今天翻箱倒柜，把塵封已久的關于Air780E軟件指南之TCP應用教程翻出來給大家展示展示：讓我從概述、環境準備、問題等方面來給大家說清楚。

1、TCP概述

TCP（TransmissionControlProtocol，傳輸控制協議）是一種面向連接的、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議。它主要用于在不可靠的網絡環境中提供穩定的數據傳輸服務，確保數據能夠按照順序、無錯誤地到達接收端。TCP通過三次握手建立連接，使用滑動窗口進行流量控制，以及通過校驗和、確認應答、超時重傳等機制來保證數據的可靠性。它是互聯網協議套件（TCP/IP協議族）的核心組成部分，廣泛應用于各種網絡應用中。

工作原理：

1.1 連接建立：TCP協議使用三次握手協議來建立連接

客戶端發送一個SYN（同步序列編號）報文給服務端，并攜帶一個隨機生成的初始序列號。

服務端收到SYN報文后，發送一個SYN+ACK（同步序列編號+確認應答）報文給客戶端，表示確認收到了客戶端的SYN報文，并攜帶自己的初始序列號。

客戶端收到服務端的SYN+ACK報文后，發送一個ACK（確認應答）報文給服務端，表示確認收到了服務端的SYN+ACK報文。至此，TCP連接建立完成。

1.2 數據傳輸

在連接建立后，雙方就可以開始傳輸數據了。TCP協議會將應用層發送的數據分割成適當長度的報文段（通常受該計算機連接的網絡的數據鏈路層的最大傳輸單元MTU的限制），并為每個報文段分配一個序號。接收端在收到報文段后，會按照序號進行排序，并發送確認應答（ACK）給發送端。如果發送端在合理的往返時延（RTT）內未收到確認應答，則會重傳對應的報文段。

1.3 連接釋放：TCP協議使用四次揮手協議來終止連接

客戶端發送一個FIN（結束）報文給服務端，表示自己想要關閉連接。

服務端收到FIN報文后，發送一個ACK報文給客戶端，表示確認收到了客戶端的FIN報文。此時，客戶端到服務端的連接關閉，但服務端到客戶端的連接仍然打開。

服務端在發送完所有剩余數據后，也發送一個FIN報文給客戶端，表示自己也想要關閉連接。

客戶端收到服務端的FIN報文后，發送一個ACK報文給服務端，表示確認收到了服務端的FIN報文。至此，TCP連接完全關閉。

2、準備硬件環境

“古人云：‘工欲善其事，必先利其器。’在深入介紹本功能示例之前，我們首先需要確保以下硬件環境的準備工作已經完成。”

2.1 Air780E開發板

本demo使用的是Air780E核心板，

此核心板的詳細使用說明參考：Air780E產品手冊中的<<開發板Core_Air780E使用說明VX.X.X.pdf>>，寫這篇文章時最新版本的使用說明為：開發板Core_Air780E使用說明V1.0.5.pdf；核心板使用過程中遇到任何問題，可以直接參考這份使用說明pdf文檔。

2.2 SIM卡

請準備一張可正常上網的SIM卡，該卡可以是物聯網卡或您的個人手機卡。

特別提醒：請確保SIM卡未欠費且網絡功能正常，以便順利進行后續操作。

2.3 PC電腦

請準備一臺配備USB接口且能夠正常上網的電腦。

2.4 數據通信線

請準備一根用于連接Air780E開發板和PC電腦的數據線，該數據線將實現業務邏輯的控制與交互。您有兩種選擇：

USB數據線（其一端為Type-C接口，用于連接Air780E開發板）。通常，這種數據線的外觀如下示意圖所示：

普通的手機USB數據線一般都可以直接使用；

數據線是USB轉TTL串口線。通常，這種數據線的外觀如下示意圖所示：

在本教程中，我們將采用以下數據線配置進行測試和數據查看：

第一種：USB數據線：此數據線不僅用于為測試板供電，還用于查看數據日志。其一端為Type-C接口，連接Air780E開發板；另一端為標準USB接口，連接PC電腦。

