IOS智能交通：视频监控+TCP长连接

最近接到个公司ios通过局域网(WIFI)与智能硬件交互的项目，智能小车上安装个摄像头，手机控制小车前进、后退、转弯，并将小车摄像头拍摄的视频实时传输到手机上，并显示出来。

分析，该项目存在的两个难点：

1. 终端显示视频，并得将视频传输的实时性提到最高。

2. 利用TCP协议发送对应指令控制小车。

前提：

1.摄像头后台服务器是mpeg-server服务器，提供了两个地址,流媒体地址 http://xxx.xxx.x.x:xxxx/?action=stream 快照图片地址 http://xxx.xxx.x.x:xxxx/?action=snapshot

2.TCP客户端与智能硬件的交互指令(十六进制，可自己商定，如:FF FE 05 00 0F 01) PS： 05:小车左轮的速度 00:小车左轮的方向(反) 0F:小车右轮的速度 01:小车右轮的方向(正)

实现过程：

先看第一个问题：（终端显示视频，并提高实时性）

作为一个程序员，看待一个问题得有多种实现的思路，通过在github上找已有的轮子、在论坛提问和自己摸索，发现了四种实现方法，并从中选取了最佳实现方案：

1.利用GitHub上的轮子VLC(一款强大的全平台播放器)实现视频播放,延时太大，不能忍

2.看到android的瞎操作(写个while死循环)，设置一个定时器，每隔1秒去刷一次视频图片地址，虽能实现需求， 但太消耗App的资源

3.使用WKWebView直接请求流地址，达到和google浏览器加载同样的效果，把操作View浮在上面，可行，有局限性

4.利用IOS原生的NSURLSession，实现一步请求，便可不断的从流地址接收数据

再来第二个问题：（通过TCP协议发送指令与硬件设备交互）

(视频部分)分析代码实现：

方法一：

如何集成VLC呢？关于如何集成，推荐大家去看这篇文章VLC集成与使用，大神讲的已经很明白了。 在项目中添加依赖库,整个项目的轮子可以参照iOS 之VLC使用RTSP流做监控或者直播视频
集成步骤就不多说了，接下来:

#import 
@property (nonatomic, strong)VLCMediaPlayer *player;
-(void)setVedioV{
    _player = [[VLCMediaPlayer alloc] initWithOptions:nil];
    _player.drawable = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, self.view.bounds.size.width, self.view.bounds.size.height)];
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://xxx.xxx.x.x:xxxx/?action=scream"];
    _player.media = [VLCMedia mediaWithURL:url];
    NSMutableDictionary *mediaDicts = [[NSMutableDictionary alloc] init];
    [mediaDicts setObject:@"100"  forKey:@"network-caching"];
    [mediaDicts setObject:@"24"  forKey:@"fps"];
    [_player.media addOptions:mediaDicts];
    [_player play];
}

方法二：

#pragma mark  swift实现
//设置定时器:
var timer : Timer?
self.timer = Timer.scheduledTimer(timeInterval: 0, target: self, selector: #selector(self.setR), userInfo: nil, repeats: true);
func setR(){
    DispatchQueue.main.async{
        //先移除
        self.monitorV.monitorIV.removeFromSuperview()
        let url = URL(string: "http://xxx.xxx.x.x:xxxx/?action=snapshot")
        //从网络获取数据流
        let data = try! Data(contentsOf: url!)
        //通过数据流初始化图片
        let newImage = UIImage(data: data);
        self.monitorV.monitorIV = UIImageView(image:newImage);
        //后添加
        self.monitorV.addSubview(self.monitorV.monitorIV);
        //操作View浮在上面
        self.monitorV.bringSubview(toFront: self.monitorV.dealV);
    }
}

方法三：

#import 
@property (strong, nonatomic) WKWebView *webView;
-(void)setWKwebV{
    // WKWebView初始化
    // 方法一：（简单的设置）
    _webView = [[WKWebView alloc] init];
    _webView.navigationDelegate = self;
    NSURL *url =  [NSURL URLWithString:@"http://xxx.xxx.x.x:xxxx/?action=stream"];
    NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url];
    [_webView loadRequest:request];
    [self.view addSubview:_webView];
}

方法四：

- (id)init
{
    #pragma mark  初始化接受数据的NSData变量
    _data = [[NSMutableData alloc] init];
    _task = [[NSURLSessionDataTask alloc] init];
    return [super init];
}
#pragma mark - 创建NSURLSession请求：
- (void) setTask {
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://xxx.xxx.x.x:xxxx/?action=stream"];
    //配置请求
    NSURLSessionConfiguration *config = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];
    config.networkServiceType = NSURLNetworkServiceTypeDefault;
    config.timeoutIntervalForRequest = 15;
    NSURLSession *session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:config delegate:self delegateQueue:[NSOperationQueue mainQueue]];
    //创建网络任务
    self.task = [session dataTaskWithURL:url];
    //5 发起网络任务
    [self.task resume];
}
#pragma mark 实现NSURLSessionDataDelegate代理方法
#pragma mark 开始接收到服务器的响应时调用
-(void)URLSession:(NSURLSession *)session dataTask:(nonnull NSURLSessionDataTask *)dataTask
didReceiveResponse:(nonnull NSURLResponse *)response
completionHandler:(nonnull void (^)(NSURLSessionResponseDisposition))completionHandler {
    NSData *data = [NSData dataWithData:self.data];
    self.img = [[UIImage alloc]initWithData:data];
        _trafficV.monitorIV.image = self.img;
    [self.data setLength:0];
    completionHandler(NSURLSessionResponseAllow);
}
#pragma mark 接收到服务器返回的数据时调用，服务器返回的数据比较大时会多次调用
-(void)URLSession:(NSURLSession *)session dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask didReceiveData:(NSData *)data {
    [self.data appendData:data];
}

