定了网络配置，还要不要好好学习了?!
打住，打住，前面有个192.168.7.2，这里又出现一个192.168.8.1，还有192.168.2.104? 有没有晕菜，嗯，有点乱，得捋一捋!现在就是你学的Linux知识派上用场的时候了，用个SSH连接上BBGW，看看混乱的背后，究竟是什么?
先用ifconfig命令看下网络配置
图20：BBGW网络配置[!--empirenews.page--]
嗯，这个easy, easy。一个SoftAP0, 一个usb0，一个wlan0，分别对应的IP为：192.168.8.1，192.168.7.2，192.168.2.104。确实有3个IP地址。解决了这个问题，再用route命令来查看路由设置
图21：BBGW的路由
这下不用担心学无所用了吧，很明显，wlan0负责处理192.168.2.0/24及192.168.8.0/24的所有路由转发，而usb0则负责所有192.168.7.0/24的路由转发!
如果没看懂，骚年，补补网络基础知识吧!
然而还有BLE，咱也体验一下。准备小蓝牙音箱一个
图22：蓝牙测试用音箱
在控制台命令窗口模式下，执行BLE配置及连接命令，下面的命令输出列表供参考
debian@beaglebone:~$ sudo bb-wl18xx-bluetooth
Found a Texas Instruments' chip!
Firmware file : /lib/firmware/ti-connectivity/TIInit_11.8.32.bts
Loaded BTS script version 1
texas: changing baud rate to 3000000, flow control to 1
Device setup complete
debian@beaglebone:~$ sudo bluetoothctl
[NEW] Controller 80:30:DC:2F:B9:5D BlueZ 5.23 [default]
[NEW] Device 52:D3:13:83:D4:65 HYUNDAI I80
[NEW] Device B4:0B:44:33:76:A6 坚果手机
[CHG] Controller 80:30:DC:2F:B9:5D UUIDs:
00001200-0000-1000-8000-00805f9b34fb
00001800-0000-1000-8000-00805f9b34fb
00001801-0000-1000-8000-00805f9b34fb
0000110e-0000-1000-8000-00805f9b34fb
0000110c-0000-1000-8000-00805f9b34fb
……
[CHG] Controller 80:30:DC:2F:B9:5D Name: beaglebone
[CHG] Controller 80:30:DC:2F:B9:5D Alias: BlueZ 5.23
[CHG] Controller 80:30:DC:2F:B9:5D Alias: beaglebone
[bluetooth]# connect 52:D3:13:83:D4:65
Attempting to connect to 52:D3:13:83:D4:65
[CHG] Device 52:D3:13:83:D4:65 Connected: yes
Connection successful
[bluetooth]# quit
[DEL] Controller 80:30:DC:2F:B9:5D beaglebone [default][!--empirenews.page--]
接下来播放一段Carpenters的Yestday once more经典音乐，下面是控制台输出的信息
图23：蓝牙播放
嗯，下次有机会写个自动报时程序什么的来体验一下!
当然，这些都是浮云，重点是咱们要用BBGW来编程，来控制外设，来进行物联，来创造价值!
