实现简单的物联网CoAP服务器——ESP Arduino网络编程

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本文介绍如何使用ESP Arduino平台实现一个简单的CoAP服务器,适用于物联网设备间通信。内容涵盖设置开发环境、包含所需库、设置网络连接、处理CoAP请求、设置CoAP服务器的步骤,并提供了一个返回'Hello from CoAP Server'响应的完整代码示例。

物联网(Internet of Things,简称IoT)是指将各种物理设备通过互联网连接在一起,实现信息的交互和共享。在物联网中,设备之间的通信是至关重要的。CoAP(Constrained Application Protocol)是一种专为物联网设备设计的轻量级通信协议,它基于UDP协议,具有低开销、低带宽和低能耗的特点。在本文中,我们将使用ESP Arduino平台来实现一个简单的CoAP服务器,以演示如何在物联网应用中使用CoAP进行设备之间的通信。

在开始之前,我们需要准备以下材料:

  1. ESP Arduino开发板(如ESP8266或ESP32)
  2. Arduino IDE(用于编写和上传代码到开发板)

接下来,我们将分为以下步骤来实现简单的CoAP服务器。

步骤1:设置开发环境
首先,确保你已经安装了Arduino IDE,并正确配置了ESP Arduino开发板。确保你已经安装了ESP库,以便能够使用ESP的相关功能。

步骤2:包含所需的库
在代码的开头,我们需要包含一些必要的库,以便能够使用CoAP协议和ESP的网络功能。请在代码中添加以下行:

#include <ESP8266WiFi.h>
NB-IoT现阶段访问一个服务器只能通过IP地址加端口的方式,省去了DNS解析,如果产品以后的IP变化或者改变了服务端的IP地址,就需要一个DNS解析的功能。 通过DNS解析某个域名的IP地址,获取到IP地址后再进行通信。 如果NB-IoT模块只能绑定一个IP,则可以通过这个IP先获取其他IP列表,然后统一经过这个IP进行转发。 参考: 1.1.2 NB卡准备 模组使用的SIM卡为中国电信物联网专用NB卡,如下图正面(留意NB字样,无此字样的均为不合法的NB卡): 背面(留意其ICCID号,在让运营商开放IP白名单时可能需要此号码,相当于手机卡的手机号): 重要:收到卡后,需要致电背面的客服电话, 使其将您自己的IP地址加入访问白名单,此一步完成后,方能进行下面的步骤,切记切记 。 如何判定服务器IP已被加入访问白名单,使用如下两种方式: 1. AT+NPING 指令,通过PING自己的服务器地址,如返回ERROR,则多半(尚需继续排除防火墙因素)未就绪; 2. UDP通讯,如能与自己的服务器直接连接UDP通讯,那可以证明一定就绪; 1.1.3 服务器准备  首先您需要有一个固定IP的公网服务器,由于目前BC95暂不支持域名解析,故必须使用IP地址配置方式。  服务器可以使用阿里云服务器,目前本CoAP端暂未开源,有Windows 32位、Windows 64位、Linux CentOS 6、CentOS 7的可执行文件,请暂时选择以上指定系统;  CoAP标准协议使用 UDP 5683 端口,当然您也可以自定义此端口,必须让防火墙放通UDP 的指定端口;  CoAP网关需要使用WEB方式进行设备管理、用户管理等,默认使用 TCP 8080 端口,同 理,防火墙必须放通此端口; 1.1.4 模组准备 推荐使用 串口调试助手 sscom 来调试NB模组,如下,首先将您的NB模组上电使其启动,使用AT指令能收到OK的回复,证明已启动完毕,按如下步骤进行: 基础配置 1. 配置 NCDP 服务器,使用的指令序列为 AT+CFUN=0 +NCDP=103.37.149.19,5683 AT+NRB 留意 IP 地址必须为您自己指定的IP地址,如果暂时没有,也可以用 如上 地址临时使用(但 WEB 设备管理地址也需换成这个IP),完成后重启了设备; 2. 等待设备附着网络后,使用 AT+NPING=103.37.149.19 尝试PING自己的服务器,当返回ERROR时,极有可能是 IP 白名单未成功配置的缘故; 3. 使用 AT+CGSN=1 查询设备 IMEI 号,并将设备的 IMEI 注册到 WEB 平台,如果在上面操作 过,可忽略。
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