张掖交通建设投资有限责任公司网站,设计师联盟官网效果图,做网站需要关注哪些,什么是网站运营推广分享记录一下 CAT1 模块EC800 HTTP 协议使用流程 ...... by 矜辰所致目录 前言一、基础说明1.1 CAT1 与 4G1.2 EC800M 模块1.3 HTTP 二、开始使用2.1 硬件设计部分2.2 模块上电流程2.3 PDP 上下文2.3.1 什么是 SGSN 和 GGSN #xff1f; 三、 HTTP 流程3.1 客户端3.1.1 PDP 上…分享记录一下 CAT1 模块EC800 HTTP 协议使用流程 ...... by 矜辰所致目录 前言一、基础说明1.1 CAT1 与 4G1.2 EC800M 模块1.3 HTTP 二、开始使用2.1 硬件设计部分2.2 模块上电流程2.3 PDP 上下文2.3.1 什么是 SGSN 和 GGSN 三、 HTTP 流程3.1 客户端3.1.1 PDP 上下文配置3.1.2 URL 设置3.1.3 POST 请求3.1.4 注意事项 3.2 服务器端 结语 前言
最近用到了 CAT1 模块 EC800 项目需求是使用 CAT1 模块通过 HTTP 协议上报数据给服务器。
以前的项目对于 MQTT 协议使用比较多对于 HTTP 其实并没有太过深入的了解 写本文的目的就是 记录一下 EC800 HTTP 协议的使用流程给大家提供一个例子在对 HTTP 协议没有深入理解的情况下如何能够快速的使得产品正常的设计出来。ヾ(◍°∇°◍)
因为涉及到移动通信网络相关问题对于一些专业性的基本知识本文会中会引用前人的一些博文说明文中的引用都会给出原文连接。 我是矜辰所致全网同名尽量用心写好每一系列文章不浮夸不将就认真对待学知识的我们矜辰所致金石为开 一、基础说明
接到项目需求第一时间就得对一些基本的背景知识做一定的了解比如 什么是 CAT1 模块的基本应用资料HTTP 的相关知识等等。
1.1 CAT1 与 4G
Cat.1 的全称是 LTE UE-Category1在2009年Cat.1-5 是 3GPP 专门划分出来面向于未来物联网应用市场的类别Cat.1 的最终目标是服务于物联网并实现低功耗和低成本 LTE 连接。 LTE 英文 “Long-Term Evolution” 中文名称为长期演进技术。它是一种用于移动通信的无线网络标准也是4G第四代移动通信技术的主要标准之一。 UE 英文 “User Equipment” 指的是用户终端它是LTE网络下用户终端设备的无线性能的分类。3GPP用Cat.1~20来衡量用户终端设备的无线性能也就是划分终端速率等级。 Cat.1 是属于4G系列可以完全重用现有的4G资源。Cat.1是配置为最低版本参数的用户终端级别可让业界以低成本设计低端4G终端。
随着现在物联网的发展Cat.1 在物联网领域越发重要与NB-IoT和2G模块相比Cat.1在网络覆盖范围速度和延迟方面具有优势。与传统的 Cat.4 模块相比它具有成本低功耗低的优点。
1.2 EC800M 模块
EC800M-CN 是移远通信专为 M2M 和 IoT 领域而设计的超小尺寸LTE Cat 1无线通信模块支持最大下行速率10 Mbps和最大上行速率 5 Mbps。
对于模块来说移远会提供你完成的一套说明资料硬件设计软件设计使用流程应有尽有如果你本身对这一领域有所了解那使用起来基本不费什么事情完全不需要去额外的寻找资料。 1.3 HTTP
如果你了解 HTTP 以及 4G 网络的一些基础那你直接照着上面 模块的手册资料直接 AT 指令直接用起来就行了。
如果你没有了解过确实需要花店时间去了解这里推荐一篇文章
HTTP超详细教程
对于我们应用而言有几个地方我们是一定要了解的第一个 HTTP 协议格式比如 HTTP 的协议格式图片引用至上面推荐文章
HTTP 请求格式 HTTP 响应格式
HTTP 协议格式 GET 方法用来获取服务器上面的数据对于我们的项目我们其实只需要用到 HTTP 的 POST 方法POST请求需要传递的数据一般通过 body 传递。
比如一个给服务器输入用户名密码的 POST 请求例子图片引用至上面推荐文章 对于我们使用 CAT1 模块来说我们最终要做的就是在程序中组一个类似上面内容的数据包发送出去就行了。
当然实际上一般在物联网场合传感器上报数据需要组的包比上面会简单得多。
二、开始使用
基础知识了解过后接下来就是开始测试使用了。
2.1 硬件设计部分
硬件部分基本上照着 官方文档来就行了没有一点难度真的没什么好说的省略详细请参考 《Quectel_EC800M-CN_硬件设计手册_V1.1.pdf》不同型号的芯片有不同的对应手册根据手册来就行了。
象征性的上一张原理图 2.2 模块上电流程
虽然模块的官方会提供文档说明 HTTP 命令的使用流程如下图 但是我们一般不会一上电就直接这么使用简单来说就是首先你得确保模块通讯正常并且正常附着网络那么我们正常的使用中都会有一个 模块初始化流程虽然模块一切正常的情况下会自动联网。
我们需要经过一些上电后的 AT 指令交互确保模块联网正常然后才能开始按照上面手册的流程走下去。
步骤指令说明1AT串口通讯基本测试OK返回“OK”表示与模块通讯正常2ATCPIN?检查 SIM 卡是否插入CPIN: READY OK返回“READY”表明读卡成功3ATCSQ查询信号质量CSQ: 23,99 OK参数1信号质量0~ 31一般打鱼8 小于31就行 参数2忽略4ATCEREG?查询网络注册状态CEREG: 0,1 OK参数21表示注册成功5ATCGATT?查询网络附着状态CGATT: 1 OK1表示成功0表示失败