(TCP部分)分析代码实现：

如何实现TCP通信呢？我选的是CocoaAsyncSocket(Github上的轮子)，关于如何实现，推荐大家去看这篇文章【iOS开发】之CocoaAsyncSocket使用，大神讲的已经很明白了。

//搭建TCPSocket
- (void) setTcpSocket {
    dispatch_queue_t dQueue = dispatch_queue_create("client tdp socket", NULL);
    // 1. 创建一个 udp socket用来和服务端进行通讯
    sendTcpSocket = [[GCDAsyncSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:dQueue socketQueue:nil];
    // 2. 连接服务器端. 只有连接成功后才能相互通讯 如果60s连接不上就出错
    NSString *host = @"xxx.xxx.x.x";
    uint16_t port = xxxx;
    [sendTcpSocket connectToHost:host onPort:port withTimeout:60 error:nil];
    // 连接必须服务器在线
}
#pragma mark - 代理方法表示连接成功/失败 回调函数(GCDAsyncSocketDelegate)
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(uint16_t)port {   
    //连接成功 等待数据来啊
    [sock readDataWithTimeout:-1 tag:200];
}
// 如果对象关闭了 这里也会调用
- (void)socketDidDisconnect:(GCDAsyncSocket *)sock withError:(NSError *)err {
    // 连接失败,断线重连
    NSString *host = @"xxx.xxx.x.x";
    uint16_t port = xxxx;
    [sendTcpSocket connectToHost:host onPort:port withTimeout:60 error:nil];
}
#pragma mark - 消息发送成功 代理函数
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didWriteDataWithTag:(long)tag {
    //STLog(@"消息发送成功");
}
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag {
    #接受TCP服务端返回的数据哈哈哈哈
    [HudTips showToast: [@"TCP：" stringByAppendingString:[self hexStrFromData:data]] showType:Pos animationType:StToastAnimationTypeScale];
    // 每次读取完数据，都要调用下面的方式
    [sock readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}

最重要的部分来了哈：

// LS 左轮速度  LD 左轮方向  RS 右轮速度  RD 右轮方向
- (void)sendDs:(char)LS andLD:(char)LD andRS:(char)RS andRD:(char)RD{
    //ff fe 05 01 05 00
    unsigned char cmd_switch[6];
    cmd_switch[0]=(char)0xFF;//帧头
    cmd_switch[1]=(char)0xFE;//帧头
    cmd_switch[2]=LS;//左轮速度: 05
    cmd_switch[3]=LD;//方向: 正
    cmd_switch[4]=RS;//右轮速度: 05
    cmd_switch[5]=RD;//方向: 反
    #发送十六进制的数据，与硬件开始交互哈哈
    [sendTcpSocket writeData:[NSData dataWithBytes: cmd_switch  length:6] withTimeout:60 tag:100];
}

那些时刻我所踩的坑：

坑一：VLC延时太大，更改了其配置，然而并没有什么效果

    NSMutableDictionary *mediaDicts = [[NSMutableDictionary alloc] init];
    [mediaDicts setObject:@"100" forkey:@"network-caching"];
    [mediaDicts setObject:@"100" forkey:@"file-caching"];
    [mediaDicts setObject:@"100" forkey:@"live-caching"];
    [mediaDicts setObject:@"100" forkey:@"sout-mux-caching"];
    [mediaDicts setObject:@"16" forkey:@"max-fps"];
    [mediaDicts setObject:@"1" forkey:@"framedrop"];
    [mediaDicts setObject:@"0" forkey:@"start-on-prepared"];
    [mediaDicts setObject:@"0" forkey:@"http-detect-range-support"];
    [mediaDicts setObject:@"48" forkey:@"skip_loop_filter"];
    [mediaDicts setObject:@"0" forkey:@"packet-buffering"];
    [mediaDicts setObject:@"2000000" forkey:@"analyzeduration"];
    [mediaDicts setObject:@"1" forkey:@"videotoolbox"];
    [mediaDicts setObject:@"12" forkey:@"min-frames"];
    [mediaDicts setObject:@"16" forkey:@"r"];

实测：刚开始真的没什么延迟，但到后面延迟会很大，杀死进程，重进，都会有很大的延迟

坑二：方法四被我测出个BUG,app在运行时，按HOME键退出，然后等app进程被kill，此时再进入app，画面会卡住？

解决方案：

在进入后台（applicationDidEnterBackground）的时候发送个通知给控制器实现[self.task cancel];在将要进入前台（applicationWillEnterForeground）的时候发送个通知给控制器实现[self.task resume]或重新发送请求

坑三：需求实现了，不知道如何上线到appStore？由于内网才能出效果，且此app功能不多，怕是审核不让通过？

解决方案：

工具类app，需在备注里面说明其功能，最好配个简短视频到优酷、Youtube上

总结：

1.踩坑很多，前人种树，后人乘凉，自己用了那么多轮子，也得造个伪轮子

2.还没实现所有需求，还剩下开关灯，也只是发送TCP命令罢了，不断优化

3.目前只能使小车位置发生变化，若摄像头可以实现旋转的话，就福利多多

4.附上GitHub地址：https://github.com/stoneUoU/TrafficV

5.另附IOS控制智能硬件(由于硬件没在我这里，只能模拟出TCP请求效果，以后完善)最终效果展示：

最终效果