关于4G模组Air724UG软件的UDP示例,今天我将对其实战演练,整理成文示例展示:
一、UDP 概述
UDP(用户数据报协议,User Datagram Protocol)是一种无连接的、不可靠的传输层协议,主要用于实现网络中的快速通讯。
以下是UDP通讯的主要特点:
1.1 无连接通讯:
UDP在发送数据之前不需要建立连接,这大大减少了通讯的延迟。发送方只需将数据包封装成 UDP 报文,并附上目的地址和端口号,即可直接发送。
1.2 不可靠传输:
UDP不保证数据包的顺序性、完整性和可靠性。数据包在传输过程中可能会丢失、重复或乱序到达。因此,UDP 通讯需要应用层自行处理这些问题,如实现错误检测、数据重传等机制。
1.3 面向报文:
UDP以报文为单位进行数据传输,每个报文都是独立的。这种面向报文的特性使得UDP能够保持数据的完整性,并且便于进行错误检测和处理。
1.4 高效性:
UDP的头部结构非常简单,只包含必要的字段,如源端口、目的端口、数据长度和校验和。这种简洁的头部设计使得 UDP 在处理数据包时更加高效,减少了网络延迟。
1.5 实时性:
UDP通讯具有较快的传输速度,适用于对实时性要求较高的应用场景,如视频通话、在线游戏等。在这些场景中,即使数据包偶尔丢失或延迟,也不会对整体功能产生严重影响。
二、功能概述
这篇文章主要通过宝宝教学的方式,细述了 udp、以及描述各种工具的使用和演示示例。
三、准备硬件环境
3.1 Air724UG-NFM 开发板
使用 Air724UG-NFM开发板,如下图所示:
3.2 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。
物联网需要找卡商确认 apn 配置信息并进行配置,否则可能无法注网。
专网卡需要自备服务器或找卡商将服务器拉入白名单。
注:部分卡无法使用需要进行 apn 配置:
3.3 PC 电脑
电脑操作系统为:
WIN7以及以上版本的WINDOWS系统。
3.4 数据通信线
请准备一根用于连接 Air724UG-NFM 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。
USB 数据线(其一端为 micro-B 接口(俗称老安卓口),用于连接 Air724UG-NFM 开发板)。通常,这种数据线的外观如下示意图所示:
准备一块 TTL 串口板,这里采用了高速串口板其速率高达 12Mbps,建议购买一块备用,有需要时方便其对模块日志进行有效抓取:
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:
第一部:USB 数据线:此数据线不仅用于为测试板供电,还可用于查看抓取 lua 脚本上层和底层 core 日志。其一端为 micro-B 接口,连接 Air724UG-NFM 开发板;另一端为标准 USB 接口,连接 PC 电脑。
第二部:USB 转 TTL 串口板:主要用于 tcp 透传串口数据的查看和发送。
3.5 组装硬件环境
组装准备:
组装过程:
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!
2)安装天线,保证其网络连接和传输质量。
3)将 usb 公口线,连接电脑和串口板并将串口板的 ch-1 使用杜邦线或者顺手在网上买的组装线连接至串口 (注意板子上的丝印!)
4) 将 USB 数据线,连接电脑和 Air724UG-NFM 开发板。
5)将 usb 串口板连接至电脑:
组装完成:
四、准备软件环境
4.1 安装设备驱动
跳转以下连接按照连接教程,并完成设备驱动的安装:https://docs.openluat.com/usb_drv/
4.2 Luatools 工具
使用说明参考:
Luatools下载和详细使用
https://docs.openluat.com/Luatools/
4.3 源码及固件
注:这里推荐使用第一种方式。
4.3.1 选择打包好的工程文件:
1) 选择打包好的 UDP 工程进行下载,下载后解压缩后按照 4.2 Luatools 工具添加工程、lib、脚本文件.
