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源码开放:WebSocket应用示例

时间:2024-11-08 08:51:36浏览次数:3  
标签:websocket 模组 数据线 示例 开发板 源码 串口 WebSocket

1 WebSocket概述

WebSocket是HTML5下一种新的协议(本质上是一个基于TCP的协议),它实现了浏览器与服务器之间的全双工通信,能够节省服务器资源和带宽,达到实时通讯的目的。WebSocket协议通过握手机制,允许客户端和服务器之间建立一个类似TCP的连接,从而方便它们之间的通信。

  • 在线聊天应用:允许用户实时发送和接收消息,而无需页面刷新或轮询服务器。

  • 实时协作应用:支持多用户实时编辑文档或共享白板等场景。

  • 实时游戏:允许多个玩家之间进行实时的游戏交互。

  • 实时数据展示:用于显示实时数据,如股票市场变化、天气预报更新等。

  • 实时通知和提醒:用于向用户发送实时的通知消息,如新邮件提醒、社交媒体通知等。

  • 在线会议和视频通话:支持实时的音视频通信。

2 准备硬件环境

“古人云:‘工欲善其事,必先利其器。’在深入介绍本功能示例之前,我们首先需要确保以下硬件环境的准备工作已经完成。”

2.1 Air780E开发板

本demo使用的是Air780E核心板。

2.2 PC电脑

请准备一台配备USB接口且能够正常上网的电脑。

2.3 SIM卡

请准备一张可正常上网的SIM卡,该卡可以是物联网卡或您的个人手机卡。

特别提醒:请确保SIM卡未欠费且网络功能正常,以便顺利进行后续操作。

2.4 数据通信线

请准备一根用于连接Air780E开发板和PC电脑的数据线,该数据线将实现业务逻辑的控制与交互。您有两种选择:

  • USB数据线(其一端为Type-C接口,用于连接Air780E开发板)。通常,这种数据线的外观如下示意图所示:

图片

普通的手机USB数据线一般都可以直接使用;

  • 数据线是USB转TTL串口线。通常,这种数据线的外观如下示意图所示:

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在本教程中,我们将采用以下数据线配置进行测试和数据查看:

  • 第一种:USB数据线:此数据线不仅用于为测试板供电,还用于查看数据日志。其一端为Type-C接口,连接Air780E开发板;另一端为标准USB接口,连接PC电脑。

  • 第二种:USB转TTL串口线:此数据线主要用于Websocket-UART透传数据的查看。其一端为USB接口,连接PC电脑;另一端为TTL串口接口,连接Air780E开发板,以便进行串口通信和数据传输。

2.5 组装硬件环境

2.5.1 请按照SIM卡槽上的指示方向正确插入SIM卡,务必确保插入方向正确,避免插反导致损坏!

通常,插入SIM卡的步骤如下:

  • 将SIM卡的金属接触面朝下,对准卡槽的开口。

  • 用力平稳地将SIM卡推入卡槽,直至听到“咔嚓”一声,表示SIM卡已正确安装到位。

图片图片

2.5.2 USB数据线,连接电脑和Air780E开发板,如下图所示:

图片

3
准备软件环境

“凡事预则立,不预则废。”在详细阐述本功能示例之前,我们需先精心筹备好以下软件环境。

3.1 Luatools工具

要想烧录AT固件到4G模组中,需要用到合宙的强大的调试工具:Luatools;

Luatools工具集具备以下几大核心功能:

  • 一键获取最新固件:自动连接合宙服务器,轻松下载最新的合宙模组固件。

  • 固件与脚本烧录:便捷地将固件及脚本文件烧录至目标模组中。

  • 串口日志管理:实时查看模组通过串口输出的日志信息,并支持保存功能。

  • 串口调试助手:提供简洁的串口调试界面,满足基本的串口通信测试需求。

Luatools下载之后,无需安装,解压到你的硬盘,点击Luatools_v3.exe运行,出现如下界面,就代表Luatools安装成功了:

