本文以常用的低功耗4G模組Air724UG為例，做出關(guān)于低功耗模組軟件的UDP示例，以供大家參考。

一、UDP 概述

UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，User Datagram Protocol）是一種無連接的、不可靠的傳輸層協(xié)議，主要用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的快速通訊。

以下是UDP通訊的主要特點(diǎn)：

1.1 無連接通訊：

UDP在發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接，這大大減少了通訊的延遲。發(fā)送方只需將數(shù)據(jù)包封裝成 UDP 報(bào)文，并附上目的地址和端口號(hào)，即可直接發(fā)送。

1.2 不可靠傳輸：

UDP不保證數(shù)據(jù)包的順序性、完整性和可靠性。數(shù)據(jù)包在傳輸過程中可能會(huì)丟失、重復(fù)或亂序到達(dá)。因此，UDP 通訊需要應(yīng)用層自行處理這些問題，如實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤檢測、數(shù)據(jù)重傳等機(jī)制。

1.3 面向報(bào)文：

UDP以報(bào)文為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，每個(gè)報(bào)文都是獨(dú)立的。這種面向報(bào)文的特性使得UDP能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性，并且便于進(jìn)行錯(cuò)誤檢測和處理。

1.4 高效性：

UDP的頭部結(jié)構(gòu)非常簡單，只包含必要的字段，如源端口、目的端口、數(shù)據(jù)長度和校驗(yàn)和。這種簡潔的頭部設(shè)計(jì)使得 UDP 在處理數(shù)據(jù)包時(shí)更加高效，減少了網(wǎng)絡(luò)延遲。

1.5 實(shí)時(shí)性：

UDP通訊具有較快的傳輸速度，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場景，如視頻通話、在線游戲等。在這些場景中，即使數(shù)據(jù)包偶爾丟失或延遲，也不會(huì)對(duì)整體功能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

二、功能概述

這篇文章主要通過寶寶教學(xué)的方式，細(xì)述了 udp、以及描述各種工具的使用和演示示例。

三、準(zhǔn)備硬件環(huán)境

3.1 Air724UG-NFM 開發(fā)板

使用 Air724UG-NFM開發(fā)板，如下圖所示：

3.2 SIM 卡

請(qǐng)準(zhǔn)備一張可正常上網(wǎng)的 SIM 卡，該卡可以是物聯(lián)網(wǎng)卡或您的個(gè)人手機(jī)卡。

特別提醒：

請(qǐng)確保 SIM 卡未欠費(fèi)且網(wǎng)絡(luò)功能正常，以便順利進(jìn)行后續(xù)操作。

物聯(lián)網(wǎng)需要找卡商確認(rèn) apn 配置信息并進(jìn)行配置，否則可能無法注網(wǎng)。

專網(wǎng)卡需要自備服務(wù)器或找卡商將服務(wù)器拉入白名單。

注：部分卡無法使用需要進(jìn)行 apn 配置：

3.3 PC 電腦

請(qǐng)準(zhǔn)備一臺(tái)配備USB接口且能夠正常上網(wǎng)的電腦。

電腦操作系統(tǒng)為：
WIN7以及以上版本的WINDOWS系統(tǒng)。

3.4 數(shù)據(jù)通信線

請(qǐng)準(zhǔn)備一根用于連接 Air724UG-NFM 開發(fā)板和 PC 電腦的數(shù)據(jù)線，該數(shù)據(jù)線將實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的控制與交互。

USB 數(shù)據(jù)線（其一端為 micro-B 接口（俗稱老安卓口），用于連接 Air724UG-NFM 開發(fā)板）。通常，這種數(shù)據(jù)線的外觀如下示意圖所示：

準(zhǔn)備一塊 TTL 串口板，這里采用了高速串口板其速率高達(dá) 12Mbps，建議購買一塊備用，有需要時(shí)方便其對(duì)模塊日志進(jìn)行有效抓?。?/p>

在本教程中，我們將采用以下數(shù)據(jù)線配置進(jìn)行測試和數(shù)據(jù)查看：

第一部：USB 數(shù)據(jù)線：此數(shù)據(jù)線不僅用于為測試板供電，還可用于查看抓取 lua 腳本上層和底層 core 日志。其一端為 micro-B 接口，連接 Air724UG-NFM 開發(fā)板；另一端為標(biāo)準(zhǔn) USB 接口，連接 PC 電腦。

第二部：USB 轉(zhuǎn) TTL 串口板：主要用于 tcp 透傳串口數(shù)據(jù)的查看和發(fā)送。

3.5 組裝硬件環(huán)境

組裝準(zhǔn)備：

組裝過程：

1）請(qǐng)按照 SIM 卡槽上的指示方向正確插入 SIM 卡，務(wù)必確保插入方向正確，避免插反導(dǎo)致?lián)p壞！

2）安裝天線，保證其網(wǎng)絡(luò)連接和傳輸質(zhì)量。

3）將 usb 公口線，連接電腦和串口板并將串口板的 ch-1 使用杜邦線或者順手在網(wǎng)上買的組裝線連接至串口 （注意板子上的絲?。。?/p>

4） 將 USB 數(shù)據(jù)線，連接電腦和 Air724UG-NFM 開發(fā)板。

5）將 usb 串口板連接至電腦：

組裝完成：

四、準(zhǔn)備軟件環(huán)境

4.1 安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)

跳轉(zhuǎn)以下連接按照連接教程，并完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)的安裝：https://docs.openluat.com/usb_drv/

4.2 Luatools 工具

使用說明參考：
Luatools下載和詳細(xì)使用
https://docs.openluat.com/Luatools/

4.3 源碼及固件

注：這里推薦使用第一種方式。

4.3.1 選擇打包好的工程文件：

1) 選擇打包好的 UDP 工程進(jìn)行下載，下載后解壓縮后按照 4.2 Luatools 工具添加工程、lib、腳本文件.

2) 目錄結(jié)構(gòu)

腳本運(yùn)行 lib：請(qǐng)選擇 lib 文件下的腳本文件。

底層固件：請(qǐng)選擇 core 文件下的文件 LuatOS-Air_V4028_RDA8910。

運(yùn)行腳本：請(qǐng)選擇 lua_run_script 文件下的 udp-uart 文件下的腳本文件。

4.3.2 自行選底層固件、lib：

https://docs.openluat.com/air724ug/luatos/app/socket/udp/

根據(jù)上述鏈接打開下載界面，在下載界面中有對(duì) Air724 相關(guān)的固件功能、固件下載、固件更細(xì)說明、固件歷史版本下載、固件功能可自定義定制以及 lib 下載等說明。

1) 底層固件

本 demo 中選擇了歷史版本中的標(biāo)準(zhǔn)版本 LuatOS-Air_V4028_RDA8910。

2) 腳本運(yùn)行 lib

3) 運(yùn)行腳本
解壓壓縮包 lua_run_script，添加運(yùn)行腳本。

4.4 TCP/UDP web 測試工具

為了方便測試，使用了免費(fèi)的不可商用的 TCP/UDP web 測試工具：TCP/UDP web 工具 (luatos.com)

詳細(xì)使用說明參考：
TCP/UDP web測試工具使用說明
https://docs.openluat.com/TCPUDP_Test/

4.5 PC 端串口工具

串口調(diào)試工具推薦使用 SSCOM 工具。

五、AIR724 硬件資料

產(chǎn)品資料：
https://docs.openluat.com/air724ug/product/

硬件手冊(cè)：
https://docs.openluat.com/air724ug/product/

六、UDP 主要 API 介紹

6.1 SOCKET 是否可用

6.2 創(chuàng)建基于 UDP 的 socket 對(duì)象

6.3 設(shè)置域名解析參數(shù)

6.4 打印所有 socket 的狀態(tài)

以上接口函數(shù)不做詳細(xì)介紹，可通過此鏈接查看具體介紹：
API 鏈接：
https://doc.openluat.com/wiki/21?wiki_page_id=2294

七、 UDP-UART 無校驗(yàn)實(shí)戰(zhàn)演示

7.1 創(chuàng)建 udp 無加密的服務(wù)器

可根據(jù) 章節(jié) 4.4（ TCP/UDP web 測試工具） 創(chuàng)建 udp 無校驗(yàn)加密的 web 服務(wù)器：

7.2 修改腳本

選擇創(chuàng)建好 udp 的 web 服務(wù)，并記錄一下服務(wù)器地址和端口來修改腳本中的服務(wù)器地址和端口，注意這個(gè)位置速度要快一點(diǎn)，否則創(chuàng)建的服務(wù)器端口可能會(huì)失效，失效也不要慌張，重新刷新創(chuàng)建一個(gè)即可：

7.3 Luatools下載

這里只進(jìn)行了工程下載的概述，詳細(xì)下載教程請(qǐng)查看章節(jié) 4.2 Luatools 工具講解

1) 模塊首先進(jìn)行上電：

2) 模塊上電后，右側(cè)三種狀態(tài)燈會(huì)根據(jù)程序狀態(tài)進(jìn)行閃爍：

3) 創(chuàng)建項(xiàng)目并添加對(duì)應(yīng)的工程腳本進(jìn)行下載，這里選擇了工程中的 lib 以及免 BOOT 下載固件和腳本：

4) Luatools打印效果：

7.4 sscom 串口工具發(fā)送數(shù)據(jù)

打開計(jì)算機(jī)右鍵，找到計(jì)算機(jī)管理，找到你連接的串口端口：

打開 sscom，發(fā)送數(shù)據(jù)，查看返回的數(shù)據(jù)，這里的數(shù)據(jù)設(shè)置了回顯，所以服務(wù)器會(huì)回復(fù)一樣的數(shù)據(jù)：

查看 web 端：

八、總結(jié)

這篇文章主要通過寶寶教學(xué)的方式，細(xì)述了 udp 如何搭配串口進(jìn)行數(shù)據(jù)透傳，以及描述了一系列工具的使用和演示示例。

擴(kuò)展

TCP 和 UDP

TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）和 UDP（User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）都是網(wǎng)絡(luò)層之上的傳輸層協(xié)議，它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)通訊中扮演著重要的角色，但有著顯著的區(qū)別。以下是 TCP 和 UDP 的簡化對(duì)比：

連接性：

TCP：面向連接。在數(shù)據(jù)傳輸之前，需要先建立連接（三次握手），確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

UDP：不保證數(shù)據(jù)的可靠性。數(shù)據(jù)包可能會(huì)丟失、重復(fù)或亂序到達(dá)。

可靠性：

TCP：提供可靠的傳輸服務(wù)。通過確認(rèn)應(yīng)答、超時(shí)重傳、錯(cuò)誤校驗(yàn)等機(jī)制，確保數(shù)據(jù)按順序、無錯(cuò)誤地傳輸。

UDP：不保證數(shù)據(jù)的可靠性。數(shù)據(jù)包可能會(huì)丟失、重復(fù)或亂序到達(dá)。

速度：

TCP：由于需要建立連接和進(jìn)行各種可靠性檢查，TCP 的傳輸速度相對(duì)較慢。

UDP：沒有連接建立和可靠性檢查的開銷，UDP 的傳輸速度通常更快。

應(yīng)用場景：

TCP：適用于需要可靠傳輸?shù)膽?yīng)用場景，如網(wǎng)頁瀏覽、文件傳輸?shù)取?/p>

UDP：適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高、但對(duì)數(shù)據(jù)可靠性要求不高的應(yīng)用場景，如視頻流、音頻流、在線游戲等。

流量控制：

TCP：具有流量控制和擁塞控制機(jī)制，能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率。

UDP：沒有流量控制和擁塞控制機(jī)制，數(shù)據(jù)發(fā)送速率完全取決于應(yīng)用程序。

頭部開銷：

TCP：頭部開銷較大，包含源端口、目的端口、序列號(hào)、確認(rèn)號(hào)、窗口大小等多個(gè)字段。

UDP：頭部開銷較小，僅包含源端口、目的端口、長度和校驗(yàn)和等字段。

常見問題

sys.waitUntil("IP_READY_IND") -- 此條消息，是由底層默認(rèn)注網(wǎng)流程成功后，發(fā)送此條消息，注意如果一直沒有注網(wǎng)成功，需要檢查 apn 配置啦。

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審核編輯 黃宇