自定义应用层通信协议
slmp协议手册
slmp协议手册一、概述SLMP（Smart Link Manifold Protocol）是一种用于工业自动化领域的通信协议。
该协议通过实现设备之间的数据交换和通信，实现了智能控制和监测功能。
SLMP协议具有高效稳定、灵活可扩展等特点，被广泛应用于工业控制系统。
二、协议结构SLMP协议采用分层结构，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
1. 物理层物理层负责传输介质的定义和接口规范。
在SLMP协议中，物理层采用Ethernet、RS-485等常见的通信接口标准。
2. 数据链路层数据链路层负责数据帧的传输和错误检测。
SLMP协议在数据链路层采用了帧校验序列（FCS）进行数据完整性验证。
3. 网络层网络层负责数据的路由和寻址。
SLMP协议中的网络层使用了IP地址和子网掩码进行设备的定位和通信。
4. 传输层传输层提供可靠的数据传输服务。
SLMP协议使用了基于TCP/IP的传输机制，确保数据的可靠性和顺序性。
5. 应用层应用层是SLMP协议的最上层，负责定义数据交换的格式和传输协议。
SLMP协议支持多种数据格式，如二进制、ASCII码等。
三、协议特性SLMP协议具有以下特点：1. 高效稳定SLMP协议采用了优化的数据传输机制，实现了高效的数据交换。
同时，协议对通信错误进行了检测和纠正，提高了通信的稳定性。
2. 灵活可扩展SLMP协议支持灵活的数据格式定义，可以适应不同设备的需求。
同时，协议还提供了扩展功能，方便用户自定义和拓展。
3. 多种通信方式SLMP协议支持多种通信方式，包括点对点通信、多点通信和广播通信等。
用户可以根据实际需求选择合适的通信方式。
4. 安全性SLMP协议在数据传输过程中提供了安全性保障。
通过数据加密和身份验证等机制，确保数据的机密性和完整性。
四、应用场景SLMP协议适用于工业自动化领域的各种设备和系统。
以下是几个典型的应用场景：1. 工厂自动化SLMP协议可以应用于工厂自动化系统中，实现设备之间的数据交换和实时监测。
自定义应用层通信协议
自定义应用层通信协议应用层通信协议是计算机网络中实现不同应用程序之间数据交换的重要手段之一。
常见的应用层协议有HTTP、FTP、SMTP等，但有时候我们需要根据特定需求自定义一种应用层通信协议。
本文将介绍自定义应用层通信协议的意义、设计原则以及实现过程，并且分析其在实际应用中的优势和挑战。
一、自定义应用层通信协议的意义1.1 提高效率和性能自定义应用层通信协议可以根据具体应用的需求精确地设计消息格式和通信机制，避免了不必要的开销和冗余数据传输，从而提高通信效率和性能。
通过自定义协议，可以有效减少通信过程中的延迟和带宽占用，提升用户体验。
1.2 弥补已有协议的不足某些特定的应用场景下，现有的通用协议可能无法满足需求。
自定义协议可以根据具体需求定制化设计，弥补已有协议的不足。
例如，在物联网领域，由于设备类型繁多、通信要求复杂多样，自定义应用层通信协议可以更好地满足各类设备的需求。
1.3 提高安全性自定义应用层通信协议可以增加安全认证和加密机制，保护通信数据的隐私和完整性。
通过自定义协议，可以有效预防黑客攻击、信息窃取等安全威胁，提高系统的安全性。
二、自定义应用层通信协议的设计原则2.1 简洁明了自定义应用层通信协议应该尽量简洁明了，避免冗余和复杂的设计。
合理定义消息格式和通信机制，确保协议的易理解性和可扩展性。
2.2 可靠性和稳定性自定义协议在设计时要考虑通信的可靠性和稳定性。
要保证数据传输的有效性，尽量避免丢包和错误，可以采用差错校验、重传机制等手段来确保数据的可靠传输。
2.3 可扩展性自定义协议应具备良好的可扩展性，能够适应未来的需求变化。
在设计协议时，要考虑到新功能的引入和协议的升级，保证协议的灵活性和可持续发展。
三、自定义应用层通信协议的实现过程3.1 协议设计在协议设计阶段，首先确定通信的目标和需求，然后定义消息的格式和通信机制。
消息格式包括消息头、消息体和消息尾等部分，需要根据实际需求来确定。
zigbee协议规范
zigbee协议规范ZigBee是一种低功耗、低成本、无线网络通信协议，旨在为物联网设备提供高效的通信方式。
它基于IEEE 802.15.4标准，并使用了一套自己的通信协议规范。
本文将介绍ZigBee协议规范的主要内容及其在物联网领域的应用。
一、ZigBee协议框架ZigBee协议规范采用分层架构，包括应用层、网络层、MAC层和物理层。
应用层负责定义设备之间的应用通信协议，网络层处理设备之间的路由和组网，MAC层管理设备之间的访问和数据传输，物理层负责无线信号的调制和解调。