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3.2 烧录代码

首先要说明一点:脚本代码,要和固件的LuatOS-SoC_V1112_EC618_FULL.soc文件一起烧录。

整体压缩文件:内含有文件一:Core固件和文件二:WebSocket加密通讯脚本文件,文件三:WebSocket-UART透传脚本文件,如图所示。

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3.2.1 压缩文件:

阅读原文下载完整压缩文件包:
https://docs.openluat.com/air780e/luatos/app/socket/websocket/

3.2.2 压缩包内部文件

文件一:Core固件

文件二:WebSocket加密通讯脚本文件

文件三:WebSocket-UART透传脚本文件

3.2.3 找到烧录的固件文件

https://docs.openluat.com/air780e/luatos/app/socket/websocket/

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3.2.4 正确连接电脑和4G模组电路板

使用带有数据通信功能的数据线,不要使用仅有充电功能的数据线;

3.2.5 识别4G模组的boot引脚

在下载之前,要用模组的boot引脚触发下载,也就是说,要把4G模组的boot引脚拉到1.8v,或者直接把boot引脚和VDD_EXT引脚相连。我们要在按下BOOT按键时让模块开机,就可以进入下载模式了。

具体到Air780E开发板,

  • 当我们模块没开机时,按着BOOT键然后长按POW开机。

  • 当我们模块开机时,按着BOOT键然后点按重启键即可。

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3.2.6 识别电脑的正确端口

判断是否进入BOOT模式:-模块上电,此时在电脑的设备管理器中,查看串口设备,如下图:

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进入boot下载模式,如下图所示:

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这时候,硬件连接上就绪状态,恭喜你,可以进行烧录了!

3.2.7 新建项目

首先,确保你的Luatools的版本大于或者等于3.0.6版本.

在Luatools的左上角上有版本显示的,如图所示:

图片

Luatools版本没问题的话,就点击Luatools右上角的“项目管理测试”按钮,如下图所示:

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这时会弹出项目管理和烧录管理的对话框,如下图:

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3.2.8 开始烧录

选择780E板子对应的底层core和刚改的main.lua脚本文件。下载到板子中。

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点击下载后,我们需要进入boot模式才能正常下载。

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3.3 PC端串口工具

阅读原文下载:
https://docs.openluat.com/air780e/luatos/app/socket/websocket/

  • 串口接线方式:Air780提供三个Uart.

MAIN_UART:通用串口,可用于AT命令和数据传输最大波特率921600bps,默认波特率自适应9600-115200bps支持硬件流控(RTS/CTS)

AUX_UART:通用串口

DBG_UART:用于输出调试信息

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注意:

  • 以上PinOut图示,对应的V1.8的开发板,版本号在板子丝印上可查阅。

  • V1.4的开发板,由于LCD脚有差异,图示的LCD_RS/LCD_CLK实际位于开发板管脚编号06/05的UART2/AUX_UART脚,不在编号11/14脚。

  • V1.8的开发板17脚改为VBAT.

3.3.1 LLCOM工具设置:初始配置

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3.3.2 数据发送前的配置

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4 WebSocket加密通讯的概述

本小节教你怎么使用luatos脚本语言,就可以让合宙4G模组连接上一个WebSocket服务器,并且模组和服务器之间实现数据的交互!