第二種：USB轉TTL串口線：此數據線主要用于TCP-UART數據的查看。其一端為USB接口，連接PC電腦；另一端為TTL串口接口，連接Air780E開發板，以便進行串口通信和數據傳輸。

2.5 組裝硬件環境

2.5.1 請按照SIM卡槽上的指示方向正確插入SIM卡，務必確保插入方向正確，避免插反導致損壞！

通常，插入SIM卡的步驟如下：

將SIM卡的金屬接觸面朝下，對準卡槽的開口。

用力平穩地將SIM卡推入卡槽，直至聽到“咔嚓”一聲，表示SIM卡已正確安裝到位。

2.5.2 USB數據線，連接電腦和Air780E開發板，如下圖所示：

3、準備軟件環境

“凡事預則立，不預則廢。”在詳細闡述本功能示例之前，我們需先精心籌備好以下軟件環境。

3.1 Luatools工具

要想燒錄AT固件到4G模組中，需要用到的調試工具：Luatools；

Luatools工具集具備以下幾大核心功能：

一鍵獲取最新固件：自動連接服務器，輕松下載最新的模組固件。

固件與腳本燒錄：便捷地將固件及腳本文件燒錄至目標模組中。

串口日志管理：實時查看模組通過串口輸出的日志信息，并支持保存功能。

串口調試助手：提供簡潔的串口調試界面，滿足基本的串口通信測試需求。

Luatools下載之后，無需安裝，解壓到你的硬盤，點擊Luatools_v3.exe運行，出現如下界面，就代表Luatools安裝成功了：

3.2 燒錄代碼

首先要說明一點：腳本代碼，要和固件的LuatOS-SoC_V1112_EC618_FULL.soc文件一起燒錄。

整體壓縮文件：內含有文件一：Core固件和文件一：TCP-UART腳本文件文件二：TCP單向認證腳本文件

文件三：TCP斷鏈續連。如下圖所示：

3.2.1 壓縮文件：完整文件包

右鍵點我,另存為,下載完整壓縮文件包

3.2.2 壓縮包內部文件

文件一：Core固件

文件二：TCP-UART腳本文件

文件三：TCP單向認證腳本文件

文件四：TCP斷鏈續連腳本文件

3.2.3 找到燒錄的固件文件

官網下載,底層core下載地址：LuatOS底層core注：本demo使用如圖所示固件

3.2.4 正確連接電腦和4G模組電路板

使用帶有數據通信功能的數據線，不要使用僅有充電功能的數據線；

3.2.5 識別4G模組的boot引腳

在下載之前，要用模組的boot引腳觸發下載，也就是說，要把4G模組的boot引腳拉到1.8v，或者直接把boot引腳和VDD_EXT引腳相連。我們要在按下BOOT按鍵時讓模塊開機，就可以進入下載模式了。

具體到Air780E開發板，

1、當我們模塊沒開機時，按著BOOT鍵然后長按PWR開機。

2、當我們模塊開機時，按著BOOT鍵然后點按重啟鍵即可。

3.2.6 識別電腦的正確端口

判斷是否進入BOOT模式：模塊上電，此時在電腦的設備管理器中，查看串口設備，會出現一個端口表示進入了boot下載模式。如下圖所示：

當設備管理器出現了3個連續數字的com端口，并且每個數字都大于4，這時候，硬件連接上就緒狀態，恭喜你，可以進行燒錄了！

3.2.7 新建項目

首先，確保你的Luatools的版本大于或者等于3.0.6版本.

