用C語(yǔ)言做物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)開(kāi)發(fā)時(shí)，經(jīng)常需要通過(guò)串口、485接口等從一些傳感器讀取數(shù)據(jù)，由于網(wǎng)關(guān)設(shè)備和傳感器所處的環(huán)境復(fù)雜多樣，電磁干擾等常常會(huì)破壞傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，為了確保傳輸數(shù)據(jù)的可靠性，通常會(huì)采取一些策略，常用的策略：數(shù)據(jù)校驗(yàn)+超時(shí)重傳，具體過(guò)程如下：
- 發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，在元數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上增加校驗(yàn)數(shù)據(jù)形成請(qǐng)求數(shù)據(jù)包(data pack)，然后將請(qǐng)求數(shù)據(jù)包發(fā)送出去，并啟動(dòng)守衛(wèi)計(jì)時(shí)器（Guard Timer)。
- 接收方在收到請(qǐng)求數(shù)據(jù)包后，以跟發(fā)送方相同的算法對(duì)元數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到校驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后跟收到的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若相同，則說(shuō)明數(shù)據(jù)可靠，可以使用；反之，說(shuō)明數(shù)據(jù)被破壞，直接丟棄掉。若數(shù)據(jù)可靠，接收方以同樣的格式做成響應(yīng)數(shù)據(jù)包回復(fù)給發(fā)送方；若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)被破壞，接收方不回復(fù)任何數(shù)據(jù)。
- 如果發(fā)送方在守衛(wèi)計(jì)時(shí)器超時(shí)前正確地接收到了接收方回復(fù)的響應(yīng)數(shù)據(jù)包，則停止守衛(wèi)計(jì)時(shí)器，并進(jìn)行后續(xù)的處理；若發(fā)送方在守衛(wèi)計(jì)時(shí)器超時(shí)時(shí)仍未收到接收方回復(fù)的響應(yīng)數(shù)據(jù)包，則重新發(fā)送"1."中的數(shù)據(jù)包，如此反復(fù)，直到正確發(fā)送或達(dá)到了重傳次數(shù)。
步驟1~3重點(diǎn)為了講述如何確保數(shù)據(jù)可靠傳輸，真實(shí)情景中為了能正確地?cái)喟ㄗR(shí)別數(shù)據(jù)包），通常會(huì)按照如下結(jié)構(gòu)來(lái)定義數(shù)據(jù)包：
- 包起始標(biāo)識(shí)：通常使用固定數(shù)據(jù)，比如0xFA, 0xAA, 0xA5等；
- 元數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：根據(jù)元數(shù)據(jù)長(zhǎng)度進(jìn)行斷包。比如：元數(shù)據(jù)長(zhǎng)度占1字節(jié)，校驗(yàn)數(shù)據(jù)占2字節(jié)，當(dāng)元數(shù)據(jù)長(zhǎng)度取值為10時(shí)，則數(shù)據(jù)包大小為14字節(jié)；
- 元數(shù)據(jù)：發(fā)送的或接收的，有一定格式或意義的應(yīng)用數(shù)據(jù)；
- 校驗(yàn)數(shù)據(jù)：按照某種校驗(yàn)算法（比如checksum，crc等）計(jì)算得到的值。
#define MAX_DATA_LEN 100 /* 假設(shè)元數(shù)據(jù)的最大長(zhǎng)度為100字節(jié) */
typedef struct tag_data_pack {
uint8_t sop; /* 包起始標(biāo)識(shí)，(Start Of Pack) */
uint8_t len; /* 元數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，假設(shè)為1字節(jié) */
uint8_t datas[MAX_DATA_LEN + 2]; /* 元數(shù)據(jù) + 2字節(jié)的校驗(yàn)數(shù)據(jù) */
}data_pack_t;
總線式的通信中，通常還會(huì)在數(shù)據(jù)包中加入目標(biāo)設(shè)備的地址，以便于確定數(shù)據(jù)是發(fā)往總線上的哪個(gè)設(shè)備，數(shù)據(jù)包的參考結(jié)構(gòu)如下：
用C語(yǔ)言描述如下：
#define MAX_DATA_LEN 100 /* 假設(shè)元數(shù)據(jù)的最大長(zhǎng)度為100字節(jié) */
typedef struct tag_data_pack {
uint8_t sop; /* 包起始標(biāo)識(shí)，(Start Of Pack) */
uint8_t addr; /* 目標(biāo)設(shè)備地址，假設(shè)為1字節(jié) */
uint8_t len; /* 元數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，假設(shè)為1字節(jié) */
uint8_t datas[MAX_DATA_LEN + 2]; /* 元數(shù)據(jù) + 2字節(jié)的校驗(yàn)數(shù)據(jù) */
}data_pack_t;
文中涉及的概念：
發(fā)送方、接收方、元數(shù)據(jù)、校驗(yàn)數(shù)據(jù)、請(qǐng)求數(shù)據(jù)包、響應(yīng)數(shù)據(jù)包、守衛(wèi)計(jì)時(shí)器。