二、ZigBee网络拓扑结构ZigBee支持多种网络拓扑结构，包括星型、网状、集群树型等。
星型拓扑结构是最简单的，以一个协调器为中心，与多个终端设备直接通信。
网状拓扑结构允许多个设备之间进行直接通信，具有自组织和自修复的能力。
集群树型拓扑结构是一种分层的网络结构，能够实现更高效的数据传输和路由选择。
三、ZigBee通信协议ZigBee协议规范定义了一组通信协议，包括应用层协议、网络层协议、MAC层协议和物理层协议。
其中，应用层协议提供了设备之间的应用通信接口，可根据不同的应用需求进行自定义；网络层协议负责路由选择和组网管理，实现了多跳传输和自动路由；MAC层协议管理设备之间的通信时间和频率，以实现低功耗和高效通信；物理层协议定义了无线信号的调制和解调方式，包括频率、带宽和调制类型等。
四、ZigBee应用领域ZigBee协议规范广泛应用于物联网领域，包括家庭自动化、智能城市、工业控制和农业监测等。
在家庭自动化中，ZigBee可以连接家庭中的各种设备，如灯光、门窗、温度传感器等，实现智能化的控制和管理。
在智能城市中，ZigBee可以应用于智能交通、环境监测和智能能源管理等领域，提高城市的管理效率和生活质量。
在工业控制中，ZigBee可以实现设备之间的无线通信和监测，提高生产效率和安全性。
在农业监测中，ZigBee可以应用于土壤湿度、气象信息等数据的采集和传输，为农业生产提供便利。
通信技术中的应用层协议概述
通信技术中的应用层协议概述应用层协议是通信技术中的重要组成部分，它定义了网络应用程序如何在网络之间进行通信。
在通信技术中，应用层协议提供了一种标准化的方式，使不同的应用程序能够相互通信和交换信息。
通信技术中的应用层协议概述在通信技术中，应用层协议概述是指对应用层协议进行总结和概况性的介绍。
应用层协议是一种定义了应用程序之间通信规则的协议，它决定了数据如何打包、发送和接收。
具体来说，应用层协议定义了消息格式、数据编码和解码方式，以及通信双方之间的交互规则。
常见的应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP和DNS等。
HTTP（超文本传输协议）是用于在计算机之间传输超文本数据的协议，它是Web应用的基础。
FTP （文件传输协议）是用于在计算机之间传输文件的协议。
SMTP（简单邮件传输协议）是用于在计算机之间传输电子邮件的协议。
DNS（域名系统）是用于将域名转换为IP地址的协议。
在应用层协议中，消息格式是通信双方之间交换信息的基础。
通常，消息格式由头部和数据两个部分组成。
头部包含了关于消息的元数据，例如消息类型、目标地址和源地址等。
数据部分包含了实际的消息内容。
消息格式的设计要考虑到数据的可读性、传输效率和安全性等因素。
数据编码和解码方式是应用层协议中另一个重要的方面。
数据编码是将消息中的数据转换成二进制形式，以便在网络上传输。
数据解码则是将接收到的二进制数据转换回原始的消息格式。
常见的数据编码和解码方式包括ASCII码、UTF-8和Base64等。
不同的编码方式适用于不同的数据类型和传输需求。
通信双方之间的交互规则也是应用层协议中需要考虑的重点。
交互规则定义了通信双方在发送和接收消息时应遵循的规范。
例如，通信双方可以约定一定的消息顺序和时间间隔，以确保消息的正确传输和顺序执行。
除了以上提到的常见应用层协议外，还有许多其他的应用层协议被广泛应用于不同的领域。
例如，VoIP（网络语音）协议用于实现通过Internet进行语音通话；IMAP（互联网消息访问协议）协议用于从邮件服务器接收电子邮件；SNMP（简单网络管理协议）协议用于监控和管理网络设备等。
自定义通信协议
自定义通信协议1. 引言通信协议是计算机网络中进行信息传输的规则和约定。
自定义通信协议是指根据特定需求，自行设计和制定的通信规则。
本文将介绍自定义通信协议的基本概念、设计原则以及示例。
2. 自定义通信协议的基本概念自定义通信协议是一种特定领域的通信规则，在该协议下，通信的双方按照预先定义好的格式和规则进行信息交换。
自定义通信协议的设计可以灵活地满足特定需求，提高通信效率和安全性。
3. 自定义通信协议的设计原则设计一个好的自定义通信协议需要考虑以下几个原则：3.1 简洁性通信协议应该尽量简洁明了，避免过多的冗余信息和复杂的操作步骤。
简洁的通信协议能够提高通信效率，并减少出错的可能性。
3.2 安全性通信协议应该具备一定的安全性，防止信息被非法篡改和窃取。
可以采用加密算法和身份验证等手段来增强通信的安全性。