上面的这些可作为模块上电的检查手段完成上面的步骤才可以开始进行后面的操作。 在程序中我们可以把这些操作当做 模块的初始化。 上面的指令结尾都需要回车换行在程序中定义字符串的时候末尾记得要加上 测试代码如下
void ec800_init()
{u16 cat1_timeout 0;while(Iot_SendCmd(AT,OK, 200)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){printf( uart false\r\n);return; }}cat1_timeout 0;printf(uart ok\r\n);while(Iot_SendCmd(CPIN,READY, 200)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}cat1_timeout 0;printf(simcard ok\r\n);while(Iot_SendCmd(RSSI,CSQ, 200)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}cat1_timeout 0;while(Iot_SendCmd(CEREG,0,1, 200)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}printf(网络注册 ok\r\n);cat1_timeout 0;while(Iot_SendCmd(CGATT,CGATT: 1, 200)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}printf( 网络附着 ok\r\n);
}
2.3 PDP 上下文
我们在看文档的时候会有一个 PDP 上下文的概念这里我们需要对这个概念说明一下。 PDPPacket Data Protocol分组数据规程移动通信用户在发送和接收分组数据时应用的协议应用于 GPRS以及 WCDMA 等分组网络。 . PDP context 即 PDP 上下文保存用户面进行隧道转发的所有信息包括 RNC / GGSN 的用户面 IP 地址、隧道标识和 QoS 等。 实际上如果对网络不了解的看完了上面的基本概念应该还是不理解所以我这里用白话文简单解释一下
就是说我们需要用 PDPPacket Data Protocol 传输数据那么就必须给他建立一个背景就是所谓的上下文你得告诉 SGSN 和 GGSN (什么是 SGSN 和 GGSN 往下面看就类似于中转站网关类) 一些基本信息 本地标识cid你想要的 pdp_type这里就是IP你的接入点信息。 接入点不同的运行商是不同的 联通UNINET 移动CMNET 电信CTNET 我们不把 PDP 上下文用专业的术语去理解简单的说PDP 上下文就是在你准备连接 Internet 传输数据之前必须要做的一些基本配置给你发个通讯卡后面你就可以传输数据了激活一个 PDP 上下文意味着发起一个分组数据业务呼叫。
2.3.1 什么是 SGSN 和 GGSN
在上面介绍 PDP 的时候提到过 SGSN 和 GGSN 关于这一块我也是参考前人的博文
移动数据通信网络工作原理SGSNGGSN
图片引用至上面推荐博文 内容引用至上面推荐博文 SGSN SGSN主要用于为在其地理范围内的移动站传递数据包相当于无线网络中的路由节点。它可以进行分组路由和转发,移动性管理附着,去附着和位置管理,逻辑链路管理,鉴权以及计费功能。SGSN的位置寄存器保存着位置信息,比如当前的小区。 SGSN的主要功能包括 1 完成和GGSN的通信通过GTP协议将用户数据传递给GGSN并将GGSN返回的数据传递给用户 2 当用户地理位置发生变化执行移动性管理。 GGSN GSGN作为整个GPRS/UMTS网络的网关位于GPRS网络和外部分组交换网络Internet之间。网关的作用能将一种协议格式的数据转换为另一种格式的数据。 GGSN把来自的SGSN的GPRS数据包转化为适当的分组数据协议格式,比如IP然后再把它们发送到相应的分组数据网络比如广域有线网。反之亦然。 SGSN和GGSN的区别 所以GGSN和SGSN的主要区别就在于GGSN作为网关是在不同的通信网中转换协议而SGSN作为路由只是在使用相同协议的网络中发送、接受以及延迟它的数据包。 另外GGSN能够实现地址的转换比如把无线网络内部地址PDP地址转换为一个分组数据网络协议地址IP地址而SGSN只能实现PDP地址映射即根据一个地址映射到相同种类的另一个地址。可见我们常说的3、4G网络的IP地址其实就是对应GGSN的出口IP地址。 到这里一些开始使用需要了解的基础问题都已经说明了那么下面其实就可以直接开启 HTTP 的使用了。
三、 HTTP 流程
上面准备工作做完了我们接下来往下面进行。
3.1 客户端
客户端实际上就是我们的板子在上面我们已经给出了 EC800M 上电初始化的流程。
在完成上述的初始化以后我们就可以按照官方手册进行下去了本部分我们主要使用图示和实际测试代码给出说明。
我们来回顾一下上面的流程这里我们用官方文档中的示例图说明 上面的流程是官方给出的一个简单的样例大体上按照顺序来就行了。
