本文深入講解Air780EPM模組在LuatOS環(huán)境下的FTP應(yīng)用開(kāi)發(fā)，涵蓋AT指令配置、網(wǎng)絡(luò)連接與文件傳輸流程，助你高效完成嵌入式通信項(xiàng)目。

一、什么是 FTP

1.1 基本概念

FTP 協(xié)議

在 4G 物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中，FTP 協(xié)議（File Transfer Protocol，文件傳輸協(xié)議）是一種基于 TCP/IP 的標(biāo)準(zhǔn)化文件傳輸技術(shù)。

FTP 協(xié)議包括兩個(gè)組成部分，其一為 FTP 服務(wù)器，其二為 FTP 客戶端.

FTP 服務(wù)器

FTP 服務(wù)器（File Transfer Protocol Server）是基于 FTP 協(xié)議提供文件存儲(chǔ)、傳輸與管理服務(wù)的系統(tǒng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，支持 FTP 協(xié)議的服務(wù)器就是 FTP 服務(wù)器， 用來(lái)存儲(chǔ)文件，用戶可以使用 FTP 客戶端通過(guò) FTP 協(xié)議訪問(wèn)位于 FTP 服務(wù)器上的資源.

FTP 客戶端

FTP 客戶端（FTP Client）是指用戶端用于連接 FTP 服務(wù)器、并進(jìn)行文件傳輸及管理操作的工具或軟件。它是 FTP 通信中的 “發(fā)起方”，負(fù)責(zé)向 FTP 服務(wù)器發(fā)送連接請(qǐng)求、認(rèn)證信息（如用戶名和密碼），并執(zhí)行上傳、下載、刪除、移動(dòng)文件等操作。

默認(rèn)情況下 FTP 協(xié)議使用 TCP 端口中的 20 和 21 這兩個(gè)端口，其中 20 用于傳輸數(shù)據(jù)，21 用于傳輸控制信息.但是，是否使用 20 作為傳輸數(shù)據(jù)的端口與 FTP 使用的傳輸模式有關(guān)：

如果采用主動(dòng)模式，那么數(shù)據(jù)傳輸端口就是 20；

如果采用被動(dòng)模式，要服務(wù)器端和客戶端協(xié)商決定最終使用哪個(gè)端口.

FTP 作為成熟的文件傳輸協(xié)議，在 4G 物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中承擔(dān) “標(biāo)準(zhǔn)化文件交互通道” 的角色，彌補(bǔ)了物聯(lián)網(wǎng)中輕量級(jí)協(xié)議（如 MQTT）在大文件傳輸上的不足。

1.2 關(guān)鍵特性

基于 TCP 的可靠性：FTP 依賴 TCP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)連接，通過(guò)三次握手建立連接、重傳機(jī)制保障數(shù)據(jù)完整性，適合物聯(lián)網(wǎng)中 “固件包”“監(jiān)控錄像” 等關(guān)鍵文件的傳輸，避免丟失或損壞。

雙向文件操作：支持 “上傳”（設(shè)備 → 服務(wù)器，如傳感器日志上傳）和 “下載”（服務(wù)器 → 設(shè)備，如固件更新），滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與云端的雙向數(shù)據(jù)交互需求。

適配 4G 網(wǎng)絡(luò)特性：4G 的高帶寬支持 FTP 傳輸較大文件；低延遲特性減少了 FTP 控制連接（端口 21）和數(shù)據(jù)連接（端口 20）的交互等待時(shí)間，提升傳輸效率。

1.3 典型應(yīng)用場(chǎng)景

設(shè)備固件升級(jí)：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（如工業(yè)網(wǎng)關(guān)、智能攝像頭）通過(guò) 4G 網(wǎng)絡(luò)連接 FTP 服務(wù)器，下載最新固件包并完成升級(jí)，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)操作。

批量數(shù)據(jù)回傳：部署在戶外的傳感器（如環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備）定期將采集的日志文件（如溫度、濕度歷史數(shù)據(jù)）通過(guò) FTP 上傳至云端服務(wù)器，便于集中分析。

