英創(chuàng)信息技術(shù)Linux主板4G通訊斷線重連的自動管理

在工控主板使用的現(xiàn)場環(huán)境中，可能會有一部分不能夠提供以太網(wǎng)的情形，所以3G和4G網(wǎng)絡(luò)以其便捷的使用方式，得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是在使用無線通訊的時(shí)候，為了保證通訊的穩(wěn)定性，斷線重連機(jī)制是必須在程序中實(shí)現(xiàn)的。

為了讓客戶能夠更加便捷的進(jìn)行開發(fā)，英創(chuàng)公司在Linux主板上實(shí)現(xiàn)了自動撥號和斷線重連的管理功能，并以庫文件的形式放在主板文件系統(tǒng)中提供給客戶。通過撥號管理庫提供的API函數(shù)，客戶就能夠方便的實(shí)現(xiàn)自動撥號以及斷線重連的功能，下面就詳細(xì)介紹針對英創(chuàng)Linux主板的撥號管理庫及導(dǎo)出的API函數(shù)。

英創(chuàng)公司提供的撥號管理庫文件名為libautodial.so，在編譯應(yīng)用程序的時(shí)候，需要鏈接這個(gè)庫文件，如果客戶使用光盤資料中提供的eclipse工具進(jìn)行開發(fā)，在編譯之前需要對工程進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置方法為選擇對應(yīng)的工程，通過右鍵菜單進(jìn)入properties，點(diǎn)擊右側(cè)C/C++ Build子欄目，選擇其中Settings這一項(xiàng)，在C++ Linker子項(xiàng)中添加庫文件和路徑，如下圖：

工程設(shè)置

Windows開發(fā)環(huán)境和Ubuntu開發(fā)環(huán)境下面的eclipse設(shè)置方法相同。對運(yùn)行環(huán)境的英創(chuàng)主板，其根文件系統(tǒng)/lib路徑下已經(jīng)做好了相應(yīng)設(shè)置，客戶不需要再做任何操作，直接運(yùn)行編譯好的程序即可。

撥號管理庫文件libautodial.so一共提供了三個(gè)API函數(shù)，分別實(shí)現(xiàn)連接，查詢和斷開的功能，函數(shù)接口定義如下：

pppconnt_start()函數(shù)會創(chuàng)建一個(gè)線程來對整個(gè)撥號的流程實(shí)現(xiàn)自動管理，管理線程一開始便會自動判斷接入的模塊型號，根據(jù)模塊型號調(diào)用對應(yīng)的撥號腳本，然后進(jìn)行撥號和斷線重連。所以對于客戶來說，只需要調(diào)用一次pppconnt_start()函數(shù)，就會創(chuàng)建出一個(gè)實(shí)現(xiàn)撥號管理的線程，不需要再執(zhí)行其他任何操作。

pppconnt_check()函數(shù)提供了查詢功能，如果在使用過程中客戶想獲取連接狀態(tài)，可以通過調(diào)用該函數(shù)的返回值來判斷，0為正常連接，-1為連接斷開，-2為信號弱或者無信號，可能是由于沒有接天線或者沒有讀取到SIM卡造成的，-3為模塊無響應(yīng)，可能是由于沒有識別到外部模塊或者沒有加載驅(qū)動造成的。如果一直無法連接成功，客戶可以根據(jù)查詢的返回值判斷原因，還可以增加硬件復(fù)位和重新上電等操作來保證模塊的正常工作。

pppconnt_stop()函數(shù)，這個(gè)函數(shù)會關(guān)閉撥號管理線程，以及已經(jīng)建立好的連接。在客戶需要關(guān)閉撥號連接或是對模塊進(jìn)行復(fù)位等操作時(shí)，建議先調(diào)用pppconnt_stop()函數(shù)釋放相關(guān)資源。

客戶在主板上電后，需要先加載4G模塊對應(yīng)的驅(qū)動，因?yàn)樾枰?qū)動加載成功后，才能通過虛擬串口使用程序與模塊之間進(jìn)行交互，加載驅(qū)動可以放在程序或者腳本中進(jìn)行，驅(qū)動加載的方法可以參考文章：《英創(chuàng)Linux主板基于3G和4G的無線通訊方案》中的說明。驅(qū)動加載成功后，系統(tǒng)會生成對應(yīng)的虛擬串口，這時(shí)就可以調(diào)用撥號管理庫中提供的pppconnt_start()函數(shù)進(jìn)行撥號連接了。根據(jù)上面的介紹和對API函數(shù)的描述，我們使用以下代碼進(jìn)行簡單的測試：

例程中對于查詢到的狀態(tài)，我們只是做了簡單的打印，方便觀看效果，在遇到?jīng)]有讀取到SIM卡和模塊無響應(yīng)的情況下就退出，在實(shí)際使用中可以加入硬件復(fù)位和重新上電等操作。應(yīng)用處理由sleep函數(shù)代表，可更換為其他處理代碼。例程測試效果如下：

建立連接

可以看到系統(tǒng)通過程序加載驅(qū)動后，生成了相應(yīng)的虛擬串口，然后啟用了撥號管理功能，start_connect()函數(shù)讀出模塊為ME909s，根據(jù)模塊型號調(diào)用了對應(yīng)的撥號腳本，連接成功后，檢測線程打印出connected，說明連接已經(jīng)成功。為了測試效果我們通過終端關(guān)閉撥號連接，模擬斷線的情況，來測試是否能夠?qū)崿F(xiàn)自動重連：

斷開模塊

從打印信息可以看到，在我們通過終端關(guān)閉撥號連接后，檢測程序打印的信息提示disconnect，說明此時(shí)撥號連接已經(jīng)斷開。pppconnt_check()函數(shù)檢測到連接斷開但是硬件正常，于是返回-1，根據(jù)測試代碼，就會打印disconnect信息。接下來我們查看撥號管理線程是否會自動重連，打印信息如下：

重連過程

根據(jù)打印信息可以看出，在斷開連接以后，10s左右的時(shí)間便重新連接上了，重新連接的過程是在撥號管理線程內(nèi)部進(jìn)行的，當(dāng)檢測程序提示了connected，就說明重連成功。

成功連接后，會生成ppp0網(wǎng)口，可以使用ifconfig命令查看，如果要使用ppp0網(wǎng)絡(luò)，采用linux標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)編程就可以了，即創(chuàng)建套接字綁定ppp0，然后進(jìn)行需要的設(shè)置和操作，關(guān)于這部分的說明，可以參考我們提供的編程應(yīng)用手冊以及例程step3_tcpserver、step4_tcpclient。