Устройство PPP

1. Введение

Устройство PPP — это программный пакет, реализующий функциональность PPP для различных модулей в рамках lwIP в RT-Thread. Это позволяет модулям связи не использовать команды AT для отправки данных, а использовать PPP для передачи сетевых данных.

Основные характеристики пакета PPP Device:

• Поддержка множества модулей связи;
• Совместимость с различными протоколами уровня приложений (HTTP, MQTT, TLS и т.д.);
• Поддержка обнаружения и исправления ошибок данных, что обеспечивает надежную передачу данных;

• Предоставление функции инициализации CHAT, что облегчает перенос устройства.

В настоящее время функция PPP поддерживает модули Luat Air720, Quectel EC20, China Mobile M6312, SIMCOM SIM800, а также будет поддерживать больше модулей связи в будущем.

Разработчикам, интересующимся PPP Device, предлагается присоединиться к группе для получения дополнительной информации.

QQ-группа: 749347156 <Переход>

Адрес документации по переносу: <Документация по переносу>

1.1 Структурная схема

• Пакет ppp_device представляет собой конкретную реализацию функции PPP для различных устройств в стеке протоколов lwIP;
• В пакете ppp_device реализован сетевой интерфейс netdev и интегрирован с абстрактным слоем SAL, что позволяет использовать BSD Socket API для сетевой разработки на уровне приложений;### 1.2 Структура каталога

1.3 Лицензия

Пакет ppp_device подчиняется лицензии Apache-2.0, подробности см. в файле LICENSE.

1.4 Зависимости

• RT-Thread 3.1.0+
• Компонент lwIP (функция PPP)

2. Способы получения

Описание параметров конфигурации для пакета PPP Device

[*] PPP DEVICE: lwIP PPP porting for Cellular Module(2G/3G/4G)
    [ ] Enable debug log output
    [ ] Enable authorize connect feature
    [*] Enable link status detect feature
    (10) Link status detect timeout
          Select Internet Service Provider (China Mobile)  --->
          Select modem type (Luat Air720)  --->
    [*] Enable ppp device sample
    (uart3) ppp device uart name
          Version (latest)  --->

• Enable debug log output: Включить отладочный лог
• Enable authorize connect feature: Включить функцию авторизации подключения
• Enable link status detect feature: Мониторинг статуса PPP-связи, обнаружение статуса соединения; установка в 0 отключает мониторинг связи;
• Select modem type: Выбор типа модуля
• Select Internet Service Provider: Выбор интернет-провайдера
• Enable ppp device sample: После выбора модуля отображается пример использования модуля
• ppp device uart name: Используемый модулем UART-порт
• Version: Версия пакета

3. Способ использования

Функции инициализации пакета PPP Device представлены ниже:Функция запуска PPP, которая автоматически вызывается; повторный вызов возможен только после вызова функции остановки

int ppp_sample_start(void)
{
    rt_device_t device = RT_NULL;
    device = rt_device_find(PPP_DEVICE_NAME);
    if(device == RT_NULL)
    {
        LOG_E("Не удалось найти устройство (%s).", PPP_DEVICE_NAME);
        return -RT_ERROR;
    }
    if(ppp_device_attach((struct ppp_device *)device, PPP_CLIENT_NAME, RT_NULL) != RT_EOK)
    {
        LOG_E("ppp_device_attach выполнение не удалось.");
        return -RT_ERROR;
    }
    return RT_EOK;
}
// Автоматическая инициализация
INIT_APP_EXPORT(ppp_sample_start);
// Экспорт команды в MSH (ppp_sample_start переименован в ppp_start)
MSH_CMD_EXPORT_ALIAS(ppp_sample_start, ppp_start, пример функции PPP для подключения к сети);

• Модуль подключается к сети, переходит в режим PPP;
• Регистрация устройства netdev, подключение к стандартной сети;