在Luatools的左上角上有版本顯示的。

Luatools版本沒問題的話，就點擊Luatools右上角的“項目管理測試”按鈕，如下圖所示：

這時會彈出項目管理和燒錄管理的對話框，

3.2.8 開始燒錄

選擇780E板子對應的底層core和剛改的main.lua腳本文件。下載到板子中。

點擊下載后，我們需要進入boot模式才能正常下載。

3.3 TCP/UDPweb測試工具

為了方便測試，我找了免費的不可商用的TCP/UDPweb測試工具：TCP/UDPweb工具(luatos.com)

詳細使用說明參考：TCP/UDPweb測試工具使用說明。

3.4 PC端串口工具

LLCOM的下載鏈接：LLCOM，詳細使用說明可以直接參考下載網站。

串口接線方式：Air780提供三個Uart.

MAIN_UART：通用串口，可用于AT命令和數據傳輸最大波特率921600bps，默認波特率自適應9600-115200bps支持硬件流控（RTS/CTS）

AUX_UART：通用串口

DBG_UART：用于輸出調試信息

注意：

以上PinOut圖示,對應的V1.8的開發板，版本號在板子絲印上可查閱。

V1.4的開發板,由于LCD腳有差異,圖示的LCD_RS/LCD_CLK實際位于開發板管腳編號06/05的UART2/AUX_UART腳,不在編號11/14腳。

V1.8的開發板17腳改為VBAT.

3.4.1 LLCOM工具設置：初始配置

3.4.2 數據發送前的配置

4、TCP-UART透傳實現的概述

本小節教你怎么使用luatos腳本語言，就可以讓合宙4G模組連接上一個TCP服務器，并且模組和服務器之間實現數據的雙向傳輸！

4.1 本教程實現的功能定義

通過網頁端啟動一個TCP服務器；

4G模組插卡開機后，連接上TCP服務器；

4G模組向TCP服務器發送"TCPCONNECT"，服務器可以收到數據并且在網頁端顯示；

TCP服務器網頁端向4G模組發送datafromTCPserver，4G模組可以收到數據并且通過串口輸出顯示；

4.2 文章內容引用

780E開發板軟硬件資料：Air780E產品手冊

以上接口函數不做詳細介紹，可通過此鏈接查看具體介紹：socket-網絡接口-LuatOS文檔

4.3 核心腳本代碼詳解

4.3.1 串口初始化

本文示例：串口使用MAIN_UART(uart1)

4.3.2 數據接收回調：搭建響應橋梁

這里使用uart.rx接口，和以zbuff的方式存儲從uart1外部串口收到的數據--收取數據會觸發回調,這里的"receive"是固定值不要修改。

4.3.3 TCP網絡配置：鋪就數據通道

4.3.4 TCP至串口透傳：數據無縫流轉

4.3.5 串口至TCP反透傳：信息雙向傳遞

4.4 成果演示與深度解析：視頻+圖文全面展示

4.4.1 成果運行精彩呈現

4.4.2 演示視頻生動展示

4.4.3 完整實例深度剖析

5、TCP單向認證

TCP（TransmissionControlProtocol，傳輸控制協議）本身是一種面向連接的、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議，它并不直接涉及認證過程。然而，在TCP連接的基礎上，可以實現各種安全機制，其中包括認證。在網絡通信中，“單向認證”指的是只對通信某一方的身份合法性進行認證。

本小節教你怎么使用luatos腳本語言，就可以讓合宙4G模組和TCP服務器進行單向認證

5.1 本教程實現的功能定義

通過網頁端啟動一個TCP服務器；

4G模組插卡開機后，連接上TCP服務器；

4G模組向TCP服務器發送"TCPCONNECT"，服務器可以收到數據并且在網頁端顯示；

TCP服務器網頁端向4G模組發送datafromTCPserver，4G模組可以收到數據并且通過串口輸出顯示；

5.2 文章內容引用

780E開發板軟硬件資料：Air780E產品手冊

以上接口函數不做詳細介紹，可通過此鏈接查看具體介紹：socket-網絡接口-LuatOS文檔

5.3 核心腳本代碼詳解

5.3.1 串口初始化

本文示例：串口使用MAIN_UART(uart1)

