【iOS与EV3混合机器人编程一系列五个】iOS_WiFi_EV3_Library 解剖连接EV3

在上一篇文章中。我们解说了怎样用开源码库CocoaAsyncSocket来实现iOS上的UDP和TCP数据通信。那么在本文中。我们将介绍在CocoaAsyncSocket的基础怎样使用UDP和TCP连接EV3的机制。

之所以我们能够通过无线连接EV3，根本原因在于EV3的源码内建了一套无线连接通信的机制。

这套机制是这种：

1）EV3在连接到无线网络后，就不断地从3015port发送UDP数据。数据的格式例如以下:

Serial-Number: 0016533f0c1e
Port: 5555
Name: EV3
Protocol: EV3

从这个UDP数据中，我们能够获取其ip地址，设备序列号两个关键数据。

2）拥有了ip地址，我们就能够建立TCP连接连接到EV3，port为5555

3）在连接上TCP后，我们就能够向EV3发送数据了，我们必须先发送一个解锁信息获取控制EV3的权限才干实现对EV3的有效控制，解锁信息格式为：

GET /target?sn=SERIAL_NUMBER VMTP1.0 Protocol: EV3

sn=相应设备的序列号。就是我们从UDP信息中获取的序列号

4）解锁信息发送成功后。EV3会返回一条信息：”Accept:EV340”。假设我们收到了这条信息，就意味着我们已经解锁成功。如今我们就能够发送特定的EV3命令来控制EV3了。！

连接EV3的奥秘就是上面这么几句话了。

恭喜你，你已经知道Secret了！

那么如今我们要通过详细的程序来实现它。

在代码库中我们建立了一个类EV3WifiManager来管理EV3的连接和传输数据功能，并建立了EV3WifiBrowserViewController的视图控制器来作为EV3连接管理的界面。

为了更好地存储管理EV3设备数据，我们还建立了EV3Device来存储EV3的信息。

关于界面的设计本文就不谈了，仅谈谈实现连接的核心代码。

== Step 1：连接UDP并接收数据 ==

连接方法我们在上一篇文章已经讲了。本文不再谈。

如今主要说明一下数据处理部分：

- (void)udpSocket:(GCDAsyncUdpSocket *)sock didReceiveData:(NSData *)data
      fromAddress:(NSData *)address
withFilterContext:(id)filterContext
{
        // 1
        NSString *msg = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
        if (msg)
        {
        // 2
        NSString *serialNumber = [msg substringWithRange:NSMakeRange(14, 12)];
        
        NSString *host = [GCDAsyncUdpSocket hostFromAddress:address];
        
        EV3Device *device = [self.devices objectForKey:host];

        if (!device && host.length < 20) {
            
// 3
            EV3Device *aDevice = [[EV3Device alloc] initWithSerialNumber:serialNumber address:host tag:self.devices.count isConnected:NO];
            
            
            
            // 4
            dispatch_queue_t tcpSocketQueue = dispatch_queue_create("com.manmanlai.tcpSocketQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
            GCDAsyncSocket *tcpSocket = [[GCDAsyncSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:tcpSocketQueue];
            
            aDevice.tcpSocket = tcpSocket;
            
            
            [self.devices setObject:aDevice forKey:aDevice.address];
            
            
            
            if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(updateView)]) {
                dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                    [self.delegate updateView];
                });
            }
        }
        
        }
        else
        {
        NSLog(@"Error converting received data into UTF-8 String");
        }
        // 5
        [self.udpSocket sendData:data toAddress:address withTimeout:-1 tag:0];
}

1、将获取的转化为字符串

2、通过截取字符串来获取EV3设备的序列号，并通过hostFromAddress:获取特定连接的名称（每个连接都有一个host名称）作为EV3设备的key来存储EV3的信息。

3、新建一个EV3Device实例来存储设备信息

4、新建一个TCP socket用于连接EV3。

5、将原UDP数据返回给EV3。（这一步省略也没有关系）

== 连接TCP并解锁 ==

TCP的连接这里不讲。不清楚的童鞋还请看上一篇文章。

在实现中，我们在界面上显示了ip地址。点击后開始连接。

一旦连接成功。我们就马上发送解锁数据。并马上接收数据。代码例如以下：

- (void)connectTCPSocketWithDevice:(EV3Device *)device
{
    
    GCDAsyncSocket *tcpSocket = device.tcpSocket;
    // connnect
    NSError *error = nil;
    if (![tcpSocket connectToHost:device.address
                                onPort:5555
                                 error:&error])
    {
        NSLog(@"Error connecting: %@", error);
        
    } else {
        NSLog(@"Connected");
        // write data
        NSLog(@"writing...");
        NSString *unlockMsg = [NSString stringWithFormat:@"GET /target?sn=%@ VMTP1.0 Protocol: EV3",device.serialNumber];
        NSData *unlockData = [unlockMsg dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        [tcpSocket writeData:unlockData withTimeout:-1 tag:MESSAGE_UNLOCK];
        
        [tcpSocket readDataWithTimeout:-1 tag:MESSAGE_UNLOCK];
        
    }
    
    
}

读取到数据后。我们就着手进行数据处理，因为这个代码库要支持多机连接，因此我们在每个EV3Device中处理数据。这里大家要注意就是我们从EV3那边接收的不论什么数据包括port数据这是在这里进行处理。

- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag
{
    NSString *host = sock.connectedHost;
    EV3Device *device = [self.devices objectForKey:host];
    
    [device handleReceivedData:data withTag:tag];        
}

这里我们仅仅看处理解锁数据的过程：

case MESSAGE_UNLOCK:
        {
            NSString *httpResponse = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
            NSString *response =[httpResponse substringToIndex:12];
            if ([response isEqualToString:@"Accept:EV340"]) {
                self.isConnected = YES;
                NSLog(@"ev3 connected");
                
                dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                    [self scanPorts];
                    [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:EV3DeviceConnectedNotification object:self];
                });
            }
                break;
        }

须要注意的是我们发送的每一条数据都有特定的标签以便于区分。对于解锁数据的信息。其相应的标签是MESSAGE_UNLOCK。代码方面须要说明的不是非常多。核心就是推断接收到的信息是不是Accept:EV340，其余的代码就是直接发送命令让EV3返回port数据而且发送notification让界面更新。仅仅要接收到了信息。那么我们就已经成功连接而且能够控制EV3了。

须要说明的是有一些情况局域网中无法发送TCP数据。导致尽管连接上了TCP，但无法发送解锁信息。一般我都是用Android手机做热点。iPhone热点连接问题确实值得大家一起好好研究！

OK。那么大家能够看到，连接EV3并非一件非常困难的事。仅仅要通过上面几步。我们就能做到。

在下一篇文章中，我们讲介绍怎样给EV3发送命令，怎样创建命令。

敬请期待！

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