实时操作系统应用技术 课件 RTOS-第08章-基于WiFi通信的物联网应用开发.pptx

RTOS本章导引：本章从技术科学角度，把WiFi应用知识体系归纳为终端UE、信息邮局MPO、人机交互系统HCI三部分。针对终端UE，以通用嵌入式计算机GEC概念为基础，基于给出应用程序模板。针对信息邮局MPO，将其抽象为固定IP地址与端口，给出云侦听程序模板；针对人机交互系统，给出Web网页及微信小程序模板。这些工作为“照葫芦画瓢”地进行具体应用提供共性技术，形成了以GEC为核心，以构件为支撑，以工程模板为基础的物联网应用开发生态系统，可有效地降低物联网应用开发的技术门槛。第8章基于WiFi通信的物联网应用开发

8.1WiFi应用开发概述RTOS8.2WiFi应用架构及通信基本过程8.3在局域网下验证WiFi通信过程8.4在公网下验证WiFi通信过程8.5程序模板简明解析8.6远程更新终端UE程序8.7本章小结第1页共53页第8章基于WiFi通信的物联网应用开发

RTOSWiFi的更正式写法为Wi-Fi，发音[?wa?fa?]，为编程方便，本书采用多数通俗写法WiFi，在中文里常被叫做“移动热点”。WiFi的起始时间点是1997年，是一种基于IEEE802.11标准的无线局域网技术。从技术指标来看，WiFi通信距离为100m左右，1997年发布的WiFi0版本，工作频段为2.4GHz，最高速率2Mbps；2022年发布WiFi7版本，工作频段为2.4GHz、5GHz、6GHz，最高速率30Mbps；WiFi模块发射功率一般在18dbm左右。8.1WiFi应用开发概述第2页共53页8.1.1WiFi概述

RTOS8.1.2WiFi通信过程与应用开发相关的基本概念进行基于WiFi通信的物联网应用开发，需要了解几个与终端UE、信息邮局MPO、人机交互系统HCI直接相关的基本概念。1．与终端UE相关的基本概念1）使用媒体访问控制地址MAC作为终端UE的唯一标识。终端UE需要一个唯一的标识，以便区别不同的终端UE，可使用媒体访问控制地址（MediaAccessControladdress，MAC）来作为终端UE的唯一标识。每个WiFi模块都有这样一个唯一的标识，就像手机中的SIM卡号一样。2）WiFi热点WiFi热点，即无线接入点（AccessPoint，AP），是一种可以把互联网转换为WiFi无线信号的设备，使附近WiFi用户能够通过该热点接入互联网。第3页共53页

RTOS1．与终端UE相关的基本概念3）服务集标识当WiFi终端UE的无线信号打开时，终端UE会与附近的热点连接。终端UE可以通过AT指令获取接入点的服务集标识（ServiceSetIdentifier，SSID），根据服务集标识，UE可以知道自己接入了哪个热点。4）WiFi热点给终端分配的IP地址当WiFi终端UE成功连接到一个热点时（即附着到核心网时），该热点通过动态主机配置协议DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）向终端分配一个IP地址，使其能够在核心网上进行通信。第4页共53页

RTOS2．与信息邮局MPO相关的基本概念1）IP地址Internet上的每台主机都有一个唯一的IP地址。IP地址由网络号（NetworkID）和主机号（HostID）两部分组成。2）端口号一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务，比如Web服务、FTP服务、SMTP服务等，这些服务可以通过1个IP地址实现。好比一座大楼里有许多不同房间，每个房间的功能不同，大楼名字相对于IP地址，房间号相当于端口号。3）互联网互联网是一个全球性的计算机网络系统，由多个物理网络、路由器、服务器和终端设备组成，它们之间通过标准的互联网协议TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）实现数据的传输和交换。第5页共53页

RTOS3．与人机交互系统HCI相关的基本概念1）侦听程序与云服务器终端UE主动向（固定IP地址：端口）发送数据，可以把具有固定IP地址且负责接收数据的计算机器称为云服务器或云平台。2）数据库数据库是驻留在云服务器上的存储数据的地方。数据库由若干张表组成，每张表又由若干个字段组成，对数据库的操作大多是对表的操作，而对于表的基本操作有：增、删、改、查。3）客户端客户端或称用户端，指与服务器相对应，为客户提供本地服务的程序。一般安装在普通的用户计算机（或称客户机）上，需要与服务端互相配合运行。第6页共53页

RTOS1．物联网应用开发所面临的问题在相当长的一段时间内，物联网智能制造系统已经受到许多实体行业的广泛重视。进行物联网智能系统的软硬件设计往往具有较高的技术门槛，主要表现在：需要软硬件协同设计，涉及软件、硬件及行业领域知识