3.3 可扩展性通信协议应该具备一定的可扩展性，能够适应未来可能出现的新需求和新技术。
设计时应考虑到通信协议的可升级性，以便后续的功能扩展。
4. 自定义通信协议示例下面是一个简单的自定义通信协议示例，用于传输传感器数据：4.1 协议格式自定义通信协议的格式如下：| 数据类型 | 数据长度 | 数据 |•数据类型：表示数据的类型，如温度、湿度等。
•数据长度：表示数据的长度，以字节为单位。
•数据：实际的传感器数据。
4.2 示例协议包以下是一个示例的通信协议包：| 温度 | 1字节 | 25℃ |该协议包表示传输的是温度数据，数据长度为1字节，具体的数据为25℃。
4.3 示例协议流程示例通信协议的流程如下：1.传感器将数据按照协议格式打包。
2.数据包通过网络传输到接收端。
3.接收端按照协议格式解析数据包，获取传感器数据。
4.接收端对数据进行处理和存储。
5. 总结自定义通信协议是一种根据特定需求自行设计和制定的通信规则。
本文介绍了自定义通信协议的基本概念、设计原则以及一个示例。
设计一个好的自定义通信协议需要考虑简洁性、安全性和可扩展性等因素，以提高通信效率和安全性。
c语言自定义通讯协议的具体实现
c语言自定义通讯协议的具体实现在开发嵌入式系统或者网络应用程序时，通讯协议是非常重要的一部分。
然而，现有的通讯协议并不一定适用于所有的应用场景，有时候需要自定义一种通讯协议。
C语言是一种非常常用的编程语言，本文将介绍如何使用C语言来实现自定义通讯协议。
1. 确定通讯协议格式首先，我们需要确定通讯协议的格式，这个格式应该包括以下几个部分：（1）头部信息：标识通讯协议的类型和版本号等信息。
（2）数据长度：表示本次通讯的数据长度。
（3）数据内容：包含本次通讯所需要传输的数据。
（4）校验信息：用于校验数据完整性和正确性。
2. 实现通讯协议接下来，我们需要使用C语言来实现上述通讯协议，以下是一个简单的实现代码：``` ctypedef struct _CommProtocol{unsigned char header[4]; //头部信息unsigned short dataLen; //数据长度unsigned char data[1024]; //数据内容unsigned char checkSum; //校验信息}CommProtocol;void sendCommProtocolData(CommProtocol* pData){//发送头部信息//发送数据长度//发送数据内容//发送校验信息}void receiveCommProtocolData(CommProtocol* pData){//接收头部信息//接收数据长度//接收数据内容//接收校验信息}```3. 实现校验函数为了保证数据的正确性，我们需要实现一个校验函数，通常使用CRC校验或者校验和等方式来实现。
以下是一个使用校验和的实现方法：``` cunsigned char checksum(unsigned char* pData, unsigned short len){unsigned char checkSum = 0;for (unsigned short i = 0; i < len; i++){checkSum += pData[i];}return checkSum;}```4. 可扩展性设计在实现通讯协议时，我们需要考虑到协议的可扩展性，因为有时候需要添加新的功能或者修改协议格式。
应用层安全通信协议
应用层安全通信协议应用层安全通信协议是为了保护应用程序之间的通信安全而设计的一种协议。
在现代网络通信中，由于网络的开放性和复杂性，传统的通信方式往往无法满足安全性的要求。
因此，应用层安全通信协议的出现，能够在应用层对通信进行加密和认证，确保通信的机密性和完整性，并防止中间人攻击和篡改。
应用层安全通信协议通常包括以下几个重要组成部分：身份认证、加密传输、完整性校验和会话管理。
首先，身份认证是建立在通信双方的身份确认基础上的。
协议中会定义一种机制，用于验证通信双方的身份，并确保双方都是合法的。
常见的身份认证方式包括用户名/密码验证、数字证书和令牌认证等。
其次，加密传输是保证通信内容安全的关键环节。
通过采用对称密钥或非对称密钥加密算法，将通信内容进行加密，确保只有合法的通信双方能够解密和读取内容。
同时，配合使用密钥交换协议，确保密钥的安全传递，减少密钥泄漏的风险。
完整性校验是为了防止信息在传输过程中被篡改而设置的。
通过在通信数据中添加校验和或数字签名等机制，可以对接收到的数据进行校验，确保数据的完整性。
这样即使数据被修改，接收方也能够发现并拒绝非法的数据。