多媒體文件傳輸：車載終端、安防攝像頭等設(shè)備通過(guò) 4G 網(wǎng)絡(luò)將拍攝的視頻、圖片文件經(jīng) FTP 傳輸至后端平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

綜上，4G 物聯(lián)網(wǎng)中的 FTP 是一種依托 4G 高帶寬、低延遲特性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與云端大文件可靠傳輸?shù)某墒旆桨?，廣泛應(yīng)用于固件升級(jí)、數(shù)據(jù)回傳、多媒體傳輸?shù)葓?chǎng)景。

關(guān)于 FTP 更詳細(xì)的理論知識(shí)說(shuō)明，請(qǐng)參考:https://blog.csdn.net/HinsCoder/article/details/130911658

或者其他途徑自行參考。

下面就跟著教程用模組實(shí)際操作演示一下 FTP 協(xié)議的實(shí)際應(yīng)用。

二、功能演示概述

本文演示 4G 模組使用 LuatOS 開(kāi)發(fā)時(shí)， 4G 通信中 ftp 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的應(yīng)用功能.

使用 Air780EPM 開(kāi)發(fā)板下載 Air780EPM 的 LuatOS 示例代碼中 ftp 的例程，進(jìn)行驗(yàn)證,例程中實(shí)現(xiàn)的功能核心業(yè)務(wù)邏輯為：

配置 FTP 客戶端登錄服務(wù)器的參數(shù)和文件路徑

封裝一個(gè)重試機(jī)制，在登錄失敗、上傳文件失敗或者下載文件失敗時(shí)嘗試重新執(zhí)行操作

登錄 FTP 服務(wù)器，通過(guò)重試機(jī)制確保登錄成功

ftp.push 上傳本地文件到服務(wù)器，在本地新建文件并寫(xiě)入內(nèi)容后上傳到服務(wù)器指定路徑，通過(guò)重試機(jī)制確保上傳成功

ftp.pull 從服務(wù)器下載文件，保存在本地指定路徑，并讀取文件長(zhǎng)度，當(dāng)長(zhǎng)度小于指定字節(jié)時(shí)，讀取文件內(nèi)容，通常是設(shè)定 512 字節(jié)，如果文件太大，會(huì)消耗 ram,通過(guò)重試機(jī)制確保上傳成功

主函數(shù)循環(huán)運(yùn)行以下流程： 登錄服務(wù)器、用 ftp.command 操作 ftp 服務(wù)器目錄以及文件上傳下載處理后關(guān)閉服務(wù)器。

三、準(zhǔn)備硬件環(huán)境

3.1 780EPM 硬件環(huán)境

1、Air780EPM 1.3 版本開(kāi)發(fā)板一塊 + 可上網(wǎng)的 sim 卡一張 +4g 天線一根 + 網(wǎng)線一根：

2、sim 卡插入開(kāi)發(fā)板的 sim 卡槽

3、天線裝到開(kāi)發(fā)板上

4、網(wǎng)線一端插入開(kāi)發(fā)板網(wǎng)口，另外一端連接可以上外網(wǎng)的路由器網(wǎng)口

5、TYPE-C USB 數(shù)據(jù)線一根 + USB 轉(zhuǎn)串口數(shù)據(jù)線一根，Air780EPM 開(kāi)發(fā)板和數(shù)據(jù)線的硬件接線方式為：

6、Air780EPM 開(kāi)發(fā)板通過(guò) TYPE-C USB 口供電；（外部供電/USB 供電 撥動(dòng)開(kāi)關(guān) 撥到 USB 供電一端）

7、TYPE-C USB 數(shù)據(jù)線直接插到開(kāi)發(fā)板的 TYPE-C USB 座子，另外一端連接電腦 USB 口；

3.2 780EHM 硬件環(huán)境

1、Air780EHM 核心板一塊 + 可上網(wǎng)的 sim 卡一張 +4g 天線一根 + 網(wǎng)線一根

2、sim 卡插入開(kāi)發(fā)板的 sim 卡槽

3、天線裝到開(kāi)發(fā)板上

4、網(wǎng)線一端插入開(kāi)發(fā)板網(wǎng)口，另外一端連接可以上外網(wǎng)的路由器網(wǎng)口

5、TYPE-C USB 數(shù)據(jù)線一根 + USB 轉(zhuǎn)串口數(shù)據(jù)線一根，Air780EHM 核心板和數(shù)據(jù)線的硬件接線方式為：

