1. 概述
相信很多朋友已經在玩 Arduino了，而且一般都是使用官方的Arduino IDE來寫程序控制Arduino硬件。為了能夠實現更加方便的控制，微軟在Windows IoT計划中推出了Windows Remote Arduino。簡單來說，Windows Remote Arduino是一個開源的Windows運行時組件，通過它，我們可以使用藍牙、USB、WiFi或者是以太網這四種連接方式中的任意一種來控制Arduino硬件。因此，在Windows 10這個統一的大平台下，我們可以使用Windows 10系統的PC、平板、手機，甚至是樹莓派等運行IoT Core的設備來控制Arduino硬件。Windows Remote Arduino提供的功能包括：
（1）GPIO控制（模擬和數字）
Digital Write
Digital Read
Analog Write
Analog Read
Setting the pin mode for any pin
Receive events when values change / are reported.
（2）I2C接口通信
（3）Firmata用戶自定義協議
2. 上位機環境准備
這里將運行Windows的PC、Surface、或者Windows Phone統稱為上位機，我們可以使用以下三種方法中的任意一種來完成上位機的環境設置：
- Download the Windows Remote Arduino Experience app from the Microsoft Store
- Install the NuGet package
- Manually add the Windows Remote Arduino project files to a new Visual Studio solution.
上述三種方式的難以程度依次升高。其中，第一種適用於簡單的使用場景，用戶無需編寫代碼就可以通過下載的Windows Remote Arduino Experience來完成Arduino設備的控制。第二種適用於編寫自己的UWP應用場景，通過引用Windows Remote Arduino包，在自己編寫的程序中完成Arduino設備的控制。第三種需要手動將Windows Remote Arduino源代碼工程添加到自己的工程中來，這種方式可以獲得的自由度最大，用戶可以根據自己的需求定制Windows Remote Arduino。
這里，以第一種方法為例，打開微軟商店，直接在PC或者Mobile上安裝Windows Remote Arduino Experience應用，該應用是UWP應用。
3. Arduino設置
Windows Remote Arduino建立在Firmata protocol 基礎之上，因此，我們首先需要在Arduino硬件設備上燒寫對應的代碼。在安裝Arduino IDE的時候，StandardFirmata 是默認安裝的，用戶可以按照以下的步驟進行程序的燒寫：
- 通過USB接口連接Arduino設備，這里以Arduino UNO為例。
- 啟動Arduino IDE
- 通過Tools > Board和Tools > Port選擇對應的板類型和端口號。
- 通過File > Examples > Firmata > StandardFirmata，打開該工程。
- 點擊Upload，將StandardFirmata sketch燒寫到Arduino UNO中。
如果用戶僅僅希望通過USB來控制Arduino設備的話，到這里已經完成了Arduino的設置工作。如果用戶希望通過藍牙來控制Arduino設備，那么，首先，PC上需要有藍牙模塊，其次，Ardunio上也需要連接一個藍牙模塊，具體可以參考這個文章《hook up a Bluetooth device to the Arduino 》。另外，如果用戶希望通過WiFi來控制Arduino設備，那么，Arduino需要一個WiFi Shield，具體可以參考這個文章《hook up a Wi-Fi device to the Arduino 》。
4. PC操作
打開Windows Remote Arduino Experience應用程序，連接類型選擇USB，速率選擇57600。如果此時Arduino已經正確連接了PC的USB接口，則會自動顯示Arduino Uno（COM*），用戶只需點擊Connect就可以連接Arduino設備了，如下圖所示，
之后，應用程序界面分別包含了Digital、 Analog、PWM這三個頁面，用戶可以點擊對應的頁面進行遠程控制和數據讀取。以Pin 13為例，默認是Output的Low，通過點擊更改電平，如下圖所示。
觀察Arduino Uno的板載Pin 13連接的LED燈，即可發現其狀態已經點亮，如下圖所示。
5. 使用以太網連接
筆者手頭有W5100的Ethernet Shield，所以嘗試了這種方式。注意，這種方式下，我們需要重新燒寫Arduino的sketch。具體步驟如下：
- 登陸Github，下載standard-firmata-networking。
- 解壓，拷貝lib目錄下的EthernetStream文件夾到本地的Arduino libraries目錄。
- 打開standard-firmata-ethernet.ino
- 插上W5100 Ethernet Shield，將Arduino Uno通過USB連接到PC。
- 點擊Upload燒寫sketch。
燒寫完成以后，可以將W5100 Ethernet Shield通過網線連接到TPLink上，查看其自動獲得的IP地址，當然，用戶也可以修改standard-firmata-ethernet.ino的代碼，設置其IP地址。
然后，在PC或者Mobile上打開Windows Remote Arduino Experience應用程序，連接類型選擇Network
，速率選擇57600。IP地址處填寫Arduino獲得的IP地址，端口號默認為5000（也可以通過standard-firmata-ethernet.ino進行修改）。
點擊連接之后，同樣可以按照上面第4節的內容控制Arduino了。
參考鏈接：
1. http://ms-iot.github.io/content/en-US/win10/WRA.htm
2. Download the Windows Remote Arduino Experience app from the Microsoft Store
4. Manually add the Windows Remote Arduino project files to a new Visual Studio solution
5. hook up a Bluetooth device to the Arduino
6. hook up a Wi-Fi device to the Arduino
7. https://github.com/ms-iot/remote-wiring/
8. https://github.com/ms-iot/remote-wiring/#notes-on-wifi-and-ethernet