AT指令之 TCP/IP 命令

BC26 还有一组专用于 TCP 通信的 AT 指令：《BC26_TCP/IP_AT_Commands_Manual_V1.1》，之前已经有了 Socket 可以进行 TCP 通信，现在又出一个 TCP/IP。或许就是 C# 中的 Socket 与 TCPClient 之间的关系吧，也有可能是早期出了一个简单版本的可用于 TCP 编程的 Socket，之后又出一个功能更为强大的 TCP/IP，而为了兼容老程序，保留了 Socket 而已。总之，前面弄过的东西需要再来一遍。当然 TCP/IP 指令一样可以用于 UDP 通信，本文就不再讲解 UDP 了。

概述（本节译自原文档）

Quectel BC26 模块嵌入了 TCP/IP 协议栈，它使得主机可以直接通过 AT 指令访问 Internet。这大大减少了对 PPP 和外部 TCP/IP 协议栈的依赖，从而将成本降到最低。

Quectel BC26 模块提供了以下 socket 服务：TCP 客户端和 UDP 客户端。

数据访问模式

BC26 模块支持以下两种类型的数据访问模式：

• 缓存访问模式
• 直接推送模式

当通过AT+QIOPEN打开一个 socket 服务，可通过参数<access_mode>来指定数据访问模式。在 socket 服务开始后，AT+QISWTMD可用于改变数据访问模式。

1. 在缓存访问模式中，数据可通过AT+QISEND/AT+QISENDEX指令发送。当接收到数据时，模块将缓存数据并报告一个 URC，格式为：+QIURC:“recv”,<connectID>[,<current_recv_length>]。主机可使用AT+QIRD读取数据。

注意：在缓存访问模式中，如果缓存不为空，模块将不会报告新的 URC，直到所有收到的数据被AT+QIRD从缓存中读取。

1. 在直接推送模式中，数据可通过AT+QISEND/AT+QISENDEX指令发送。接收到的数据将直接通过以下 URC 输出：

+QIURC: “recv”,<connectID>,<current_recv_length><CR><LF><data>

命令介绍

首先介绍本文所使用到的命令。

AT+QIOPEN=<contextID>,<connectID>,<service_type>,<IP_address>,<remote_port><local_port>,<access_mode>

打开一个 Socket 服务。

• <contextID>：上下文 ID，范围 1-3，用来干啥的我也不懂，一般情况下设为 1 就行了。
• <connectID>：Socket 服务编号，其实就是之前讲过的，BC26 最多支持 5 个 Socket，编号 1-4。
• <service_type>：协议类型，"TCP"或"UDP"。
• <IP_address>：远程服务器十进制点分隔 IP 地址。
• <remote_port>：远程服务器端口。
• <local_port>：可以指定本地通信端口，一般设为 0，表示让程序自动分配。
• <access_mode>：Socket 服务数据访问模式，0 为缓存访问模式；1 为直接推送模式。

AT+QISTATE=<query_type>,<connectID>

检查 Socket 服务的连接状态。

• <query_type>：指是通过<contextID>（0）还是通过<connectID>（1）来查询连接状态。一般情况下都是用 1，即<connectID>进行查询。
• <connectID>：选择 5 个 socket 中的一个查询，范围 0-4。

AT+QISEND=<connectID>,<send_length>,<data>

向服务器发送数据。

• <send_length>：发送数据的长度，以字节为单位
• <data>：发送的数据

AT+QISEND=<connectID>

向服务器发送变长数据。发送此命令后，服务器会响应一个>，此时输入要发送的数据，并按快捷键【Ctrl + Z】即可发送给服务器。

AT+QISENDEX=<connectID>,<send_length>,<hex_string>

十六进制字符串格式发送数据，如AT+QISENDEX=0,5,3031323334，是向 0 号 Socket 发送长度为 5 的字符串“01234”。

AT+QIRD=<connectID>,<read_length>

从接收缓存中读取数据。

• <read_length>：接收的长度，最大值为 512 字节，一般设置为 512 更方便，它会自动按缓存中的数据长度接收。

AT+QICFG="showlength"[,<show_length_mode>]

设置在收到服务器信息时，显示的 URC 中是否包含数据长度信息。

• <show_length_mode>：设为 0 表示不显示，设为 1 表示显示。

AT+QICFG="viewmode"[,<view_mode>]

设置在读取接收缓存中的数据时的显示格式。

• <view_mode>：
  • 0：格式为：数据长度，剩余长度，数据
  • 1：格式为：数据长度，数据

AT+QICLOSE=<connectID>

关闭连接。

AT+QPING=<contextID>,<host>

Ping 一个远程服务器。

• <host>：远程主机域名或 IP 地址

AT+QNTP=<contextID>,<server>

从远程服务器同步时间。

• <server>：远程时间服务器域名或 IP 地址。

服务器端

本文使用的例子较多，经常重新连接，不能再象上一个程序那样，每一个连接就要重启一次程序。这次程序改为可接收多个连接。

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading.Tasks;
using System.Text;

namespace TCPSocket
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {   //设置服务器 IP，如果是腾讯云，必须使用内网地址，而不是公网 IP。
            IPAddress ip = IPAddress.Parse("172.16.0.11");
            IPEndPoint point = new IPEndPoint(ip, 5000); //端口指定为 5000
            Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            s.Bind(point);
            //开一个单独的线程去侦听客户端连接
            Task.Factory.StartNew(() => Listening(s), TaskCreationOptions.LongRunning);
            Console.ReadLine(); //按回车关闭程序
        }