5.3.2 數據接收回調：搭建響應橋梁

這里使用uart.rx接口,和以zbuff的方式存儲從uart1外部串口收到的數據--收取數據會觸發回調,這里的"receive"是固定值不要修改。

5.3.3 TCP網絡配置：鋪就數據通道--------注：SSL填寫true

5.3.4 TCP至串口透傳：數據無縫流轉

5.3.5 串口至TCP反透傳：信息雙向傳遞

5.4 成果演示與深度解析：視頻+圖文全面展示

5.4.1 成果運行精彩呈現

5.4.2 串口數據展示

5.4.3 演示視頻生動展示

5.4.4 完整實例深度剖析

6、TCP斷鏈續連

TCP（傳輸控制協議）確保數據在網絡中可靠傳輸。當TCP連接因網絡問題、設備故障等原因斷開時，需要重新建立連接以繼續數據傳輸。

6.1 本教程實現的功能定義

斷鏈：TCP連接斷開，可能由于網絡不穩定、設備故障等。

續連：重新建立TCP連接。通常通過“三次握手”過程：

客戶端請求連接。

服務器響應并同意連接。

客戶端確認連接建立。

6.2 文章內容引用

780E開發板軟硬件資料：Air780E產品手冊

以上接口函數不做詳細介紹，可通過此鏈接查看具體介紹：socket-網絡接口-LuatOS文檔

6.3 核心腳本代碼詳解

6.3.1 串口初始化

本文示例：串口使用MAIN_UART(uart1)

6.3.2 數據接收回調：搭建響應橋梁

這里使用uart.rx接口，和以zbuff的方式存儲從uart1外部串口收到的數據--收取數據會觸發回調,這里的"receive"是固定值不要修改。

6.3.3 TCP網絡配置：鋪就數據通道

注：需要認證SSL填寫：true，不需要填寫：false。

7.3.4 TCP至串口透傳：數據無縫流轉

7.3.5 串口至TCP反透傳：信息雙向傳遞

7.3.6 斷鏈續連

7.4 成果演示與深度解析：視頻+圖文全

7.4.1 成果運行精彩呈現

7.4.2 演示視頻生動展示

7.4.3 完整實例深度剖析

7、總結

TCP（傳輸控制協議）和UDP（用戶數據報協議）是OSI模型中運輸層的兩種協議。TCP是面向連接的可靠傳輸協議，通過復雜的擁塞控制和重傳機制確保數據無差錯、不丟失、不重復且有序地到達；而UDP則是無連接的不可靠傳輸協議，它盡最大努力交付數據，不保證數據的可靠性，但具有較好的實時性和較高的工作效率，適用于對高速傳輸和實時性要求較高的通信場景。

8、常見問題

sys.waitUntil("IP_READY")--等待聯網成功

好多新入手的可能看到此函數不理解在整個腳本里面沒有發布此事件sys.publish（"IP_READY"）為什么后面還聯網成功了？

此處解釋一下模組上電以后固件內部聯網成功以后會自動發布sys.publish（"IP_READY")。

9、擴展

9.1 TCP單向認證

定義：單向認證是指在通信過程中，只有一方（通常是服務器）對另一方（通常是客戶端）進行身份驗證。

應用：在TCP連接中，單向認證常用于客戶端向服務器發起請求時，服務器驗證客戶端的身份。

特點：實現簡單，但安全性相對較低，因為只驗證了一方的身份。

9.2 TCP雙向認證

定義：雙向認證是指通信雙方都需要對對方進行身份驗證，只有雙方都通過對方的認證請求時，通信才會被允許。

應用：在需要高安全性的場景中，如金融服務、醫療信息傳輸等，TCP雙向認證被廣泛應用。

特點：安全性高，但實現復雜，且可能帶來一定的性能開銷。

9.3 獲取或設置APN

注：專屬可需要添加白名單才能使用

9.3.1 在LuatOS腳本中，使用mobile.setApn("")函數來設置APN。

9.3.2 調用mobile.connect()函數來激活網絡連接。

9.3.2 使用mobile.getIp()函數來查詢設備的IP地址，確認連接狀態。

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