其中需要注意的就是 有一个参数设置样例中并没有就是数据类型数据类型其实是大家需要 POST 的服务器有关的这个需要自己了解服务器端需要怎样的数据类型 比如本次测试我使用了了 ATQHTTPCFG\contenttype\,1\r\n 就是设置为 text/plain 类型。
上面还是用了 ATQIACT1 激活 PDP上下文但是图中也提到了是默认激活的我发现如果是激活状态使用这个指令会返回 ERROR 有待确定。
其他的倒是没有什么问题这里直接上一下代码。
3.1.1 PDP 上下文配置
void ec800_pdp_prepare(){u16 cat1_timeout 0;while(Iot_SendCmd(ATQHTTPCFG\contextid\,1\r\n,OK, 200)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}cat1_timeout 0;printf(设置 QHTTPCFG ok\r\n);while(Iot_SendCmd(ATQIACT?\r\n,OK, 3000)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}cat1_timeout 0;printf(PDP_CHECK one ok\r\n);while(Iot_SendCmd(ATQHTTPCFG\contenttype\,1\r\n,OK, 3000)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}cat1_timeout 0;printf(CFG ok\r\n);// while(Iot_SendCmd(ATQHTTPCFG\rspout/auto\,1\r\n,OK, 3000)){// HAL_Delay(1);// cat1_timeout ;// if(cat1_timeout 2000){// return; // }// }// cat1_timeout 0;// printf(auto header ok\r\n);/*ATQICSGP1,1,\CMNET\,\\,\\,1\r\nAPN 联通UNINET 移动CMNET 电信CTNET*/while(Iot_SendCmd(ATQICSGP1,1,\CMNET\,\\,\\,1\r\n,OK, 3000)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}cat1_timeout 0;printf(PDP_CONFIG ok\r\n);while(Iot_SendCmd(ATQIACT?\r\n,QIACT, 3000)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}cat1_timeout 0;printf(PDP_CHECK two ok\r\n);// while(Iot_SendCmd(ATQIACT1\r\n,OK, 500)){// HAL_Delay(1);// cat1_timeout ;// if(cat1_timeout 2000){// return; // }// }// cat1_timeout 0;// printf(PDP_激活 ok\r\n);
}3.1.2 URL 设置
接下来就是设置 URL URL 从哪里来就是服务器会提供比如 ONENET 平台对于 HTTP 的说明如下 这里我们 POST 设置的 URL 就是上面的 AddressURL对应在下面的程序中就是char *url 这个参数
void http_set_url(char *url)
{u16 cat1_timeout 0;char message[32];snprintf(message, sizeof(message), ATQHTTPURL%d,%d\r\n, strlen(url), 5);while(Iot_SendCmd(message,CONNECT, 1000)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}cat1_timeout 0;printf(ready to send url\r\n);while(Iot_SendCmd(url,OK, 5000)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}cat1_timeout 0;printf(url set OK\r\n);
}到目前为止我们程序中整体调用流程如下图所示 3.1.3 POST 请求
上面的 URL 设置完成我们就可以随时发送 POST 请求了比如我们是一个传感器设备周期性的采集传感器数据到了自己设定的时间就直接 POST 就行了下面是 POST 请求的实现函数 void http_post_message(const char *message) {int length strlen(message);char at_post[32];u16 cat1_timeout 0;snprintf(at_post, sizeof(at_post), ATQHTTPPOST%d,%d,%d\r\n, length, 5, 10);while(Iot_SendCmd(at_post,CONNECT, 500)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}cat1_timeout 0;printf(ready to send post message!\r\n %s\r\n, message);while(Iot_SendCmd(message,OK, 5000)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}cat1_timeout 0;printf(http post OK\r\n);//ATQHTTPREAD1\r\nwhile(Iot_SendCmd(ATQHTTPREAD5\r\n,QHTTPREAD, 1000)){HAL_Delay(1);cat1_timeout ;if(cat1_timeout 2000){return; }}cat1_timeout 0;printf(HTTPREAD OK\r\n);
