Python实现NB-IoT模块远程控制

本来想尝试下如果不使用运营商网络应用平台情况下，只是在服务商服务器上是否可以实现对终端完全控制，如果这样可行，那么物联网应用服务端更有灵活性。实际情况下，很难实现和运营商网络对等的处理，用python代码原型确实能够实现参数的变化(如PSM,eDXR等)，但是终端分配的IP地址毕竟属于接入网部分，更近似一个局域网，如果采用其他方式访问(如IMSI、IMEI等)，还是需要与运营商核心网进行配合。以下是尝试远程控制的实现方法。

主要实现功能

1、使用python pyserial模块通过串口发送AT命令给模组进行参数修改，参考<使用python pyserial模块串口通信>;

2、通过inter网进行控制命令传输，选用UDP进行主机控制，参考；

3、直接通过NB-IoT无线网络进行控制命令的传输；

4、python多窗口处理服务器端程序，实现接收和发送同时进行；

远程控制主机脚本

服务器端程序：监测UDP对应的端口号，如果接收到register信息则返回allowed，然后进入命令输入状态，等待命令输入完成，发送给终端，等待终端反馈，并接续下一个命令传送。

#!/usr/bin/python3.6
import socket
import sys
import re

BUFFER_SIZE = 1024
TARGET_ADDR = ''
TARGET_PORT = 60000
TARGET = (TARGET_ADDR,TARGET_PORT)

ss = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
ss.bind(TARGET)
print("server online!! wait for register!")

data,addrRsv = ss.recvfrom(BUFFER_SIZE)
if not data:
    sys.exit(0)
else:
    print(data)

if(re.match(b'register',data)):
    ss.sendto(b'allowed',addrRsv)
else:
    ss.sendto(b'reject',addrRsv)
while True:
  #等待命令输入
    aa = input('cmd > ')
    if not aa:
        break
    else:
        cmdV = aa+'\r'
        ss.sendto(cmdV.encode('utf-8'),addrRsv)
    #等待结果返回
    data,addrRsv = ss.recvfrom(BUFFER_SIZE)
    if not data:
        break
    else:
        print(data)

ss.close()

客户主机程序：发送register并成功接收allowed后，等待控制命令，通过串口转发给终端模块，并接收终端模块的反馈消息，返回给服务器侧。

#!/usr/bin/python3.6
import serial
import sys
import os
import re
import socket

#初始化UART端口
ser = serial.Serial("COM5",9600,timeout=30)
#选择相应的协议类型UDP
ss = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
BUFFER_SIZE = 1024
TARGET_ADDR = 'IP address'
TARGET_PORT = 60000
TARGET = (TARGET_ADDR,TARGET_PORT)

aa = '开机命令'.encode('utf-8') #convert to bytes type
ser.write(aa)
while True:
    line = ser.readline()
    if not line:
        print("can not get cmd result, release!")
        sys.exit(0)
    print(line)
    if ( re.match(b'OK',line) ):
        break
ss.sendto(bytes('register','utf-8'),TARGET)
data,addrRsv = ss.recvfrom(BUFFER_SIZE)
if re.match(b'allowed',data):
    print('register successfully!')
    pass
else:
    print('register failure')
    sys.exit(0)

while True:
    data,addrRsv = ss.recvfrom(BUFFER_SIZE)
    if not data:
        print("time out,release now!!")
        break
    elif re.match(b'end',data):
        print("end of process!!")
        break;
    ser.write(data)
    
    while True:
        line = ser.readline()
        if not line:
            print("can not get cmd result, release!")
            break
        print(line)
        if ( re.match(b'OK',line) ):
            ss.sendto(bytes('OK','utf-8'),TARGET)
            break
        elif(re.match(b'ERROR',line)):
            ss.sendto(bytes('ERROR','utf-8'),TARGET)
            break
        else:
            pass

ser.close()

多线程窗口

为了使得服务器端能够实现同时实现接收和发送，可以在服务器端开启两个窗口进行监听，示例如下：

启动代码

#!/usr/bin/python3.6
import threading
import time
import subprocess
import os
import sys

def thread_fun1():
  #global vlock
  while(1):
    print("thread fun1 is running!!!")
    time.sleep(1)

#... ...
print(len(sys.argv))
#vlock = threading.Lock()
t1 = threading.Thread(target=thread_fun1,args=())
t1.start()
addr = 'IP address'
port = 60000
cmdStr = "python anotherThread.py %s %d"%(addr,port)
#设置creationflags = subprocess.CREATE_NEW_CONSOLE，用来创建新的控制台窗口
subprocess.Popen(cmdStr,creationflags = subprocess.CREATE_NEW_CONSOLE)

anotherThread.py

#!/usr/bin/python3.6

def thread_fun2():
  while(1):
    aa = input('cmd > ')
    print("thread fun2 is running!!!")
    print(aa)
    if(aa == 'end'):
      break
thread_fun2()