一、开启TCP服务

TCP开启在application.yml文件中控制。

提示

tcp.enabled: 开启后， TCP服务器启动连接设备

openws： 开启后，配合TCP服务，推送设备消息至前端实时更新

二、TCP设备连接

1. 注册包：

由于TCP设备连接，需要识别设备，因此TCP客户端连接时，上报的第一个报文为客户端的注册包。

例如：7e80D4AD203F3A1C7e

其中 7e 是包头包尾

80是注册包的标识位

D4AD203F3A1C 是设备编号

客户端上报注册包后，更新设备状态为在线

2. 心跳包:

TCP需要主动发送消息来维持设备的心跳保持，上图中 keep-alive 是心跳超时的判定时间 70s，因此设备的心跳需要维持在70s以下。

心跳包例如: 7e817e 7e 是包头包尾，81是标识位 (心跳包只是维持TCP长连接，一般无其他实际意义)

3. 特殊的注册，心跳 数据包：

在有些设备客户端，会把设备的注册包，心跳包，数据包，定时上报，一方面是包含了设备编号，也可以维持了心跳，数据包还包含了设备上报的信息，这种情况系统也是可以支持的。

三、TCP模拟客户端测试

模拟客户端放在如下文件

1. 模拟客户端上线

发送注册包：配置好后，点击链接，发送注册包，如下 7e80D4AD203F3A1C7e

这个时候，看下本地启动服务可以看到

• a. TCP客户端上线
• b. 更新TCP客户的状态
• c. 记录设备事件记录

查看前端页面展示： webSocket 推送设备上线消息，实时更新前端显示

2. 模拟TCP客户端断电或 断开

断电需要等待设备心跳超时(70S), 断开连接是，是实时上报设备状态

断开连接是，打印信息如下，更新设备上下线状态，新增设备事件记录，前端ws推送实时更新

同样模拟客户端断电，需要等待客户端超过心跳超时时间 (70s)，更新动作跟设备断开一致。

四、TCP客户端前端连接展示

新建产品，选择TCP传输协议，通讯协议可以选择 JSON，Modbus-rtu协议

新建产品后，选中产品新建设备即可。

五、TCP + MODBUS

云端轮询，用模拟设备可以看到下发到设备的读指令，如下:

目前采用云端modbus轮询，采集数据，具体步骤，可以参考MQTT+MODBUS轮询方案

六、TCP+JSON

TCP设备上报格式是JSON数据，新建产品时候，选择JSON协议，新增好物模型，就可以上报数据到云平台。具体可以参考 MQTT+JSON

七、TCP客户端指令下发

如下图所示:

查看模拟模拟客户端可以看到，写指令下发成功，如下图所示：

八、TCP数据包，粘包，分包处理

TCP粘包拆包发生场景

• 因为TCP是面向流，没有边界，而操作系统在发送TCP数据时，会通过缓冲区来进行优化，例如缓冲区为1024个字节大小。
• 如果一次请求发送的数据量比较小，没达到缓冲区大小，TCP则会将多个请求合并为同一个请求进行发送，这就形成了粘包问题。
• 如果一次请求发送的数据量比较大，超过了缓冲区大小，TCP就会将其拆分为多次发送，这就是拆包。

对于粘包和拆包问题，常见的解决方案有四种：

1. 发送端将每个包都封装成固定的长度，比如100字节大小。如果不足100字节可通过补0或空等进行填充到指定长度;
2. 发送端在每个包的末尾使用固定的分隔符，例如\r\n。如果发生拆包需等待多个包发送过来之后再找到其中的\r\n进行合并;例如，FTP协议;
3. 将消息分为头部和消息体，头部中保存整个消息的长度，只有读取到足够长度的消息之后才算是读到了一个完整的消息;
4. 通过自定义协议进行粘包和拆包的处理

Netty对粘包和拆包问题的处理

Netty对解决粘包和拆包的方案做了抽象，提供了一些解码器(Decoder)来解决粘包和拆包的问题。如：

• LineBasedFrameDecoder：以行为单位进行数据包的解码;
• DelimiterBasedFrameDecoder：以特殊的符号作为分隔来进行数据包的解码;
• FixedLengthFrameDecoder：以固定长度进行数据包的解码;
• LenghtFieldBasedFrameDecode：适用于消息头包含消息长度的协议(最常用);

FastBee的TCP服务端，解决粘包，分包问题

1. 固定分隔符

   DelimiterBasedFrameDecoder 类定义了分割符处理粘包，分包问题

   TCP服务器启动处理客户端消息配置中，第二个处理类配置了粘包，分包处理在TCP启动时候，添加分隔符号

2. 固定长度

LengthFieldAndDelimiterFrameDecoder ，固定长度配置在TCP启动时候，配置如下做固定长度处理粘包，分包问题