WinCE Heartbeat Message的实现
Heartbeat Message通常被称为心跳帧,用于远程设备,告诉接收者我还活着。一般Heartbeat message会每隔一段时间发送一次,时间间隔根据需要来定。如果接收者一段时间内没有接收到设备的Heartbeat message,就会知道该设备可能被关闭或者出了问题。
一般Heartbeat message都是基于UDP的广播,根据具体的环境和需求,Heartbeat message中可以包含多种信息,用于反映设备的基本信息和运行状态。这里给一个Heartbeat Message网络数据包的格式,如下:
假设HeartBeat Message网络数据包由包头(Standard Message Header)和数据(Message Data)两部分组成,这样看来,上图描述的数据包格式不只用于HeartBeat Message,也可以用于其它类型的网络数据传输,当然这里只是介绍HeartBeat Message,先来介绍一下包头(Standard Message Header),定义如下:
Src Hw Type: Byte 0-1
源设备的设备类型,一般大型系统中可能有不同类型的设备,比如网络采集设备,网络显示终端,网络控制设备等。这两个Byte用于标示该设备的设备类型。
Src Dev Id: Byte 3-4
源设备的设备ID,系统中每个网络设备都有一个唯一的ID号,这两个Byte用于标示该设备的ID号。
Dst Hw Type: Byte 5-6
目的设备的设备类型,对于Heartbeat Message来说,这两个Byte可以是0xFF,0xFF。
Dst Dev Id: Byte 8-9
目的设备的设备ID,除非你要将Heartbeat Message发动到指定的设备,否则这两个Byte应该是0xFF, 0xFF。
Prot Ver: Byte 10-11
通讯协议的版本,这2个Byte指数据包的格式,以后可能会升级,所以要包含当前协议的版本,或者说当前数据包格式的版本信息。
Msg Id: Byte 12-13
这里只发送数据包中的消息的ID,你可能不只发送Heartbeat Message,可能还要发送其他的Message,每一种Message有一个ID号来标示,比如对于Heartbeat Message,这两个Byte可以是0x5010,当然也可以定义为其他。
Msg Type: Byte 14-15
消息的类型,对于一个复杂的系统,可能有很多种类型的消息,比如Command Message, Error Message, Response Message,当然Heartbeat Message也是一种,可以为Heartbeat Message的类型定义为0x0005。
Connection Type: Byte 16
连接类型,表示当前消息基于Broadcast,还是point to point,一般Heartbeat Message都是Broadcast的。
Msg Priority: Byte 17
消息的优先级,这里可以为消息定义不同的优先级,接收消息的设备可能同时接收很多个来自不同设备的网络消息,可以按照优先级来处理,这里Heartbeat Message的优先级可定义为Low或者Normal。
Reserved: Byte 18-21
预留4个Byte以后扩展或者做特殊用途。
Msg Length: Byte 22-23
描述后面消息的长度。
前面介绍了数据包包头,下面介绍一下数据包中的数据部分,HeartBeat Message的数据部分结构,如图:
MAC Address: Byte 24-29
设备的MAC地址。
BootLoader Ver: Byte 30-31
设备的Bootloader的版本号
Application Ver: Byte 32-33
设备的软件版本号
Config Ver: Byte 34-35
设备的配置文件或者数据库的版本号
Running Status: Byte 36
设备的运行状态,是Full-run状态,还是某一种低功耗运行状态。
Power Status: Byte 37
设备的电源状态,可能包含多种电源输入,比如3.3V,5V,+/-12V等,可以每个bit表示一种电源输入的状态,是否所有电源输入正常。
Temperature Status: Byte 38
设备的温度状态,设备中可能包含多个温度传感器,每个Bit表示一路温度监测是否正常。
Extended Info: Byte 39-42
扩展信息,用于传输一些额外的信息。
前面把Heartbeat Message的格式介绍完了,然后就是发送该数据包。在WinCE下很简单,就是一个socket的网络广播通讯,首先include “winsock2.h”头文件,连接Ws2.lib静态库,剩下的就是socket编程了,代码如下:
char c_name[255];
int i_brdcast, i_blockMode;
int serverSock;
LPHOSTENT lpAddr;
in_addr ipAddr, brdAddr;
WSADATA wsaData;
WORD wVersion;
BOOL b_Ret;
struct HeartBeat* pHeartbeat, Heartbeat_Data;
struct sockaddr_in serverAddr;
b_Ret = FALSE;
pHeartbeat = &Heartbeat_Data;
// Windows Socket Initialization
wVersion = MAKEWORD(2, 2);
wsaStatus = WSAStartup(wVersion, &wsaData);
// Initialize socket addr structure
memset((char*)&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
serverAddr.sin_port = htons(SOCKET_PORT);
// Create socket
serverSock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (serverSock != INVALID_SOCKET)
{
gethostname(c_name, sizeof(c_name));
lpAddr = gethostbyname(c_name);
ipAddr = *(struct in_addr FAR*)(lpAddr->h_addr);
// Initialize the broadcast address that depends on your network
brd_addr.sin_addr.S_un.S_un_b.s_b1 = ipAddr.S_un.S_un_b.s_b1;
brd_addr.sin_addr.S_un.S_un_b.s_b2 = ipAddr.S_un.S_un_b.s_b2;
brd_addr.sin_addr.S_un.S_un_b.s_b3 = 0xFF;
brd_addr.sin_addr.S_un.S_un_b.s_b4 = 0xFF;
// bind socket
if (bind(serverSock, (LPSOCKADDR)&serverAddr, sizeof(struct sockaddr)) != SOCKET_ERROR)
{
// support broadcast
i_brdcast = 1;
if (setsockopt(serverSock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, (char*)&i_brdcast,sizeof(i_brdcast)) != SOCKET_ERROR)
{
// set socket block mode
i_blockMode = 0;
if (ioctlsocket(serverSock, FIONBIO, (u_long*)&i_blockMode) != SOCKET_ERROR)
{
b_Ret = TRUE;
}
}
}
}
if (b_Ret == TRUE)
{
// Initialize the Heartbeat Message buffer
pHeartbeat->Mac = ;
pHeartbeat->Bl_Ver = ;
pHeartbeat->Cfg_Ver = ;
pHeartbeat->App_Ver = ;
pHeartbeat->RunStatus = ;
pHeartbeat->PowerStatus = ;
pHeartbeat->TempStatus = ;
while (1)
{
sendto(serverSock, (char*)pHeartbeat, HEARTBEAT_LEN, 0,( LPSOCKADDR)&brdAddr, sizeof(brdAddr));
// Sleep 10 seconds
Sleep(10000);
}
}
该代码是随手写的,没有调试,编译不过很正常,实际上这里只是给个例子。对于上面的代码多说两句,建议发送Heartbeat Message单独启动一个线程来做,也可以启动一个Timer来做。还有就是广播地址可以是255.255.255.255,也可以是分段广播,比如192.255.255.255或者192.168.255.255。使用什么样的广播地址取决于你的系统,比如你可能只希望在当前网段广播Heartbeat Message,不要影响到其他的网段,那就可以根据具体情况来设置广播地址。