【HarmonyOS HiSpark Wi-Fi IoT 套件試用連載】九：遠程TCP通信
本文來源電子發燒友社區，作者：李元江， 帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2028163_1_1.html
一、數據傳輸過程
復制代碼
復制代碼
2、TCP數據接收和發送任務
復制代碼
3、連接服務器切換
復制代碼
三、演示情況
四、總結
一、數據傳輸過程
該過程與局域網內的TCP服務端與客戶端數據傳輸過程很類似。局域網內是這樣的，兩個設備在同一個局域網內，一個作為TCP服務端，一個作為TCP客戶端，這樣這兩個設備就是進行局域網內的數據通信。但是兩個設備不在同一個網絡內，數據傳輸在上面的方法是行不通的。這時可以借助一個在公網的TCP中轉服務端，實現兩個設備的遠程數據傳輸。數據傳輸過程為兩個設備都作為TCP客戶端，一個設備把數據傳輸到服務端，然后服務端把數據傳輸到另一個設備。但是這也要求，這兩個設備的網絡是可以連接到公網的，否則是無法連接到公網的TCP服務端。
二、軟件設計
首先我們需要一個在公網的TCP客戶端。如果各位自己有云服務器的，可以自行搭建一個TCP中轉服務端。我使用的客戶端是別人用于測試的客戶端。軟件方面需要考慮幾個問題：
-
連接服務器的切換在我的上幾個帖子上，需要連接其他服務器獲取時間數據或者獲取天氣數據。這時，我們需要在進行連接服務器切換，確保獲取的數據正常。
-
連接狀態檢測我們還需要進行連接狀態檢查，如果與TCP服務端斷開，是無法正常進行數據交互的。
-
連接重連如果檢查到連接斷開，或者沒有連接成功，需要重新嘗試進行與服務端的連接。
新建tcp_connect.c tcp_connect.h文件，里面主要是與TCP連接、TCP連接斷開、TCP數據發送、數據接收相關的函數。注意：TCPIPADDR、TCPPORT是公網TCP客戶端IP地址和端口號。其實這幾個函數是在之前的tcp例程中拆分出來的，把一個函數劃分為四個函數而已。
-
設置接收超時之前的例程中，沒有加入接收超時機制，如果沒有接收到數據，會一直呈現阻塞狀態，其他任務可能會出現無法正常運行的狀態，所以我們需要加入超時機制，超過一定時間沒接收到數據，也會推出退出接收過程。timeval 在頭文件中。//設置接收超時struct timeval timeout={2,0};//1sif (setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&timeout,sizeof(struct timeval)) == -1){ printf("setsockopt failed!rn"); //goto do_cleanup;}
-
tcp_connect.c
- #include "tcp_connect.h"
- //#define TCPIPADDR "192.168.3.9"
- //#define TCPPORT 5678
- #define TCPIPADDR "115.29.109.104"
- #define TCPPORT 6545
- ?
- static int sockfd;
- static int netId;
- static struct sockaddr_in serverAddr = {0};
- ?
- TCP_STATIC connect_status = DISCONNECTED;
- //extern char sendData[30];
- ?
- bool TcpConnect(void)
- {
- bool connectflag = false;
- WifiDeviceConfig config = {0};
- ?
- // 準備AP的配置參數
- strcpy(config.ssid, PARAM_HOTSPOT_SSID);
- strcpy(config.preSharedKey, PARAM_HOTSPOT_PSK);
- config.securityType = PARAM_HOTSPOT_TYPE;
- osDelay(10);
- netId= ConnectToHotspot(&config);
- ?
- sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // TCP socket
- ?
- serverAddr.sin_family = AF_INET;// AF_INET表示IPv4協議
- serverAddr.sin_port = htons(TCPPORT);// 端口號，從主機字節序轉為網絡字節序
- if (inet_pton(AF_INET, TCPIPADDR , &serverAddr.sin_addr) <= 0) {??// 將主機IP地址從“點分十進制”字符串 轉化為 標準格式（32位整數）
- printf("inet_pton failed!rn");
- goto do_cleanup;
- }
- ?