        //侦听线程方法
        static void Listening(Socket s)
        {
            s.Listen(5);
            Console.WriteLine("服务器开始侦听...");
            while (true)
            {
                Socket subSocket = s.Accept(); //等待新连接
                Console.WriteLine("获取一个来自{0}的连接", subSocket.RemoteEndPoint.ToString());
                //创建线程接收客户端的消息
                Task.Factory.StartNew(() => ReceiveMessage(subSocket), TaskCreationOptions.LongRunning);
            }
        }

        //监听客户端连接的线程方法
        static void ReceiveMessage(Socket subSocket)
        {
            byte[] buff = new byte[1024]; //创建一个接收缓冲区
            try
            {
                while (true)
                {
                    int count = subSocket.Receive(buff, buff.Length, SocketFlags.None);
                    //下面这个判断是非常必要的，否则有可能导致不停地接收到长度为 0 的数据，导致 CPU 占用率100%
                    if (count == 0)
                    {
                        subSocket.Close();
                        return;
                    }
                    //将接收到的数据转化为 ASCII 字符
                    string recvStr = Encoding.ASCII.GetString(buff, 0, count);
                    Console.WriteLine($"接收到数据：{recvStr}");
                    //将消息原样返回
                    subSocket.Send(buff, count, SocketFlags.None);
                }
            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine(e.Message);
            }
            finally
            {
                subSocket.Close();//客户端关闭时会引发异常，此时关闭此连接
                Console.WriteLine($"客户端{subSocket.RemoteEndPoint.ToString()}已退出连接。");
            }
        }
    }
}

启动程序后，可以最小化去放心做实验了，重连多少次都不需要再回来看一眼。

缓存访问模式

BC26 支持两种数据访问模式：缓存访问模式和直接推送模式。我们首先介绍缓存访问模式的操作。

数据的发送

发送数据使用AT+QISEND和AT+QISENDEX两个命令。

发送定长数据

//打开 socket 服务，并指定为缓存访问模式
>>>>>>>>>>  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,0

OK

+QIOPEN: 0,0 //URC：两个参数分别表示 socket 编号和错误码。

//查询网络状态
>>>>>>>>>>  AT+QISTATE=1,0
//倒数第三个参数 2 表示已经连接网络
+QISTATE: 0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,2,1,0

OK
//发送长度为10个字节的字符串“1234567890”
>>>>>>>>>>  AT+QISEND=0,10,1234567890

OK

SEND OK

+QIURC: "recv",0 //URC：表示 0 号 socket 接收到数据
//发送长度为5个字节的十六进制格式的字符串“01234”
>>>>>>>>>>  AT+QISENDEX=0,5,3031323334 

OK

SEND OK

>>>>>>>>>>  AT+QICLOSE=0 //关闭 socket 服务

OK

CLOSE OK

此例使用两种方法向服务器发送数据，第一次是直接发送字符串，服务器返回数据，并报告 URC。第二次发送的是编码形式的数据，服务器返回数据但没有报告 URC，因为第一次接收的内容未接收，接收缓存未清空。

发送变长数据

发送变长数据需使用AT+QISEND=0命令，此时服务响应一个>，表示等待用户输入，用户在输入数据后，在结尾添加 0x1A 即可向服务器发送无需标明长度的数据。弄懂这个命令费了一些周折。因为文档写的是输入命令后，按下【Ctrl + Z】键，上帝啊！我想不出哪个串口工具可以使用【Ctrl + Z】来发送命令啊！所有编辑框里的【Ctrl + Z】都是用来 Undo 的。后来发现只要在数据的结尾加上 0x1A 发送即可，0x1A 即代表【Ctrl + Z】键。绝不能结尾加上回车（0x0D,0x0A），必须是以 0x1A 结束。

自己写工具的好处就在于自由，想加啥都行，当即加上此功能，版本改为 1.01。如下图左边【发送区设置】区域内添加了一个“自动添加【Ctrl+Z】”项，选择此项后，再点绿色按钮发送数据，就会自动添加 0x1A 并发送。

按上图所示设置接收区和发送区选项，打开 TCP Client 脚本，所有命令需要使用右边脚本面板中每条命令右边的三角按钮发送。仅在AT+QISEND=0命令之后的输入发送数据时使用发送区进行发送。在选择“自动添加【Ctrl+Z】”项时，由于无法在命令后面添加回车，发送区不能发送命令。以下是完整命令脚本