4.1 本教程实现的功能定义:

  • 4G模组插卡开机后,连接上WebSocket服务器;

  • 这是个测试服务,当4G模组发送的是json,且action=echo,就会回显所发送的内容

  • 发送内容是

    wsc:send((json.encode({action="echo",msg=os.date()})))

4.2 文章内容引用

  • 780E开发板软硬件资料:Air780E产品手册

  • websocket函数接口不做详细介绍,可通过此链接查看具体介绍:websocket-网络接口-LuatOS文档

4.3 核心脚本代码详解

4.3.1 websocket客户端创建

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4.3.2 设置额外的headers

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4.3.3 设置自动重连机制

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4.3.4 注册websocket回调

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4.3.5 连接服务器

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4.3.6 发布消息

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4.3.7 websocket客户端关闭(关闭后资源释放无法再使用)

wsc:close()

4.4 成果演示与深度解析:视频+图文全面展示

4.4.1 成果运行精彩呈现

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4.4.2 演示视频生动展示

4.4.3 完整实例深度剖析

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5 WebSocket-UART透传的概述

在某些应用场景下,可能需要将WebSocket接收到的数据通过UART串口发送到其他设备,或者将UART串口接收到的数据通过WebSocket发送到服务器。这通常需要通过一个中间层或网关设备来实现数据的转换和传输。

5.1 本教程实现的功能定义:

  • 4G模组插卡开机后,连接上WebSocket服务器;

  • 本小节教你怎么使用luatos脚本语言,就可以让合宙4G模组通过Uart1透传数据发送到WebSocket服务器,并且模组和服务器之间实现数据的交互!

5.2 文章内容引用

  • 780E开发板软硬件资料:Air780E产品手册

  • websocket函数接口不做详细介绍,可通过此链接查看具体介绍:websocket-网络接口-LuatOS文档

5.3 核心脚本代码详解

5.3.1 websocket客户端创建

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5.3.2 设置额外的headers

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5.3.3 设置自动重连机制

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5.3.4 注册websocket回调

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5.3.5 连接服务器

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5.3.6 串口初始化

本文示例:串口使用MAIN_UART(uart1)

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5.3.7 接收UART消息

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5.3.8 发布消息

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5.3.9 websocket客户端关闭(关闭后资源释放无法再使用)

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5.4 成果演示与深度解析:视频+图文全面展示

5.4.1 成果运行精彩呈现

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5.4.2 完整实例深度剖析

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6 总结
  • WebSocket加密确保了数据在传输过程中的安全性,防止被窃取或篡改;而WebSocket透传则指数据在不改变内容的情况下,通过WebSocket协议进行传输,通常涉及中间层或网关设备的数据格式转换与传递

  • Air780E作为一款4G模组,支持WebSocket协议,并可通过Luatools等工具进行调试和固件管理。在Air780E上实现WebSocket加密通讯,通常需要使用SSL/TLS等加密协议来确保数据传输的安全性。

7 常见问题
  • websocket服务器的连接地址,格式为ws(或wss)://xxx开头

  • websocket需要在任务中启动,带自动重连,支持心跳协议

  • websocket心跳包,建议180秒

  • 注意串口发送过去的数据是字符格式,这里进行对比时注意echo的类型ifuart_rx_buff_data=='"echo"'

8 扩展

在WebSocket中,WS和WSS代表两种不同的连接类型,它们分别具有以下特点:

8.1 WSS(WebSocketSecure)

  • 含义:表示安全的WebSocket连接,即在TLS(传输层安全协议)之上的WebSocket通信。WSS相当于HTTPS在WebSocket中的应用,提供了数据加密和完整性验证等安全功能。

  • 端口:默认情况下,WSS协议使用443端口,这是大多数网站用于HTTPS通信的标准端口。

  • 使用场景:适用于需要保护通信内容、防止数据窃取或篡改的场景。WSS是处理敏感数据或进行安全通信时的推荐选择。

8.2 WS(WebSocket)

  • 含义:表示非安全的WebSocket连接,即没有加密的WebSocket通信。

  • 端口:默认情况下,WebSocket的WS协议使用80端口。

  • 使用场景:适用于不需要数据加密的场景,或者在安全性要求不高的环境中使用。然而,对于敏感数据或需要保护通信内容的情况,WS可能不是最佳选择。

  •  

标签:websocket,模组,数据线,示例,开发板,源码,串口,WebSocket
From: https://www.cnblogs.com/luatos/p/18534347

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