用上面提到的任一一个IP地址访问BBGW(注，这里的任一也是有条件的，比如你用USB线连接，则只能使用192.168.7.2这个地址)，打开浏览器，在地址栏内输入IP地址，如192.168.8.1，浏览器出现BBGW的简明教程，这里不仅介绍了一些必备的基础知识，还提供了可以直接在网页上运行的例程。先来看下这个例程。将联机文档的内容调整到如图所示的位置
图24：简单的脚本控制演示
这是一段Node.js代码，将BBGW上的4个用户LED灯同时点亮，延时2秒，然后再恢复原状。神奇的是那个run按钮，点击一下，会发现这一段代码就直接在BBGW上运行了，请仔细看代码前后的说明。关于bonescript更详细的用法，请参考官方文档说明。
教程里还提到了两个编程工具，一个是Node-RED，另一个是Cloud9 IDE。
Node-RED是一个轻量的基于浏览器的编辑器，易于集成来自不同的物理或数字事件流，它的轻量特点使得其易于运行在网络边缘也就是最靠近终端的地方，比如可以运行在Raspberry Pi等设备上，它提供了一个可视化的编程环境，如果你用过Pi的Scratch编程环境，一定对它的可视化编辑模式印象颇深。这种搭积木式的程序设计方法特别适合儿童及青少年学习程序设计，过程直观且符合思维逻辑!不过要想用好这个工具，也还是需要花一定的时间来掌握基本操作流程的。
Cloud9看起来似乎更专业。这是一个完整的IDE，基于Node.js构建，集代码编辑、调试及应用程序配置为一体。在刚打开的浏览器中找到Cloud9 IDE，点击该链接，就会打开Cloud9开发环境，如下图所示
图25：Cloud9 IDE
启动Cloud9 IDE后，可以看到这实际就是一个完整的开发环境，左边是文件夹管理窗口，可以查看当前的位置及一些例程，IDE的右边是文件编辑窗口，使用标签页的方式组织。默认打开的是Welcome窗口，在这里可以对IDE的外观及用户选项进行配置。用户新建或打开的代码文件也是以标签页的方式呈现，单击标签页的标题，可以在不同的文件之间切换。
在左侧的文件夹管理窗口展开examples文件夹，双击blinkled.js文件，打开该文件查看内容，这是一个demo程序，演示如何控制板载的LED灯。代码内容如下，如果你熟悉javascript或Node.js，这一段代码的阅读应该十分简单
#!/usr/bin/env node
var b = require('bonescript');
var leds = ["USR0", "USR1", "USR2", "USR3", "P9_14"];
for(var i in leds) {
b.pinMode(leds[i], b.OUTPUT);
}
var state = b.LOW;
for(var i in leds) {
b.digitalWrite(leds[i], state);
}
setInterval(toggle, 1000);
function toggle() {
if(state == b.LOW) state = b.HIGH;
else state = b.LOW;
for(var i in leds) {
b.digitalWrite(leds[i], state);
}
}[!--empirenews.page--]
点击IDE菜单栏右侧的run按钮，Cloud9会将代码部署到BBGW上，然后执行这一段代码。这个过程可能会需要几秒钟的时间，稍后就会看到开发板上的4个用户LED灯开始同时闪烁。
如果要让这一段代码自动运行，需要了解一些额外的知识。在BBGW启动时，systemd会打开一个bonescript-autorun.service的服务，该服务会监视/var/lib/cloud9/autorun目录下文件的变化，当一个js文件被添加到该目录下，则使用一个独立的进程来执行这个文件;如果一个js文件被移除，则自动终止该进程。
现在将这个文件复制到/var/lib/cloud9/autorun目录下，稍等片刻，得到的效果与在Cloud9 IDE中执行的效果一致。
上述过程都是基于bonescript来实现。Bonescript的本质是javascript，使用Node.js作为服务端来解释脚本，正如使用浏览器用来解释javascript一样。如果你是一名真正的Linux玩家，也有了自己更偏爱的编程语言，希望使用C++/Python/Ruby或其它语言来实现自己的功能，那么恭喜你，因为底层的Linux及Userland早已为你准备好了一切，打开你最喜欢的Vim或是Emacs编辑器，直接编辑代码，按你自己惯用的方式，或底层，或高级操控，BBGW已为你准备好一切!
总结来说，BBGW除了在开发板上添加了Wi-Fi/BLE连接功能之外，与BBB的主要硬件规格是一致的，实际上就是BBB的一个差异化产品。BBGW的硬件配置一般，不过Wi-Fi/BLE功能的加入，对于建立和评估物联网应用，无疑是非常有吸引力的。BBGW和其它Beaglebone产品一样，内置Node-RED及Cloud9 IDE开发环境，简化了产品体验及开发步骤，特别对于新手及非专业人员来说，确实非常贴心!不过BBGW去掉了HDMI及ETH接口，如果要想体验这些功能，就得另行添置Capes才行了。
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