- //設置接收超時
- struct timeval timeout={2,0};//1s
- if (setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&timeout,sizeof(struct timeval)) == -1)
- {
- printf("setsockopt failed!rn");
- //goto do_cleanup;
- }
- ?
- // 嘗試和目標主機建立連接，連接成功會返回0 ，失敗返回 -1
- if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0) {
- printf("connect failed!rn");
- goto do_cleanup;
- }
- printf("connect to server %s success!rn",TCPIPADDR);
- connectflag = true;
- connect_status = CONNECTED;
- do_cleanup:
- return connectflag;
- }
- ?
- bool TcpDisconnect(void){
- ?
- close(sockfd);
- DisconnectWithHotspot(netId);
- connect_status = DISCONNECTED;
- return true;
- }
- ?
- bool TcpSend(char *data,int len){
- // printf("send start!n");
- int retval = send(sockfd, data , len, 0);
- if (retval < 0) {
- //printf("send request failed!rn");
- return false;
- }
- else{
- // printf("send OK!n");
- return true;
- }
- }
- ?
- extern char revData[30];
- bool TcpRev(void){
- int retval =0;
- retval = recv(sockfd, &revData, sizeof(revData), 0);
- if (retval <= 0) {
- // printf("rev from server failed or done, %ld!rn", retval);
- return false;
- }
- revData[retval] = '';
- return true;
- }
-
tcp_connect.h
- #ifndef __TCP_CONNECT_H
- #define __TCP_CONNECT_H
- ?
- ?
- #include
- #include
- #include
- ?
- #include "net_demo.h"
- #include "net_common.h"
- #include "net_params.h"
- #include "wifi_connecter.h"
- #include "ohos_init.h"
- #include "cmsis_os2.h"
- ?
- typedef enum{
- DISCONNECTED = 0,
- CONNECTED,
- }TCP_STATIC;
- ?
- extern TCP_STATIC connect_status;
- ?
- bool TcpConnect(void);
- bool TcpDisconnect(void);
- bool TcpSend(char *data,int len);
- bool TcpRev(void);
- ?
- #endif/*__TCP_CONNECT_H*/
新建tcptask.c 這里面這要是新建兩個任務，一個是數據發送任務，一個是數據發送任務。
-
數據發送任務在數據發送任務中，如果與服務端連接狀態正常，會每隔兩秒發送一次數據到服務端。這里有連接狀態檢查和連接重連機制，如果數據發送不成功，則把連接狀態看為是未連接狀態。在未連接狀態，每隔兩秒會嘗試重新連接服務端，直到再一次成功連接上服務端。
-
數據接收任務為了保證能夠隨時接收到服務端發送過來的數據，該任務會每10ms調度一次。在連接狀態為已連接情況下，會執行TCP數據接收函數。
- #include
- #include
- #include
- ?
- #include "tcp_connect.h"
- #include "ohos_init.h"
- #include "cmsis_os2.h"
- ?
- char sendData[]="hellow tcp!";
- char revData[30]="";
- typedef enum{
- GET_NORMAL =0 ,
- GET_PROPRESS,
- GET_SUC,
- GET_FAIL,
- }GET_STATUS;
- ?
- extern GET_STATUS Get_Status;
- ?
- static void TcpSendTask(void *arg)
- {
- sleep(3);
- uint8_t i = 0;
- while(1){
- if(TcpConnect())
- {
- printf("Tcp Connect Sucn");
- break;
- }
- else{
- i++;
- }
- if(i>10)
- break;
- }
- if(i>10)
- printf("Tcp Connect failn");
- ?
- (void)arg;
- while(1)
- {
- if(connect_status == CONNECTED)
- {
- if(!TcpSend(sendData,sizeof(sendData)-1)){
- connect_status = DISCONNECTED;
- TcpDisconnect();
- }
- }
- else{
- if(Get_Status == GET_NORMAL){
- if(TcpConnect()){
- printf("Tcp Connect Sucn");
- }
- }
- }
- sleep(2);
- }
- }
- ?