Функция остановки PPP, которая позволяет выйти из режима PPP

int ppp_sample_stop(void)
{
    rt_device_t device = RT_NULL;
    device = rt_device_find(PPP_DEVICE_NAME);
    if(device == RT_NULL)
    {
        LOG_E("Не удалось найти устройство (%s).", PPP_DEVICE_NAME);
        return -RT_ERROR;
    }
    if(ppp_device_detach((struct ppp_device *)device) != RT_EOK)
    {
        LOG_E("ppp_device_detach выполнение не удалось.");
        return -RT_ERROR;
    }
    return RT_EOK;
}
MSH_CMD_EXPORT_ALIAS(ppp_sample_stop, ppp_stop, пример функции PPP для отключения сети);

• Выход из режима PPP, модуль выходит из режима подключения;
• Отмена регистрации устройства netdev;

После включения питания модуля, автоматическая инициализация происходит следующим образом:```c \ | /

• RT - Thread Operating System / | \ 4.0.2 build Sep 23 2019 2006 - 2019 Copyright by rt-thread team lwIP-2.0.2 initialized! [I/sal.skt] Слой абстракции сокетов инициализирован успешно. [I/ppp.chat] (uart3) контролируется модемом_chat. [I/ppp.dev] (uart3) используется ppp_device. msh />[I/ppp.dev] Успешное подключение ppp. ```После завершения инициализации при включении питания устройства, модуль сообщает о успешном подключении. Затем можно ввести команду ifconfig в FinSH для просмотра IP-адреса, MAC-адреса и других сетевых данных устройства, как показано ниже:

msh />ifconfig
network interface device: pp (Default)           ## Название устройства
MTU: 1500                                        ## Максимальный транспортный размер (MTU)
MAC: 95 45 68 39 68 52                           ## MAC-адрес устройства
FLAGS: UP LINK_UP INTERNET_DOWN DHCP_DISABLE     ## Флаги устройства
ip address: 10.32.76.151                         ## IP-адрес устройства
gw address: 10.64.64.64                          ## Адрес шлюза устройства
net mask  : 255.255.255.255                      ## Маска подсети устройства
dns server #0: 114.114.114.114                   ## Адрес DNS-сервера #0
dns server #1: 120.196.165.7                     ## Адрес DNS-сервера #1

Получив IP-адрес успешно, можно включить функцию команды ping, введя команду ping + доменное имя в FinSH для проверки состояния сети, как показано ниже:

msh />ping www.baidu.com
60 байт от 183.232.231.172 icmp_seq=0 ttl=55 время=84 мс
60 байт от 183.232.231.172 icmp_seq=1 ttl=55 время=78 мс
60 байт от 183.232.231.172 icmp_seq=2 ttl=55 время=78 мс
60 байт от 183.232.231.172 icmp_seq=3 ttl=55 время=78 мс

Если команда ping работает корректно, это указывает на успешное подключение PPP Device к сети. После этого можно использовать стандартные BSD Socket APIs, абстрагированные SAL (Socket Abstraction Layer), для сетевой разработки (MQTT, HTTP, MbedTLS, NTP, Iperf и т.д.).## 4. Внимание

• Обычные SIM-карты могут получать только внутренние IP-адреса от оператора, поэтому они обычно не могут выполнять функции сервера.
• Специальные SIM-карты могут получать публичные IP-адреса от оператора, что позволяет выполнять функции сервера.
• В настоящее время поддерживается только одно устройство, подключенное к сети через PPP.
• Не рекомендуется включать RT_DEVICE_FLAG_DMA_TX.
• Если сеть работает плохо, рекомендуется отключить опцию обнаружения состояния линии или увеличить время ожидания.
• RT_LWIP_TCPTHREAD_STACKSIZE следует настроить на значение не менее 2048, даже если изменение происходит в компоненте network.
• Не забудьте включить последовательный порт.
• Для разработчиков, использующих управление питанием модуля, следует учитывать время запуска модуля; обычно время запуска модуля достаточно велико, что может привести к длительным неудачным попыткам подключения. Важно учитывать время запуска модуля, чтобы избежать проблем при использовании.

5. Контактная информация

Контактное лицо: xiangxistu

Email: liuxianliang@rt-thread.com

6. Благодарности

Благодарим участника @xfan1024 за его вклад и предложения, которые помогли улучшить PPP DEVICE. Он предложил много ценных замечаний, которые помогли улучшить программное обеспечение PPP DEVICE.