Linux开发板(树莓派)和服务器进行双向通信(socket)

前言

​ 物联网是目前嵌入开发必备的属性之一，我们常常需要把自己开发板和云端进行交互，本篇博文就记录一下。

​ 使用Socket来实现Linux开发板和服务器进行双向通信，Python中是默认集成了socket模块的，我们就不需要下载了。

​ 实际上，只要是能运行Python的环境，就可以和服务器进行双向通信，你不必局限于树莓派。

一、开发环境

PC系统：windows 10

Linux开发板：树莓派4B

服务器：阿里云 ECS

编程语言：Python

二、通信代码

​ 我认为我的注释是十分详细的，实现简单用函数来调用（贴代码方便），自己开发时，可以用类封装一下。

​ 记得先在服务器把要用的端口添加到安全组里面。下面的代码服务器端你不需要做任何修改，开发板端你把公网ip修改成自己的就可以跑通了。

（1）服务器端

import socket
import sys


def socket_service_data():
    # 连接
    try:
        s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
        s.bind(ADDR)  # 在不同主机或者同一主机的不同系统下使用实际ip
        s.listen(10)
    except socket.error as msg:
        print(msg)
        sys.exit(1)
    print("Wait for Connection..................")
	sock, addr = s.accept()
    
    while True:
        # 收
        buf = sock.recv(BUFSIZ)  # 接收数据
        buf1 = buf.decode('utf-8')  # 解码
        if not buf:
            break
        print('Received message:', buf1)
        # return buf
        # 发
        buf = input("input data:")  # 输入要传输的数据
        if not buf:
            break
        sock.send(buf.encode())  # 将要传输的数据编码发送，如果是字符数据就必须要编码发送
    # 关闭socket
    sock.close()


if __name__ == '__main__':
    # 初始化
    name = socket.gethostname()
    HOST = socket.gethostbyname(name)  # 获取阿里云服务器私网IP，使用ifconfig可查询
    PORT = 7000
    BUFSIZ = 1024
    ADDR = (HOST, PORT)

    socket_service_data()

（2）开发板端

import socket
import sys


def sock_client_data():
    # 连接
    try:
        s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        s.connect(ADDR)
    except socket.error as msg:
        print(msg)
        print(sys.exit(1))

    while True:
        # 发
        data = input("input data:")  # 输入要传输的数据
        if not data:
            break
        s.send(data.encode('utf-8'))  # 将要传输的数据编码发送，如果是字符数据就必须要编码发送
        # 收
        data = s.recv(BUFSIZ)
        if not data:
            break
        print(data.decode('utf-8'))
    # 关闭socket
    s.close()


if __name__ == '__main__':
    # 初始化
    HOST = '99.100.101.102'  # 比如 99.100.101.102是你的服务器的公网IP
    PORT = 7000  # IP开放的socket端口
    BUFSIZ = 1024
    ADDR = (HOST, PORT)

    sock_client_data()

开发板发一句，服务器接受一句，服务器发一句，开发板再接受一句。

三、通信代码解释

​ 代码逻辑没什么说的，简单说下socket模块中调用的一下方法。

1.sk = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM, 0)

释：socket.AF_INET IPv4（默认），socket.SOCK_STREAM　流式socket , for TCP （默认），缺省是0 我上面都没填系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议。

2.sk.bind(address)

释：s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。

在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址。

3.sk.listen(backlog)

释：开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。backlog等于5，表示内核已经接到了连接请求，但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5。这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列。

4.sk.accept()

释：接受连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。接收TCP 客户的连接（阻塞式）等待连接的到来。

5.sk.connect(address)

释：连接到address处的套接字。一般，address的格式为元组（hostname,port）,如果连接出错，返回socket.error错误。

6.sk.recv(bufsize[,flag])

释：接受套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。

7.sk.send(string[,flag])

释：将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。即：可能未将指定内容全部发送。

8.sk.close()

释：关闭套接字

9.socket.gethostname()

释：gethostname()返回运行程序所在的计算机的主机名

后言

如果有相关的问题，欢迎在评论区交流，博主知必答。

参考文章链接

树莓派4B和阿里云服务器进行通信

网络编程－Python的socket库

• 一、开发环境
• 二、通信代码
•     （1）服务器端
•     （2）开发板端
• 三、通信代码解释

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