目标
服务器向只具备 lora 通讯功能的装置发送更新文件，以免因为bug造成装置的失联。
难点
lora 是远距离、低功耗、低带宽的传输方式，典型空中传播速度只有 1.2 kbps 或 2.4 kbps(即300byte/s)，空速越高传播距离越短。并且，lora没有tcp/ip的3次握手、丢包重传机制，是非可靠通讯。文件一般是以千字节为单位的，必须要切分成多个小包传输，这中间存在包大小、时延设置、串口缓存等技术问题需要解决否则就会丢包。初步测试时，用12k的zip文件分包传输时，每包正常是235字节，发送间隔5秒，有 10/50 的包不足235字节（丢数了），中间涉及到 服务器-4g转lora网关-lora模块-python串口(pserial)-python主程序 5个环节，都有可能出问题。
问题排查
- 服务器-4g转lora网关 这个环节走的是移动互联网，协议tcp/ip，根据网关硬件的工作指示灯，与服务器的下发同时闪烁，应该不是堵点；
- 网关-lora模块 这个环节空速2.4kbps、每包最大240字节，测试发现发送间隔敏感，1秒、2秒都不能保证240字节发送完成，3秒比较合适，用串口测试工具测试模块接收正常；
- lora模块-pserial库 这个环节经过了uart，调用的是pserial的 real_all()，timeout=5秒，发现收到的都是8字节一个的小数据包，改成read(240)后有20%包不完整。
判断不是硬件问题，是pserial的调用方法不对，即不能一次读上百字节。
设计思路
- 服务端将文件按照小于240字节进行拆分，头部增加1个字节命令，尾部增加2个字节crc16；
- 服务端开始发送时首先发送一个字节的命令，模块据此判断接收开始；
- 终端python开辟bytearray用来缓存收到的字节，接收命令开始extend到bytearray中；
- 终端python在接收到空字节（pserial timeout时会返回空字节）判断是否超过服务器发送间隔（建议长一点，我设置的10秒），超过了认为接受结束；
- 终端将bytearray前n-2个字节（含1个字节命令）用来计算crc16，与最后两个字节对比，判断接受数据是否正确，正确则写入zip文件，然后解压执行更新。
规约结构
python核心通讯代码
_read 方法放到thread回调里一直执行，读取serial的字节，添加到file_buffer中，直到delay>10秒。经测试，12k文件连续5次以上发送成功。
def _read(self):
"""loop forever and read serial"""
while self.alive:
data = self.serial.read_all()
if data:
command = data[0]
self.last_recv = datetime.now()
if self.in_update == True:
self.file_buffer.extend(data)
elif command == 0x08:
self.file_buffer.extend(data)
self.in_update = True
else:
delay = (datetime.now()-self.last_recv).seconds
if delay > 10:
if self.in_update == True:
self._handle_update(bytes(self.file_buffer))
self.in_update = False
self.file_buffer.clear()
self.alive=False
def _handle_update(self,data):
if data:
command=data[0]
if (command == 0x08) & (len(data) > 3) & (modbus.checkcrc16(data) == True):
self.logger.info('call update...')
try:
self._file_update_cb(data[1:(len(data)-2)])
except Exception as e:
self.logger.error("update error:"+str(e.args))
else:
self.logger.error('file_buffer bad, length='+str(len(data)))