}当然上面的参数const char *message 是需要我们自己组包的一般来说使用 JSON 格式的比较多比如测试过程中我的程序如下 最后上面流程中调用的Iot_SendCmd函数也上一下
int Iot_SendCmd(const char* cmd, char* reply, int wait)
{u8 i0;char* rss_str;int rssi,res;CLEAR_EC800_Buffer(EC800_RX_Data);Uart3_sendBuffer((u8*)cmd,strlen(cmd));while(EC800ReceiveState ! true){HAL_Delay(1);i;if(i wait){printf(cat1 check out\r\n);return 0xFF; }}EC800ReceiveState false;if (!strcmp(reply,CSQ)){rss_str strstr((char*)EC800_RX_BUF, CSQ:);if (!rss_str) {return 1;}sscanf(rss_str, CSQ:%d,%d, rssi, res);if (rssi ! 99) {printf(RSSI is %d\r\n,rssi);CLEAR_EC800_Buffer(EC800_RX_Data);return 0;}}else if (strstr((char*)EC800_RX_BUF, reply)){ printf(\r\n%s\r\n, EC800_RX_BUF);CLEAR_EC800_Buffer(EC800_RX_Data);return 0;}return 1;
}3.1.4 注意事项
(此处待更新后续一些细节问题的说明需要补充)
1、关于字体
首先要注意的就是 字体要和服务器的字体匹配
通过ATQHTTPCFG\contenttype\,1\r\n设置字体这点上面已经提到过
2、关于 HTTP 响应
指令ATQHTTPCFGresponseheader,1 是启用输出 HTTP 响应头信息 如果启用了以后使用ATQHTTPREAD读取的 HTTP 响应消息如下 此时返回比较多响应都有 600多个字节接近 700 字节这里大家写程序时候需要考虑到串口缓存大小。 不启用这个则读取的 HTTP 响应消息如下 此时返回不到200字节 3、关于 cat1 模块返回数据的处理
本文使用的是 STM32F103 芯片在对于 AT 指令串口处理的时候需要注意一般来说对于普通的 AT 指令我们可以直接使用 IDLE 中断进行判断是否接收完成程序处理如下 但是对于 ATQHTTPPOST 和 ATQHTTPREAD 来说他们返回的不是一帧数据而是分段的数据如果使用 上面的处理就会出问题所以我们需要对于这两个指令进行单独的处理 /*省略*/Uart3_sendBuffer((u8*)cmd,strlen(cmd));/*此处串口回的不止是一帧数据所以使用 IDLE 中断不合适*/if ((!strcmp(reply,QHTTPREAD:))||(!strcmp(reply,QHTTPPOST:))){//读取和发送的处理直接等一段时间HAL_Delay(1000);// 500 600 800 1000 一直加大 }/*另外的设置指令大多都是等待一个 OK 返回属于一帧数据所以可以用 IDLE 中断*/else{while(EC800ReceiveState ! true){HAL_Delay(1);i;if(i wait){printf(cat1 check out\r\n);return 0xFF; }}}EC800ReceiveState false;当然实际上对于 AT 指令的模块来说因为他不会不定时的发送消息所以实际上所有 AT 指令发送后的返回结果都可以不用 IDLE 中断处理发送完 AT 命令以后直接延时等待一定的时间读取串口数据即可。
3.2 服务器端
服务器端大家可以选择现在常用的一些云平台 阿里云ONENET华为云等等由 物联网模型支持的服务器端只需要自己进行一些基本的产品创建配置然后根据平台提供的开发文档进行上面的流程即可比如 本次测试使用公司自己的服务器有软件部门的同事专门负责所以省去了服务器端的配置流程。
结语
原本写本文的目的只是想记录一下 EC800M HTTP 的使用步骤但是因为涉及到的一些通讯的基本知识自己也都去复习了解了一边所以最终内容还是比预计的要多。除了把模块 HTTP 测试流程给大家讲了一边还额外提了一些 网络通讯相关的内容自己也有不少的收获。
文中提供的代码是自己的测试代码至于后期实际项目使用大家还需要根据自己的需求进行完善。
好了本文就到这里谢谢大家