6、Air780EHM 核心板通過(guò) TYPE-C USB 口供電；（外部供電/USB 供電 撥動(dòng)開(kāi)關(guān) 撥到 USB 供電一端）

7、TYPE-C USB 數(shù)據(jù)線直接插到核心板的 TYPE-C USB 座子，另外一端連接電腦 USB 口；

8、USB 轉(zhuǎn)串口數(shù)據(jù)線，一般來(lái)說(shuō)，白線連接開(kāi)發(fā)板的 UART1_TX，綠線連接開(kāi)發(fā)板的 UART1_RX，黑線連接核心板的 GND，另外一端連接電腦 USB 口；

9、可選 AirPHY_1000 配件板一塊，Air780EHM 核心板和 AirPHY_1000 配件板的硬件接線方式為:

四、準(zhǔn)備軟件環(huán)境

在開(kāi)始實(shí)踐本示例之前，先準(zhǔn)備一下軟件環(huán)境：

4.1Luatools 工具，如果是第一次使用 Luatools 工具，請(qǐng)仔細(xì)閱讀此鏈接教程。

4.2 內(nèi)核固件文件（底層 core 固件文件）：LuatOS-SoC_V2014_Air780EPM_1.soc；參考項(xiàng)目使用的內(nèi)核固件；如有更新可以使用最新固件。

4.3 luatos 需要的腳本和資源文件：https://gitee.com/openLuat/LuatOS/tree/master/module/Air780EHM_Air780EHV_Air780EGH/demo/ftp

main.lua：主程序入口；

netdrv_device.lua：網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)設(shè)備，可以配置使用netdrv文件夾內(nèi)的四種網(wǎng)卡(單4g網(wǎng)卡，單wifi網(wǎng)卡，單spi以太網(wǎng)卡，多網(wǎng)卡)中的任何一種網(wǎng)卡；

netdrv 文件夾：三種網(wǎng)卡，單 4g 網(wǎng)卡、單 spi 以太網(wǎng)卡、多網(wǎng)卡，供 netdrv_device.lua 加載配置,按需選擇。

ftp_up_download.lua,功能演示核心腳本，在 main.lua 中加載運(yùn)行。

4.4 lib 腳本文件：使用 Luatools 燒錄時(shí)，勾選 添加默認(rèn) lib 選項(xiàng)，使用默認(rèn) lib 腳本文件；

準(zhǔn)備好軟件環(huán)境之后，接下來(lái)查看如何燒錄項(xiàng)目文件到 Air780EPM 開(kāi)發(fā)板，將本篇文章中演示使用的項(xiàng)目文件燒錄到 Air780EPM 開(kāi)發(fā)板中。

4.5 訪問(wèn) ftp 服務(wù)器

以下準(zhǔn)備了三種訪問(wèn) ftp 服務(wù)器的方法

本文使用方法 1，通過(guò) Windows 資源管理器訪問(wèn)，若無(wú)法訪問(wèn)，請(qǐng)嘗試方法 2 或者方法 3:

測(cè)試服務(wù)器客戶端配置參數(shù)，非 ssl 加密： local server_ip = "121.43.224.154" -- 服務(wù)器 IP local server_port = 21 -- 服務(wù)器端口號(hào) local server_username = "ftp_user" -- 服務(wù)器登陸用戶名 local server_password = "3QujbiMG" -- 服務(wù)器登陸密碼

方法 1 Windows 資源管理器:- 打開(kāi)“我的電腦”，在地址欄輸入“ftp://121.43.224.154/”，按回車鍵。

在登錄界面輸入用戶名和密碼，點(diǎn)擊登錄，即可看到服務(wù)器上保存的文件。

方法 2 IE 瀏覽器訪問(wèn): - 打開(kāi) IE 瀏覽器，在瀏覽器輸入 121.43.224.154，回車，然后輸入用戶名和密碼，點(diǎn)擊登錄，進(jìn)入服務(wù)器。

