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入门介绍 ¶
TCP基础知识 ¶
**TCP协议全称是传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。**有三次握手可以保证数据传输的可靠性。TCP提供超时重发,丢弃重复数据,检验数据,流量控制等功能,保证数据能从一端传到另一端。
TCP是由TCP头部和TCP数据两个部分组成。头部是由上图标识的一些字段组成,对上图字段的分析如下:
Source port(源端口):源主机应用程序所使用的端口号;
Destination port(目的端口):目的主机使用的端口号;
Sequence Number(序列号):用于标识从发送端发出的不同的TCP数据段的序号。数据段在传输过程中他们的顺序会发生变化,因此接收端需要根据序列号来对数据进行重组。
Acknowledge Number(确认序列号):用于标识接收端确认收到的数据段。确认序列号为成功收到的数据序列号+1。
Header length(头部长度):标识头部占32bit字的数目,他能表达的TCP头部最大长度为60字节。
Window(窗口大小):表示接收端期望通过单次确认而收到的数据大小。该机制通常用于流量的控制。
Checksum(校验和):校验整个TCP字段,包括TCP头部和TCP数据。该值由发送端计算和记录并由接收端进行验证。
接下来来看TCP与UDP的区别:
TCP | UDP |
---|---|
面向连接(即需要建立连接) | 面向无连接 |
面向字节流(发送数据时会将数据分解为多个小的数据报文进行发送) | 基于数据报(发送数据时会直接打上UDP头部将整个报文发送出去) |
有三次握手可以保证数据传输的可靠性 | 传输数据可能存在丢包 |
保证数据顺序 | 无法保证数据顺序 |
只支持点对点通讯 | 支持一对一、一对多、多对多通讯 |
有拥塞机制 | 无拥塞机制 |
头部20-60个字节 | 头部8个字节 |
要求实时性低,准确度高 | 要求实时性高,准确度低 |
提示
Thingskit支持设备直接通过 TCP 接入平台,并支持 JSON
、Text
、HEX
格式的上下行消息,平台中还提供了脚本函数功能,为更复杂的设备通信提供了便利性。
设备身份认证 ¶
TCP 注册包 ¶
注册包对平台而言则是访问令牌《AccessToken》。
只要保证设备端的注册包与平台端的访问令牌一致。
注册包是作为设备端与平台鉴权的方式,如果常见的DTU厂家,都有提供配置软件来设置。
当设备和平台成功建立 TCP 连接后,设备必须马上向平台发送身份信息,完成身份认证。若设备端在一定时间内未发送身份信息,平台会自动断开设备的 TCP 连接。
在使用 TCP 透传方式的网关或 DTU 中,同样可以使用该注册包连接到平台。
塔石的DTU注册包设置如下:
银耳达的DTU注册包设置如下:
TCP 心跳包 ¶
当设备和平台建立 TCP 连接并完成身份认证后,便可以相互收发消息。但是,如果相当长一段时间内没有消息通信,双方如何判断对方仍然在线呢?因为 TCP 对于一些非正常的连接断开是无法侦测到的,比如设备断电、网线断掉等。
因此,对于消息通信间隔较长的应用场景,为了让双方尽早的知道连接是否已经断开,从而实现重连,就需要有 TCP 保活机制,这是通过设备定期发送心跳包来实现的。
然后,大多数物联网通信场景的数据上报间隔时间并不长,所以也可以起到保活的目的,心跳包不是必须的。
数据流转换 ¶
平台提供的 TCP 接入方式,是需要您对 TCP 通道所属的自定义数据流,设置相应的消息规则,实现自定义数据和设备属性之间的解析和处理。
数据上报到平台,则需要通过平台提供的转换函数进行,转码解析处理。
如某厂家的风速传感器,上报到平台的数据为:
0103040150008D3BBB
1
平台端,则通过转换函数;
var demo = parseInt('0x'+params.substr(6, 4));
if ((demo & 0x8000) > 0) {
demo = demo - 0x10000;
}
out.speed = (demo*0.1).toFixed(2);
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3
4
5
2
3
4
5
解析结果为:
{"speed":"33.60"}
1
数据上报 ¶
设备接入时,咱们得先创建TCP协议的产品,产品创建时,需要绑定对应的转换脚本。
一旦完成上边的 TCP 绑定自定义数据流,设备端就可以通过 TCP socket 发送符合负载格式的数据,例如:类似属性消息结构的 JSON
消息,或者自定义的 HEX
消息。
平台收到 TCP 自定义数据上报后,则通过规则引擎来对数据做各种解析和处理,平台提供了函数等可编程方式。
数据下发 ¶
接下来就是平台下发命令到设备端自定义数据,可以通过如下方式:
设备详情中的命令下发;
规则引擎中的设备联动命令下发。
设备详情中的命令下发见下图:
规则引擎的命令下发如下图: