大家好，今天我們來學習合宙Air780E模組LuatOS開發4G通訊中HTTP網路協議的應用，實現模組和伺服器之間資料的傳輸。
一、HTTP概述
1.1 簡介
HTTP是HyperTextTransferProtocol（超文字傳輸協議）的縮寫。HTTP是一個應用層協議,由請求和響應構成,是一個標準的客戶端伺服器模型。HTTP是一個無狀態的協議。HTTP協議通常承載於TCP協議之上,有時也承載於TLS或SSL協議層之上,這個時候,就成了我們常說的HTTPS,所以HTTPS相關的指令只需要參考SSL部分配置連線,其他和http都是一樣的。
HTTP協議的_主要應用場景_有:基於瀏覽器的網頁獲取與表單提交、檔案上傳與下載、移動應用、物聯網裝置的資料上報等。
1.2 請求報文
●method:請求方法,GET和POST是最常見的HTTP方法。
●URL:為請求對應的URL地址,它和報文頭的Host屬性組成完整的請求URL。
●Version:協議名稱及版本號。
●Headerlines:HTTP的報文頭,報文頭包含若干個屬性,格式為“屬性名:屬性值”,服務端據此獲取客戶端的資訊。
●Entitybody:是報文體，它將一個頁面表單中的元件值透過param1=value1&m2=value2的鍵值對形式編碼成一個格式化串，它承載多個請求引數的資料。
●請求報文示例如下：
1.3 響應報文
●version:報文協議及版本。
●statuscode:狀態碼及狀態描述。
●phrase:原因短語。
●Headerlines:響應報文頭。
●Entitybody:響應報文體，即我們真正要的內容。
●響應報文示例如下：
注意:sp表示空格，crlf表示回車換行，報文頭和報文體之間要有一行空格
1.4 HTTP請求方法
HTTP客戶端發出請求，告知服務端需要執行不同型別的請求命令，這些命令被稱為HTTP方法。
●GET:獲取資源方法
●POST:傳輸實體資料方法
●HEAD:獲取頭部報文方法
●PUT:傳輸檔案方法
●DELETE:刪除指定資源方法
1.5 HTTP狀態碼
HTTP狀態碼由三個十進位制數字組成，第一個十進位制數字定義了狀態碼的型別。響應分為五類：
●資訊響應(100–199)，資訊響應中，伺服器收到請求，需要請求者繼續執行操作；
●成功響應(200–299)，資訊響應成功，操作被成功接收並處理；
●重定向，需要進一步操作(300–399)，資訊需要被重新定向，需要進一步的操作以完成請求；
●客戶端錯誤(400–499),客戶端錯誤，請求包含語法錯誤或無法完成請求；
●伺服器錯誤(500–599),伺服器錯誤，伺服器在處理請求的過程中發生了錯誤。
二、演示功能概述
本文教你合宙4G模組使用LuatOS開發4G通訊中http網路協議的應用，實現模組和伺服器之間資料的傳輸！
本教程實現的功能定義是：
使用Air780E核心板下載Air780的LuatOS示例程式碼中http的例程進行驗證，包含get請求，post請求，檔案上傳，檔案下載等功能。
三、硬體環境
3.1 Air780E核心板
使用Air780E核心板，如下圖所示：
此核心板的詳細使用說明參考：Air780E產品手冊中的<<開發板Core_Air780E使用說明VX.X.X.pdf>>，寫這篇文章時最新版本的使用說明為：開發板Core_Air780E使用說明V1.0.5.pdf；核心板使用過程中遇到任何問題，可以直接參考這份使用說明pdf文件。
3.2 SIM卡
中國大陸環境下，可以上網的sim卡,一般來說，使用移動，電信，聯通的物聯網路卡或者手機卡都行；
3.3 PC電腦
WINDOWS系統，其他暫無特別要求；
3.4 資料通訊線
USB資料線，暫無特別要求；
四、軟體環境
4.1 Luatools工具
要想燒錄AT韌體到4G模組中，需要用到合宙的強大的除錯工具：Luatools；
詳細使用說明參考：Luatools工具使用說明。
Luatools工具集具備以下幾大核心功能：
-
一鍵獲取最新韌體：自動連線合宙伺服器，輕鬆下載最新的合宙模組韌體。
-
韌體與指令碼燒錄：便捷地將韌體及指令碼檔案燒錄至目標模組中。
-
串列埠日誌管理：實時檢視模組透過串列埠輸出的日誌資訊，並支援儲存功能。
-
串列埠除錯助手：提供簡潔的串列埠除錯介面，滿足基本的串列埠通訊測試需求。
Luatools下載之後，無需安裝，解壓到你的硬碟，點選Luatools_v3.exe執行，出現如下介面，就代表Luatools安裝成功了.
4.2 準備需要燒錄的程式碼
首先要說明一點：指令碼程式碼，要和韌體的bin檔案一起燒錄。
4.2.1 燒錄的底層韌體檔案
底層core下載地址：LuatOS韌體版本下載地址
Air780E的底層韌體在Luatools解壓後目錄的LuatOS-SoC_V1112_EC618_FULL.soc
4.2.2 燒錄的指令碼程式碼
首先要下載Air780的LuatOS示例程式碼到一個合適的專案目錄,示例程式碼網站:https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E
下載流程參考下圖:
下載的檔案解壓,找到
LuatOS-Air780E-master\demo\http\main.lua,如圖:
4.3 燒錄步驟
4.3.1 正確連線電腦和4G模組電路板
使用帶有資料通訊功能的資料線，不要使用僅有充電功能的資料線；
4.3.2 識別4G模組的boot引腳
在下載之前，要用模組的boot引腳觸發下載，也就是說，要把4G模組的boot引腳拉到1.8v，或者直接把boot引腳和VDD_EXT引腳相連。我們要在按下BOOT按鍵時讓模組開機，就可以進入下載模式了。
具體到Air780E開發板:
1、當我們模組沒開機時，按著BOOT鍵然後長按PWR開機。
2、當我們模組開機時，按著BOOT鍵然後點按重啟鍵即可。
4.3.3 識別電腦的正確埠
判斷是否進入BOOT模式：模組上電，此時在電腦的裝置管理器中，檢視串列埠裝置，會出現一個埠表示進入了boot下載模式，如下圖所示：
當裝置管理器出現了3個連續數字的com埠，並且每個數字都大於4，這時候，硬體連線上就緒狀態，恭喜你，可以進行燒錄了！
4.3.4 用LuatOS工具燒錄
-
新建專案
首先，確保你的Luatools的版本，上大於3.0.6版本的。
在Luatools的左上角上有版本顯示的，如圖所示：
Luatools版本沒問題的話，就點選LuaTOols右上角的“專案管理測試”按鈕，如下圖所示：
這時會彈出專案管理和燒錄管理的對話方塊，如下圖：
-
開始燒錄
選擇780E板子對應的底層core和剛改的main.lua指令碼檔案。下載到板子中。
點選下載後，我們需要進入boot模式才能正常下載。
五、API說明
http客戶端：
http.request(method,url,headers,body,opts,ca_file,client_ca,client_key,client_password)
引數
|
傳入值型別 |
解釋 |
|
string |
請求方法,支援GET/POST等合法的HTTP方法 |
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string |
url地址,支援http和https,支援域名,支援自定義埠 |
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tabal |
請求頭可選例如{[“Content-Type”]=“application/x-www-form-urlencoded”} |
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string/zbuff |
body可選 |
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table |
額外配置可選包含timeout:超時時間單位ms可選,預設10分鐘,寫0即永久等待dst:下載路徑,可選adapter:選擇使用網路卡,可選debug:是否開啟debug資訊,可選,ipv6:是否為ipv6預設不是,可選callback:下載回撥函式,引數content_len:總長度body_len:以下載長度userdata使用者傳參,可選userdata:回撥自定義傳參 |
|
string |
伺服器ca證書資料,可選,一般不需要 |
|
string |
客戶端ca證書資料,可選,一般不需要,雙向https認證才需要 |
|
string |
客戶端私鑰加密資料,可選,一般不需要,雙向https認證才需要 |
|
string |
客戶端私鑰口令資料,可選,一般不需要,雙向https認證才需要 |
返回值
| 返回值型別 | 解釋 |
|
int |
code,伺服器反饋的值>=100,最常見的是200.如果是底層錯誤,例如連線失敗,返回值小於0 |
|
tabal |
headers當code>100時,代表伺服器返回的頭部資料 |
|
string/int |
body伺服器響應的內容字串,如果是下載模式,則返回檔案大小 |
建立HTTP客戶端
六、功能驗證
6.1 GET請求
HTTPGET請求是一種用於從指定資源URI（統一資源識別符號）請求資料的HTTP方法。它通常用於請求伺服器傳送資源（如HTML頁面、圖片等）給客戶端，且請求資訊包含在URL中。
下面根據demo演示HTTP的GET請求用法，示例程式碼如下(具體demo可以點此連結跳轉)
示例如下:
對應log:
6.2 POST請求
HTTPPOST請求是一種HTTP方法，用於向指定的資源提交資料。與GET請求不同，POST請求的資料包含在請求體中，可以提交大量資料且資料不會顯示在URL中，常用於提交表單資料或上傳檔案等操作。
下面根據demo演示HTTP的POST請求方法提交一個表單，示例程式碼如下(具體demo可以點此連結跳轉)
示例:
對應log:
6.3 檔案上傳
HTTPPOST請求在檔案上傳場景中發揮著關鍵作用。使用者透過POST請求可以將檔案資料包含在請求體中傳送給伺服器，而不是像GET請求那樣透過URL傳遞。這種方式允許上傳大量資料，包括各種型別的檔案，如圖片、影片、文件等。伺服器接收到請求後，會解析請求體中的檔案資料，並儲存到伺服器上相應的位置。檔案上傳是HTTP應用中常見的功能。
下面根據demo演示HTTP檔案上傳的功能，示例程式碼如下(具體demo可以點此連結跳轉)
示例:
對應log:
6.4 檔案下載
下面根據demo演示HTTP檔案下載的功能，示例程式碼如下(具體demo可以點此連結跳轉)
示例:
對應log:
6.5 處理JSON資料
處理json資料主要有兩個函式,json.encode(t)和json.decode(str),參考示例程式碼:
https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E/tree/master/demo/json
6.6 壓縮和解壓
這個例程用和風天氣的api做演示,請求到的資料配合miniz庫進行解壓，示例程式碼如下(具體demo可以點此連結跳轉)
示例:
對應log:
也可以參考例程:
https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E/tree/master/demo/miniz
七、總結
本文件主要介紹4G通訊中http網路協議的應用。講解了HTTP基本原理，GET和POST請求，以及檔案上傳下載、HTTPS加密、JSON資料處理和資料壓縮等高階功能，直接燒錄例程即可測試,旨在實現高效、安全的資料傳輸。
八、常見問題
8.1 HTTP支援多連線嗎
目前HTTP僅支援單連線，不支援多連線。
8.2 重試多次PDP，HTTP應用一直連線失敗
如果重試多次PDP啟用，PDP一直啟用失敗，或者HTTP一直請求應答失敗，則嘗試使用如下手段恢復：
1、使用RESET引腳復位模組
2、極端情況下，直接給模組斷電，再上電，POWERKEY引腳拉低開機
8.3 為什麼我只發了10位元組訊息，100次卻消耗了那麼多流量？
因為還有HTTP自帶的請求頭。如何統計流量
8.4 為什麼頻繁請求會失敗?
支援的http連線總數有限數量為tcp連線數量8個，建議一個http連線返回請求結果之後，再去請求下一個連線；不要使用迴圈定時器方式不斷的發起新的http請求。
8.5 專網路卡訪問白名單
用定向Ip的物聯網路卡，需要把域名或IP加入白名單才能使用。如果不加入白名單會出現無法訪問伺服器的情況.