方法 3 客戶端軟件：下載安裝Xftp客戶端軟件，并配置好 ftp 服務(wù)器地址，端口號(hào)，用戶名，密碼等信息，即可登錄，安裝教程可自行上網(wǎng)查找。

注意選擇 FTP 協(xié)議，如果新建會(huì)話后無(wú)法打開(kāi)會(huì)話，可以再次檢查登錄信息是否正確。

五、API 接口說(shuō)明

ftp-API 地址：https://docs.openluat.com/osapi/core/ftp/

六、示例代碼和功能展示

6.1 流程介紹

1、搭建好硬件環(huán)境

2、demo 腳本代碼 netdrv_device.lua 中，按照自己的網(wǎng)卡需求啟用對(duì)應(yīng)的 Lua 文件

3、如果需要單 4G 網(wǎng)卡，打開(kāi) require "netdrv_4g"，其余注釋掉

4、如果需要以太網(wǎng)卡，打開(kāi) require "netdrv_eth_spi"，其余注釋掉

5、如果需要多網(wǎng)卡，打開(kāi) require "netdrv_multiple"，其余注釋掉

6、本示例使用的服務(wù)器參考第四章節(jié) 5. 訪問(wèn) ftp 服務(wù)器，如果是自己的 ftp 服務(wù)器，在腳本代碼 ftp_up_download.lua 的 config 表中按自己的服務(wù)器 IP，端口號(hào)，用戶名，密碼修改參數(shù)。

7、Luatools 燒錄內(nèi)核固件和修改后的 demo 腳本代碼

8、燒錄成功后，自動(dòng)開(kāi)機(jī)運(yùn)行，查看打印日志，如果正常運(yùn)行，會(huì)打印 ftp 登錄成功，文件目錄，上傳下載文件結(jié)果等信息。

6.2 代碼和 log

6.2.1 代碼示例

（復(fù)制鏈接查看 ftp的完整 demo）https://gitee.com/openLuat/LuatOS/blob/master/module/Air780EPM/demo/ftp/main.lua

6.2.2 核心代碼部分

6.2.3 例程 log 打印如下：

6.2.4 luatools 頁(yè)面顯示如下：

6.2.5 ftp 服務(wù)器查看上傳的文件

七、總結(jié)

本文檔主要介紹 4G 通信中 FTP 通信的應(yīng)用。

結(jié)合 demo 例程講解了 FTP 基本原理，介紹了 FTP 主要 API,旨在最簡(jiǎn)單的快速上手 Air8000 的 LuatOS 的 FTP 開(kāi)發(fā).

八、常見(jiàn)問(wèn)題

8.1 關(guān)于不支持主動(dòng)模式：

模塊 ftp 默認(rèn)是被動(dòng)模式，不支持主動(dòng)模式，無(wú)法設(shè)置主動(dòng)模式，公網(wǎng)下要想模塊正常連接服務(wù)器，服務(wù)器肯定不能設(shè)置為主動(dòng)模式，否則哪家模塊都不能用.

8.2 ftp 服務(wù)器用 vsftpd

vsftpd 是一個(gè) FTP 服務(wù)器軟件， 是一個(gè) UNIX 類操作系統(tǒng)上運(yùn)行的服務(wù)器的名字，vsftpd 是 very secure FTP daemon 的縮寫(xiě)，安全性是它的一個(gè)最大的特點(diǎn)，它可以運(yùn)行在諸如 Linux、BSD、Solaris、 HP-UNIX 等系統(tǒng)上面，是一個(gè)完全免費(fèi)的、開(kāi)放源代碼的 ftp 服務(wù)器軟件，負(fù)責(zé)搭建和提供文件存儲(chǔ)、訪問(wèn)服務(wù)（相當(dāng)于 “文件倉(cāng)庫(kù)”）,通過(guò)監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)端口（默認(rèn) 21 端口）接收客戶端的連接請(qǐng)求，并根據(jù)配置允許用戶上傳、下載文件。

今天的內(nèi)容就分享到這里了~

審核編輯 黃宇