后台、网关、节点三方数据通信问题（1）

最近在学校做某项目，主要负责后台、网关、节点三方数据通信问题，有具体的协议，来实现控制、查询、定时数据上报等功能。针对联调过程中出现的问题，做一下总结。

       1.模块的选取：网关与后台通信采用的是RM-10模块wifi传输数据，STM32单片机用串口与RM-10连接，串口给模块发送数据，模块无线连接路由器，连至后台。网关与各个节 点连接通过的是HC-12无线模块（传输模式有4种，根据需要自行修改），STM32单片机用串口与HC-12连接，串口给模块发送数据，通过无线传输。

       2.数据传输的打包与解包：因为已经制定了详细的数据协议，（在制定协议的时候，要考虑到这个产品的以后的升级、功能扩展等问题）打包与解包也就有了具体的针对方法。后台到网关，网关到节点，数据包大致相同。分为消息头+消息体。具体内容自行定制。打包比较容易，按照固定格式来就行，途中上结构体，共用体啥的，可以减少代码量，操作方便。对于解包，无疑是从接收到数据就开始解包了，单片机用的是串口与模块通信，串口中断接收数据。那么如何判断，单片机接收到了数据呢，何时开始解包？目前用的这种方法是，设置两个数据指针，一个数据指针（P1）用于串口接收到数据的字节数（我们的数据按字节来处理）的计数，另一个数据指针（P2）就是在解包的时候指示解到第几个数据的指向。单片机一上电，两个数值默认的都是0，当接收到数据的时候，P1开始++，数据存入一个数组Data[]中，这时候P1!=P2，开始进行解包程序，解包的时候用P2指示，P2++，从Data[]中将数据一个一个取出进行处理。数据处理可以一个字节一个字节的去处理，虽然代码比较多，但能保证足够的准确。

   代码：

void USART2_IRQHandler(void)   //接收数据中断
{  
if(USART2->SR&(1<<5))
{
Data[P1] = USART2->DR;
if(++P1>=U2bufsize)
 {
    P1=0;
 }
}  
}

while(P2!=P1)    //解包代码

{

      temp = Data[P2];
      P2++;

      if(P2>=U2bufsize)
{
P2=0;
        }

     //对temp的处理；

}

这里针对U2bufsize这个变量解释下，开辟一个缓冲区，起初，每次解包完毕后，我打算把他们重新置零，但是不行，因为可能在你解完一个包的时候，仍然有数据再被接收，如果，你解完一个包就置零，后面的数据会直接丢弃的。这个缓冲区说通俗点，就是因为数据不能及时被处理，来暂时保存数据的。

    3. 数据校验问题：数据校验，可以通过添加帧头、帧尾来判断这一包数据是否正确。本来我们采用的数据校验也是类似这样的校验，可是因为WIFI模块，因为限制了一次性发送字节的长度问题（我们的包>限制字节数），所以就在原来的基础上添加了CRC-32校验，方便数据确认，和后台的数据拼包。因为STM32有硬件CRC-32校验，就简单的多了。

#include "crc.h"

#define CRC32_POLYNOMIAL ((u32)0xEDB88320)

u32 revbit(u32 uData)
{
   u32 uRevData = 0,uIndex = 0;
uRevData |= ((uData >> uIndex) & 0x01);
for(uIndex = 1;uIndex < 32;uIndex++)
{
     uRevData <<= 1;
uRevData |= ((uData >> uIndex) & 0x01);
  }
return uRevData;
}

u32 CRC32_ForBytes(u8 *pData,u32 uLen)
{
  u32 uIndex = 0,uData = 0,i;
uIndex = uLen >> 2;

  RCC->AHBENR |= 0x00000040;
CRC->CR = 0x01; 

    while(uIndex--)  
    {  
#ifdef USED_BIG_ENDIAN    
        uData = __REV((u32*)pData);  
#else  
        memcpy((u8*)&uData,pData,4);  
#endif        
        pData += 4;  
        uData = revbit(uData);  
        CRC->DR = uData;  
    }  
    uData = revbit(CRC->DR);  
    uIndex = uLen & 0x03;  
    while(uIndex--)  
    {  
        uData ^= (u32)*pData++;  
        for(i = 0;i < 8;i++)  
          if (uData & 0x1)  
            uData = (uData >> 1) ^ CRC32_POLYNOMIAL;  
          else  
            uData >>= 1;  
    }  
    return uData^0xFFFFFFFF; 
}

以上为STM32的CRC-32的硬件校验代码，经验证和PC的相同。

    4. 节点激活问题：节点在最初的时候，都是未被激活的状态，后台给网关下发命令，可以激活节点。问题来了，如果网关同时把每个节点的激活命令广播出去，那么节点返回数据的时候，就会造成数据冲突问题（N多节点同时给网关发数据，网关接收必定出现问题）。于是就采用，一个节点一个节点激活的方法，开始只发送一个节点的激活命令，待该节点返回数据之后，在下发另一个节点的激活命令。（暂定该种方法，现在就两个节点，可以激活。）这样虽然能解决激活的时候的数据冲突问题，以后节点数据定时上报的时候，可能还会出现这种问题，待解决。