How to Understand Sockets Using IoT

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这个想法

我是David，此存储库/文章的目标是通过尝试以最简单的方式解释它们来揭开插座。

在这些示例中，我将使用nodejs和粒子（任何版本都可以使用）来显示硬件可以与nodejs交谈，反之亦然。但是毫无疑问，这并不意味着我选择的工具是解决这个问题的唯一方法。这就是我个人所知道的。

任何具有网络连接性的嵌入式设备都可以类似地工作，并且任何带有插座支持的语言也可以使用。

回购结构

插座文件夹：您可以在这里找到最简单的套筒示例。此文件夹中的文件应帮助您了解如何使用TCP，UDP和TLS（仅暂时nodejs）。这些基本上是模板。
示例文件夹：在这里，您会找到特定的示例，这些示例为特定问题提供了更多工作解决方案。
- nodejs2hardware ：使用nodejs控制LED。
- Hardware2Nodejs ：从模拟引脚读取值，然后将数据流传输到nodejs。此示例还解释了如何将数据作为字符或二进制发送。
- BetterTcpStreamHandling ：nodejs缓冲接收到的数据，直到检测到末端字符为止。
- WebServer：
  - 静态页面：了解如何将粒子变成Web服务器。
  - 动态页面：了解如何将粒子变成具有多个页面的Web服务器。
  - DynamicContent ：了解如何将粒子转到具有动态内容的Web服务器。

最终目标

我相信插座周围有很大的神秘感。多年来，许多人使他们听起来令人恐惧，我的目标是证明他们并不是那么神秘或复杂。我希望最终您将把插座视为解决特定问题的更简单解决方案。

特别是在每个字节都计数的嵌入式系统中。

什么是插座

插座是所有网络连接的基础。每个连接的设备都使用插座。在插座之上，您将拥有协议，这是指定数据后应如何发送或处理数据的规则。流行的HTTP协议就是一个例子。知道这一点，您可以模仿任何具有插座支持的语言的设备。如何？通过发送遵守特定协议（规则）的字节。这些规则可在线免费提供。

您可以制作一个假装为一个的应用程序：

网络打印机
DNS服务器
FTP服务器
SMTP服务器

人们为什么认为插座很复杂？

可能是因为人们倾向于使用传达复杂性的单词，例如：

我正在制作数据包。
它是最低的软件层。
我刚刚发送了适量的字节。
我正在实施此协议。

仅通过阅读您可能认为的这几点，这不适合我。但是插座实际上非常简单。例如，要从Web服务器获得响应，您只需要发送以下文本：

GET / HTTP/1.1

就是这样。服务器将进行此文本，解析并了解您正在制作：

获取请求：您想要服务器中的东西。
/ ：网站的根地址。另一个示例是写入/contact以获取联系页面。
http/1.1 ：告诉服务器您可以理解哪种HTTP版本。

它没有更多。打印机将了解另一个标题，同样，DNS服务器将需要其协议（规则）的特定内容。

难以相信吗？使用此命令使用Telnet应用程序连接到您喜欢的站点（仅通过端口80支持一个不安全的连接）。

Telnet SITE 80
键入GET / HTTP/1.1
按Enter两次，您将获得页面。

对于安全连接，您可以使用openSSL如下：

Openssl s_client -connect google.com:443
欣赏所有正在进行的安全性。
GET / HTTP/1.1
按Enter两次。您将获得页面。

另一个示例是通过直接连接到SMTP服务器来发送电子邮件。大多数当前的SMTP服务器都通过密码确保并使用加密保护，这使得很难快速测试。但是，如果您可以访问普通SMTP服务器，则可以输入以下内容：

telnet example.com smtp
和类型
HELO client.example.com
MAIL from: <[email protected]>
RCPT to: <[email protected]>
DATA
From: [email protected]
To: [email protected]
Subject: Test message
空空间
这是我的很棒的信息
。只是一个点来告诉服务器我们完成了消息
QUIT

如您所见，这不是吗？

如何制定自己的规则（协议）ASCII

现在，我们对协议有了更好的了解，您需要设计一个通用的通信结构。假设您想将房屋的温度发送到Nodejs服务器。您的字节流看起来像这样：

45,40.1,50,90,100,102.5

逗号充当每个测量的分离器。您可以选择想要的任何字符，但是，您知道，逗号将使您的数据与CSV（逗号分隔值）格式兼容。另一方面，您需要一些可以检查分离器的代码，而当发生这种情况时 - 您的价值。

从此示例中可以看到，没有标题或可选数据。您决定协议中的内容。

基于上面的示例，您可以在协议中添加湿度，例如：

45:80,40:85,32.1:82,50:89

同样，逗号将您的数据分开，而结肠将数据集区分开来。另外：请记住...协议需要良好的文档，因此其他开发人员可以理解他们必须管理的数据。

另一个重要的是，他的示例谈论了ASCII ProtoCall，要了解二进制文件的工作原理，您可以阅读我写的以下文章，标题为：How-to-deconstruct-ping-with-c-and-c-and-nodejs。

类型 - 注意您如何发送数据。

计算机以1s和0s工作，这是一个事实。该示例无法将编译应用程序与常规数据区分开。一切都存储为一系列位。这意味着即使是通过Internet发送的数据也为1s和0s。

您可能在问，那我为什么要关心类型。因为根据您的类型，您的二进制数据将有所不同。例如： 1个整数将为00000001 ，其中31个整数将变为00011111 。

这意味着，在连接的另一端，您需要知道自己得到的。假设您想进行简单的比较。

 if ( data == 1 ) {
    true
}

如果您将数据转换为整数，但是将其发送为char，则将其将INT 31与INT 1进行比较。但是，如果您知道您正在发送角色，则可以将其与正确的类型进行比较：

 if ( data == '1' ) {
    true
}

现在，char 1实际上是31 ，比较将起作用。在Hardware2NodeJS示例文件夹中，您会找到示例代码，以解释实践差异。

哪一个：TCP或UDP？

在Internet上，发送数据的两个最受欢迎的协议是TCP和UDP。您会看到人们在名称的末尾添加 /IP。 IP代表（Internet协议），简而言之，您可以将其视为Internet的地址系统。这意味着您不仅可以在Internet上使用TCP或UDP，因为TCP和UDP是包装数据的方式，您使用的地址系统取决于您。

TCP和UDP是协议，现在您应该知道这个词意味着规则，而这两个协议无非是说明如何打包数据的规则。另一端了解相同的规则，可以解开接收到的信息，反之亦然。

不同之处

TCP ：无论如何，始终到达另一端的数据流。规则说，如果在传输过程中丢失了某些数据，请重新进行。这样，您就可以获得高忠诚度，“较慢”的速度以及更多的数据。
UDP ：将数据作为独立数据包发送，因为一旦发送数据，就无法确定其是否到达目的地。这里的规则是：我将发送，但我不能保证您会收到它。使用此协议，您会获得更快的速度，因为您不会浪费时间来浪费丢失的数据。另外，您不是发送所需的信息来确定是否丢失了任何东西。