2) 目录结构
脚本运行 lib:请选择 lib 文件下的脚本文件。
底层固件:请选择 core 文件下的文件 LuatOS-Air_V4028_RDA8910。
运行脚本:请选择 lua_run_script 文件下的 udp-uart 文件下的脚本文件。
4.3.2 自行选底层固件、lib:
https://docs.openluat.com/air724ug/luatos/app/socket/udp/
根据上述链接打开下载界面,在下载界面中有对 Air724 相关的固件功能、固件下载、固件更细说明、固件历史版本下载、固件功能可自定义定制以及 lib 下载等说明。
1) 底层固件
本 demo 中选择了历史版本中的标准版本 LuatOS-Air_V4028_RDA8910。
2) 脚本运行 lib
3) 运行脚本
解压压缩包 lua_run_script,添加运行脚本。
4.4 TCP/UDP web 测试工具
为了方便测试,使用了免费的不可商用的 TCP/UDP web 测试工具:TCP/UDP web 工具 (luatos.com)
详细使用说明参考:
TCP/UDP web测试工具使用说明
https://docs.openluat.com/TCPUDP_Test/
4.5 PC 端串口工具
串口调试工具推荐使用 SSCOM 工具。
五、AIR724 硬件资料
产品资料:
https://docs.openluat.com/air724ug/product/
硬件手册:
https://docs.openluat.com/air724ug/product/
六、UDP 主要 API 介绍
6.1 SOCKET 是否可用
6.2 创建基于 UDP 的 socket 对象
6.3 设置域名解析参数
6.4 打印所有 socket 的状态
以上接口函数不做详细介绍,可通过此链接查看具体介绍:
API 链接:
https://doc.openluat.com/wiki/21?wiki_page_id=2294
七、 UDP-UART 无校验实战演示
7.1 创建 udp 无加密的服务器
可根据 章节 4.4(TCP/UDP web 测试工具) 创建 udp 无校验加密的 web 服务器:
7.2 修改脚本
选择创建好 udp 的 web 服务,并记录一下服务器地址和端口来修改脚本中的服务器地址和端口,注意这个位置速度要快一点,否则创建的服务器端口可能会失效,失效也不要慌张,重新刷新创建一个即可:
7.3 Luatools下载
这里只进行了工程下载的概述,详细下载教程请查看章节 4.2 Luatools 工具讲解
1) 模块首先进行上电:
2) 模块上电后,右侧三种状态灯会根据程序状态进行闪烁:
3) 创建项目并添加对应的工程脚本进行下载,这里选择了工程中的 lib 以及免 BOOT 下载固件和脚本:
4) Luatools打印效果:
7.4 sscom 串口工具发送数据
打开计算机右键,找到计算机管理,找到你连接的串口端口:
打开 sscom,发送数据,查看返回的数据,这里的数据设置了回显,所以服务器会回复一样的数据:
查看 web 端:
八、总结
这篇文章主要通过宝宝教学的方式,细述了 udp 如何搭配串口进行数据透传,以及描述了一系列工具的使用和演示示例。
扩展
TCP 和 UDP
TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)和 UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议)都是网络层之上的传输层协议,它们在网络通讯中扮演着重要的角色,但有着显著的区别。以下是 TCP 和 UDP 的简化对比:
连接性:
TCP:面向连接。在数据传输之前,需要先建立连接(三次握手),确保数据传输的可靠性。
UDP:不保证数据的可靠性。数据包可能会丢失、重复或乱序到达。
可靠性:
TCP:提供可靠的传输服务。通过确认应答、超时重传、错误校验等机制,确保数据按顺序、无错误地传输。
UDP:不保证数据的可靠性。数据包可能会丢失、重复或乱序到达。
速度:
TCP:由于需要建立连接和进行各种可靠性检查,TCP 的传输速度相对较慢。
UDP:没有连接建立和可靠性检查的开销,UDP 的传输速度通常更快。
应用场景:
TCP:适用于需要可靠传输的应用场景,如网页浏览、文件传输等。
UDP:适用于对实时性要求较高、但对数据可靠性要求不高的应用场景,如视频流、音频流、在线游戏等。
流量控制:
TCP:具有流量控制和拥塞控制机制,能够根据网络状况调整数据传输速率。
UDP:没有流量控制和拥塞控制机制,数据发送速率完全取决于应用程序。
头部开销:
TCP:头部开销较大,包含源端口、目的端口、序列号、确认号、窗口大小等多个字段。
UDP:头部开销较小,仅包含源端口、目的端口、长度和校验和等字段。
常见问题
sys.waitUntil("IP_READY_IND") -- 此条消息,是由底层默认注网流程成功后,发送此条消息,注意如果一直没有注网成功,需要检查 apn 配置啦。
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审核编辑 黄宇
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