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本文來(lái)源電子發(fā)燒友社區(qū)，作者：李元江，帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2028163_1_1.html

今天的帖子是關(guān)于如何讓手機(jī)可以與wifiiot進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。通過(guò)遠(yuǎn)程的TCP中轉(zhuǎn)服務(wù)端，讓手機(jī)與板子進(jìn)行可以進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。

一、數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程

該過(guò)程與局域網(wǎng)內(nèi)的TCP服務(wù)端與客戶(hù)端數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程很類(lèi)似。局域網(wǎng)內(nèi)是這樣的，兩個(gè)設(shè)備在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，一個(gè)作為T(mén)CP服務(wù)端，一個(gè)作為T(mén)CP客戶(hù)端，這樣這兩個(gè)設(shè)備就是進(jìn)行局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)通信。但是兩個(gè)設(shè)備不在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸在上面的方法是行不通的。這時(shí)可以借助一個(gè)在公網(wǎng)的TCP中轉(zhuǎn)服務(wù)端，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)設(shè)備的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程為兩個(gè)設(shè)備都作為T(mén)CP客戶(hù)端，一個(gè)設(shè)備把數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)端，然后服務(wù)端把數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)設(shè)備。但是這也要求，這兩個(gè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)是可以連接到公網(wǎng)的，否則是無(wú)法連接到公網(wǎng)的TCP服務(wù)端。

二、軟件設(shè)計(jì)

首先我們需要一個(gè)在公網(wǎng)的TCP客戶(hù)端。如果各位自己有云服務(wù)器的，可以自行搭建一個(gè)TCP中轉(zhuǎn)服務(wù)端。我使用的客戶(hù)端是別人用于測(cè)試的客戶(hù)端。軟件方面需要考慮幾個(gè)問(wèn)題：

連接服務(wù)器的切換在我的上幾個(gè)帖子上，需要連接其他服務(wù)器獲取時(shí)間數(shù)據(jù)或者獲取天氣數(shù)據(jù)。這時(shí)，我們需要在進(jìn)行連接服務(wù)器切換，確保獲取的數(shù)據(jù)正常。
連接狀態(tài)檢測(cè)我們還需要進(jìn)行連接狀態(tài)檢查，如果與TCP服務(wù)端斷開(kāi)，是無(wú)法正常進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的。
連接重連如果檢查到連接斷開(kāi)，或者沒(méi)有連接成功，需要重新嘗試進(jìn)行與服務(wù)端的連接。

1、TCP相關(guān)函數(shù)

新建tcp_connect.c tcp_connect.h文件，里面主要是與TCP連接、TCP連接斷開(kāi)、TCP數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收相關(guān)的函數(shù)。注意：TCPIPADDR、TCPPORT是公網(wǎng)TCP客戶(hù)端IP地址和端口號(hào)。其實(shí)這幾個(gè)函數(shù)是在之前的tcp例程中拆分出來(lái)的，把一個(gè)函數(shù)劃分為四個(gè)函數(shù)而已。

設(shè)置接收超時(shí)之前的例程中，沒(méi)有加入接收超時(shí)機(jī)制，如果沒(méi)有接收到數(shù)據(jù)，會(huì)一直呈現(xiàn)阻塞狀態(tài)，其他任務(wù)可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)法正常運(yùn)行的狀態(tài)，所以我們需要加入超時(shí)機(jī)制，超過(guò)一定時(shí)間沒(méi)接收到數(shù)據(jù)，也會(huì)推出退出接收過(guò)程。timeval 在頭文件中。//設(shè)置接收超時(shí)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(zhǔn)備AP的配置參數(shù)
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(xié)議
serverAddr.sin_port = htons(TCPPORT);// 端口號(hào)，從主機(jī)字節(jié)序轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序
if (inet_pton(AF_INET, TCPIPADDR , &serverAddr.sin_addr) <= 0) {??// 將主機(jī)IP地址從“點(diǎn)分十進(jìn)制”字符串轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)格式（32位整數(shù)）
printf("inet_pton failed!rn");
goto do_cleanup;
}
?
//設(shè)置接收超時(shí)
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(biāo)主機(jī)建立連接，連接成功會(huì)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;
}

復(fù)制代碼

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*/

復(fù)制代碼

2、TCP數(shù)據(jù)接收和發(fā)送任務(wù)

新建tcptask.c 這里面這要是新建兩個(gè)任務(wù)，一個(gè)是數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)，一個(gè)是數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)。

數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)在數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)中，如果與服務(wù)端連接狀態(tài)正常，會(huì)每隔兩秒發(fā)送一次數(shù)據(jù)到服務(wù)端。這里有連接狀態(tài)檢查和連接重連機(jī)制，如果數(shù)據(jù)發(fā)送不成功，則把連接狀態(tài)看為是未連接狀態(tài)。在未連接狀態(tài)，每隔兩秒會(huì)嘗試重新連接服務(wù)端，直到再一次成功連接上服務(wù)端。
數(shù)據(jù)接收任務(wù)為了保證能夠隨時(shí)接收到服務(wù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，該任務(wù)會(huì)每10ms調(diào)度一次。在連接狀態(tài)為已連接情況下，會(huì)執(zhí)行TCP數(shù)據(jù)接收函數(shù)。

#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);

復(fù)制代碼

3、連接服務(wù)器切換

前面也說(shuō)了，在獲取時(shí)間或者天氣數(shù)據(jù)時(shí)，需要進(jìn)行連接服務(wù)端的切換，確保能接收到正確的數(shù)據(jù)。在keytask.c文件進(jìn)行修改。在獲取時(shí)間和天氣函數(shù)前加上TCP服務(wù)斷開(kāi)函數(shù)，獲取完之后，加上TCP連接函數(shù)。

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();
}

復(fù)制代碼

三、演示情況

在手機(jī)端需要安裝網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手，附件里有我在大學(xué)時(shí)自己做的一個(gè)APP，里面包含網(wǎng)絡(luò)調(diào)試功能。感興趣的可以自己下載安裝，就是界面很丑，有時(shí)間再進(jìn)行好好進(jìn)行優(yōu)化。

連接到服務(wù)端，該服務(wù)端與wifiiot連接的服務(wù)端IP和端口一致。

手機(jī)數(shù)據(jù)接收情況，每隔兩秒會(huì)接收到wifiiot發(fā)送過(guò)來(lái)的“hello tcp！”信息。

手機(jī)端發(fā)送123456，wifiiot成功接收到數(shù)據(jù)，并通過(guò)串口打印出來(lái)。

四、總結(jié)

通過(guò)公網(wǎng)的TCP中轉(zhuǎn)服務(wù)端，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備之間進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，這只是兩個(gè)設(shè)備之間進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的一種方式。現(xiàn)在不能設(shè)置連接wifi和服務(wù)端的IP、端口，后面有時(shí)間再慢慢進(jìn)行改進(jìn)吧。

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