>>>>>>>>>>  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,0

OK

+QIOPEN: 0,0

>>>>>>>>>>  AT+QISEND=0

>

>>>>>>>>>>  www.iotxfd.cn  //注意，这里的结尾是 0x1A

OK

SEND OK

+QIURC: "recv",0

>>>>>>>>>>  AT+QICLOSE=0

OK

CLOSE OK

在使用这种方式进行发送时，还可以指定基最大发送长度，如AT+QISEND=0,10，表示只发送 10 个字节。下例演示了这种情况：

>>>>>>>>>>  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,0

OK

+QIOPEN: 0,0

>>>>>>>>>>  AT+QISEND=0,10

>

>>>>>>>>>>  www.iotxfd.cn  //注意，这里的结尾是 0x1A

www.iotxfd  //多出的字符串被截断
OK

SEND OK

+QIURC: "recv",0

>>>>>>>>>>  AT+QICLOSE=0

OK

CLOSE OK

可以看到，由于指定了最大长度，多出来的字符串未被发送。

数据的接收

先来一个最简单的接收示例：

>>>>>>>>>>  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,0 //创建 Socket 服务

OK

+QIOPEN: 0,0 //连接成功，使用的是 0 号 socket

>>>>>>>>>>  AT+QISEND=0,10,1234567890 //发送字符串“01234567890”

OK

SEND OK

+QIURC: "recv",0 //URC：0 号 socket 收到信息

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,512 //接收 0 号 socket 的接收缓冲区，长度 512

+QIRD: 10 //收到 10 个字节
1234567890 //数据为：1234567890

OK

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,512 //再次接收

+QIRD: 0 //指示接收缓冲已空

OK

>>>>>>>>>>  AT+QICLOSE=0 //关闭 socket 服务

OK

CLOSE OK

这种接收方式应当是最常用的，每次按最大接收数 512 进行接收，最终只按实际数据长度进行接收，使用起来非常方便。你也可以指定接收的长度，如：

>>>>>>>>>>  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,0

OK

+QIOPEN: 0,0

>>>>>>>>>>  AT+QISEND=0,10,1234567890

OK

SEND OK

+QIURC: "recv",0 //URC：0 号 socket 收到信息

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,6 //指定接收长度为 6 个字节

+QIRD: 6 //接收了 6 个字节
123456

OK

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,6 //再次接收

+QIRD: 4 //接收了剩余的 4 个字节
7890

OK

>>>>>>>>>>  AT+QICLOSE=0

OK

CLOSE OK

可以使用AT+QICFG="showlength",1指令更改收到信息 URC 的显示方式，让其指示收到了多少个字节。过程如下图所示：

可以使用AT+QICFG="viewmode",1更改接收信息的显示方式：

>>>>>>>>>>  AT+QICFG="viewmode",0 //将接收信息显示方式改为 0

OK

>>>>>>>>>>  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","193.112.19.116",5000,0,0

OK

+QIOPEN: 0,0

>>>>>>>>>>  AT+QISEND=0,10,1234567890

OK

SEND OK

+QIURC: "recv",0,10

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,4 //先接收 4 个字节

+QIRD: 4,6 //接收 4 个字节，剩余 6 个字节
1234   //换行显示

OK

>>>>>>>>>>  AT+QICFG="viewmode",1 //将接收信息显示方式改为 1

OK

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,4 //再次接收 4 个字节

+QIRD: 4,2,5678 //接收 4 个字节，剩余 2 个字节，数据直接在逗号后面显示

OK

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,4 //再次接收 4 个字节

+QIRD: 2,0,90  //只收到了 2 个字节

OK

>>>>>>>>>>  AT+QIRD=0,4

+QIRD: 0

OK

>>>>>>>>>>  AT+QICLOSE=0

OK

CLOSE OK

从上例可观察到，在显示接收数据时，viewmode=0，会换行显示数据。viewmode=1 则直接在逗号后面显示数据。

直接推送模式

使用直接推送模式会在 URC 中直接显示接收到的数据，如下图所示：

很明显，如果收到的数据量较小，使用直接推送模式会方便很多。

Ping 一个远端地址

我这里有两块开发板，一块直接无法 Ping，另一块可以 Ping，但速度很慢。

>>>>>>>>>>  AT+QPING=1,193.112.19.116

OK

+QPING: 569

+QPING: 0,"193.112.19.116",32,990,52

+QPING: 0,"193.112.19.116",32,2060,52

+QPING: 0,"193.112.19.116",32,1040,52

+QPING: 0,4,3,1,990,2060,1363

>>>>>>>>>>  AT+QPING=1,"www.baidu.com"

OK

+QPING: 0,"39.156.66.18",32,1560,52

+QPING: 569

+QPING: 0,"39.156.66.18",32,560,52

+QPING: 569

+QPING: 0,4,2,2,560,1560,1060

上述代码中的 569 为错误码，表示超时。

时间同步

时间同步也一样，一块开发板无法用，另一块可以：

>>>>>>>>>>  AT+QNTP=1,"ntp5.aliyun.com"

OK

+QNTP: 0,"20/01/01,12:50:38+32"

新年第一天，泡制完 2020 年的第一篇文章。这个系列得停一段时间，想着还是得先把 RFID 写完了再回来继续。