- static void TcpSendTaskHandle(void)
- {
- osThreadAttr_t attr;
- attr.name = "TcpSendTask";
- attr.attr_bits = 0U;
- attr.cb_mem = NULL;
- attr.cb_size = 0U;
- attr.stack_mem = NULL;
- attr.stack_size = 4096;
- attr.priority = osPriorityNormal;
- if (osThreadNew(TcpSendTask, NULL, &attr) == NULL) {
- printf("[TcpSendTaskHandle] Falied to create TcpSendTask!n");
- }
- }
- APP_FEATURE_INIT(TcpSendTaskHandle);
- ?
- ?
- static void TcpRevTask(void *arg){
- (void)arg;
- while(1)
- {
- if(connect_status == CONNECTED)
- {
- if(TcpRev()){
- printf("%s",revData);
- }
- }
- usleep(10000);
- }
- }
- ?
- static void TcpRevTaskHandle(void)
- {
- osThreadAttr_t attr;
- attr.name = "TcpRevTask";
- attr.attr_bits = 0U;
- attr.cb_mem = NULL;
- attr.cb_size = 0U;
- attr.stack_mem = NULL;
- attr.stack_size = 4096;
- attr.priority = osPriorityNormal;
- if (osThreadNew(TcpRevTask, NULL, &attr) == NULL) {
- printf("[TcpRevTaskHandle] Falied to create TcpRevTask!n");
- }
- }
- APP_FEATURE_INIT(TcpRevTaskHandle);
前面也說了，在獲取時間或者天氣數據時，需要進行連接服務端的切換，確保能接收到正確的數據。在keytask.c文件進行修改。在獲取時間和天氣函數前加上TCP服務斷開函數，獲取完之后，加上TCP連接函數。
- if((voltage>0.45 && voltage<0.65)&&(!keyflag))
- {
- keyflag = true;
- if(connect_status == CONNECTED)
- TcpDisconnect();
- //OledShowString(16,7,"Sync time...",1);
- //getNtpTime();
- //OledFillScreen(0);
- switch (Now_Screen){
- case TIMESCREEN:
- //OledShowString(16,7,"Sync time...",1);
- Get_Status = GET_PROPRESS;
- if(getNtpTime()){
- Get_Status = GET_SUC;
- }
- //OledFillScreen(0);
- else
- {
- //OledShowString(0,7,"Get fail...",1);
- Get_Status = GET_FAIL;
- }
- break;
- case NOWSCREEN:
- //OledShowString(0,7,"Get Weather...",1);
- Get_Status = GET_PROPRESS;
- if(getWeather())
- //OledFillScreen(0);
- Get_Status = GET_SUC;
- else
- {
- //OledShowString(0,7,"Get fail...",1);
- Get_Status = GET_FAIL;
- }
- break;
- case TOSCREEN:
- Get_Status = GET_PROPRESS;
- if(getWeather())
- Get_Status = GET_SUC;
- else
- {
- Get_Status = GET_FAIL;
- }
- break;
- case ATOSCREEN:
- Get_Status = GET_PROPRESS;
- if(getWeather())
- Get_Status = GET_SUC;
- else
- {
- Get_Status = GET_FAIL;
- }
- break;
- ?
- default:
- break;
- }
- TcpConnect();
- }
在手機端需要安裝網絡調試助手，附件里有我在大學時自己做的一個APP，里面包含網絡調試功能。感興趣的可以自己下載安裝，就是界面很丑，有時間再進行好好進行優化。
連接到服務端，該服務端與wifiiot連接的服務端IP和端口一致。
手機數據接收情況，每隔兩秒會接收到wifiiot發送過來的“hello tcp！”信息。
手機端發送123456，wifiiot成功接收到數據，并通過串口打印出來。
通過公網的TCP中轉服務端，實現兩個不同網絡的設備之間進行遠程數據傳輸，這只是兩個設備之間進行遠程通信的一種方式?，F在不能設置連接wifi和服務端的IP、端口，后面有時間再慢慢進行改進吧。
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