ESP32 TCP詳解

一、ESP32 TCP簡介

ESP32是一款集成了Wi-Fi和藍牙功能的微控制器，具有低功耗，高速度和靈活性的優點，可以廣泛應用於物聯網等領域。ESP32 TCP是ESP32的一種通信模式，它具有高效，穩定，低延遲的特點，能夠實現點對點和廣播通信，並且易於使用。

二、ESP32 TCP通信

ESP32 TCP通信主要涉及到以下幾個方面：

1. 建立TCP連接

建立TCP連接是實現ESP32 TCP通信的第一步。ESP32可以作為服務端或客戶端來建立TCP連接。作為服務端時，ESP32需要在指定的埠等待來自客戶端的連接請求；作為客戶端時，ESP32需要主動連接服務端。以下是ESP32作為服務端和客戶端的代碼示例：

//ESP32作為服務端
WiFiServer server(80);

void setup() {
  server.begin();
}

void loop() {
  WiFiClient client = server.available();
  if (client) {
    //接收客戶端請求並回複數據
    client.println("Hello ESP32TCP!");
    //關閉連接
    client.stop();
  }
}


//ESP32作為客戶端
WiFiClient client;

void setup(){
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
  }
  
  //連接服務端
  if (client.connect(serverIP, serverPort)) {
    //發送數據並接收服務端回復
    client.println("Hello Server!");
    String response = client.readStringUntil('\r');
  }
  //關閉連接
  client.stop();
}

2. 發送和接收數據

ESP32 TCP通信中，通過發送和接收數據來實現信息交互。ESP32可以使用以下函數進行發送或接收數據：

– client.write()：向對端發送數據。

– client.print()：向對端發送ASCII字元串。

– client.println()：向對端發送ASCII字元串並加上換行符。

– client.read()：從對端接收一個位元組的數據。

– client.readBytes()：從對端接收多個位元組的數據。

– client.readStringUntil()：從對端讀取字元串，指定字元串結束符。

– client.available()：返回接收緩衝區中可讀取的位元組數。

發送和接收數據的代碼示例如下：

//發送數據
client.write(data, length);
client.print("Hello Server!");
client.println("Hello Server with line break!");

//接收數據
int data = client.read();
char buffer[256];
int bytes = client.readBytes(buffer, 256);
String str = client.readStringUntil('\r');
int available = client.available();

3. 斷開TCP連接

在ESP32 TCP通信中，斷開TCP連接是一個重要的步驟。ESP32可以使用以下函數來關閉已打開的TCP連接：

– client.stop()：關閉TCP連接。

以下是ESP32斷開TCP連接的代碼示例：

client.stop();

三、ESP32 TCP廣播

ESP32 TCP廣播是一種基於UDP協議的網路通信方式，它適用於對同一區域網內的多台設備進行通信。ESP32可以採用組播（Multicast）廣播的方式，將數據同時發給多個設備。

ESP32 TCP廣播的代碼示例如下：

WiFiUDP udp;

void setup(){
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
  }
  
  //啟用組播
  udp.beginMulticast(WiFi.localIP(), IPAddress(224, 0, 0, 1), 1234);
}

void loop(){
  //廣播數據
  udp.beginPacket(IPAddress(224, 0, 0, 1), 1234);
  udp.write(data, length);
  udp.endPacket();
}

四、ESP32 TCP安全

ESP32 TCP通信涉及到數據的傳輸和共享，需要考慮到通信的安全性。ESP32可以採用以下幾種方式來保障通信的安全：

– 使用TLS/SSL協議：通過TLS/SSL協議加密通信數據，保護通信安全。

– 使用數字簽名技術：通過數字簽名技術對數據進行簽名以保證數據的完整性。

– 使用訪問控制技術：通過訪問控制技術進行身份驗證和許可權控制，保障通信的合法性。

五、ESP32 TCP示例代碼

以下是ESP32 TCP通信的完整示例代碼，包括建立TCP連接、發送和接收數據、斷開TCP連接等基本功能：

#include 

const char* ssid = "your_SSID";
const char* password = "your_PASSWORD";

WiFiClient client;

void setup(){
  Serial.begin(115200);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
  }
  Serial.println("WiFi connected!");

  //連接服務端
  if (client.connect(serverIP, serverPort)) {
    //發送數據並接收服務端回復
    client.println("Hello Server!");
    String response = client.readStringUntil('\r');
    Serial.println("Server response:" + response);
  }
  //關閉連接
  client.stop();
}

void loop(){
}

六、總結

ESP32 TCP是一種高效，穩定，低延遲的通信方式，可以實現點對點和廣播通信，並且易於使用。ESP32 TCP通信涉及到建立TCP連接、發送和接收數據、斷開TCP連接等多個方面，其中發送和接收數據是最為常見和重要的功能。ESP32 TCP廣播是一種基於UDP協議的網路通信方式，適用於同一區域網內的多台設備進行通信。ESP32還可以採用TLS/SSL協議、數字簽名技術、訪問控制技術等多種方式來保證通信的安全。