最后，会话管理是为了保证通信的连续性和稳定性而设计的。
通过会话管理协议，在通信的开始和结束时建立和终止会话，并对会话过程进行管理。
包括会话建立、维护和结束，以及会话超时的处理等，确保通信的可靠性和稳定性。
总之，应用层安全通信协议在保证应用程序之间通信安全方面发挥了重要作用。
它能够提供身份认证、加密传输、完整性校验和会话管理等功能，确保通信的机密性、完整性和可靠性。
在今后的网络通信中，应用层安全通信协议将会越来越重要，为用户和应用程序提供更加安全可靠的通信环境。
应用层安全通信协议在现代网络通信中起到至关重要的作用，它能够保护应用程序之间的通信安全，确保通信的机密性、完整性和可靠性。
在本篇文章中，我们将继续讨论应用层安全通信协议的相关内容。
一、身份认证是应用层安全通信协议的基础之一。
485自定义通讯协议
00字节4
00字节5
00字节6
08字节7
F1字节8FF其中：
第1个字节02为采集模块地址
第2个字节04为读取数据功能码
第3~6个字节00 00 00 08代表读取采集模块指令码
第7~8个字节F1 FF为采集模块设备的校验码
2.电压采集时发送指令为：
字节1
03字节2
04字节3
00字节4
00字节5
485
本项目通过485与采集模块通讯，为了提高系统的可靠性，上位机与下位机DSP均能实现数据的采集和显示。上位机数据采集与ADAM4117和ADAM4118的数据采集采用485通讯模式。
其中，485通讯默认波特率9600，采用modbus协议。
一、上位机发送
1.温度采集时发送指令为：
字节1
02字节2
xx3
10
14
xx15
xx16
xx17
xxቤተ መጻሕፍቲ ባይዱxx5
xx6
xx7
xx
18
xx数据
19
xx20
-21
-8
xx9
xx10xx11xx数据
其中：
第1个字节为02，表示接收到的数据为温度数据；
03，表示接收到的数据为电压数据。
第2个字节04，可以作为校验使用；
第3个字节10，可以作为校验使用。
第4~19个字节，共16个字节，为8个通道的温度或电压数据。即2个字节表示一个通道的数据值。
00字节6
08字节7
F0字节82E其中：03为采集模块地址
04为读取数据功能码
第3~6个字节00 00 00 08代表读取采集模块指令码
第7~8个字节F0 2E为采集模块设备的检验码
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1．通信协议的概念及其要素
在OSI开放互联参考模型中，对等实体之间数据单元在发送方逐层封装，在接收方的逐层解析。
发送方N层实体从N+1层实体得到的数据包称为服务数据单元（Service Data Unit，SDU）。
N层实体只将其视为需要本实体提供服务的数据，将服务数据单元进行封装，使其成为一个对方能够理解的数据单元（Protocol Data Unit，PDU），封装过程实际上是为SDU增加对等实体间约定的控制信息（Protocol Control Information，PCI）的过程。
为了保证网络的各个功能的相对独立性，以及便于实现和维护，通常将协议划分为多个子协议，并且让这些协议保持一种层次结构，子协议的集合通常称为协议簇。
网络协议的分层有利于将复杂的问题分解成多个简单的问题，从而分而治之。
各层的协议由各层的实体实现，通信双方对等层中完成相同协议功能的实体称为对等实体。
对等实体按协议进行通信，所以协议反映的是对等层的对等实体之间的一种横向关系，严格地说，协议是对等实体共同遵守的规则和约定的集合。
通信协议精确地定义了双方通信控制信息和解释信息：发送方能将特定信息（文本、图片、音频、视频）按协议封装成指定格式的数据包，最终以串行化比特流在网络上传输；接收方接收到数据包后，根据协议将比特流解析为本地化数据，从而获取对方发送过来的原始信息。
通信协议包括三个要素：
（1）语法：规定了信息的结构和格式；
（2）语义：表明信息要表达的内容；
（3）同步：规则涉及双方的交互关系和事件顺序。
整个计算机网络的实现体现为协议的实现，TCP/IP协议是Internet互联网的核心协议。
2．通信协议开发步骤
（1）协议的开发主要包括协议设计、协议形式描述、协议实现和协议一致性测试。
协议的开发过程与步骤如图1所示。
图1 协议开发过程与步骤
（2）协议设计过程中的分组发送接收模型如图2所示。
图2协议设计过程中的分组发送接收模型
（3）协议的一致性测试
协议的一致性测试是指测试协议能否按照预想的控制策略实现正确的通信，主要体现在数据包通过信道从信源传送到信宿后，信宿能够根据协议正确的解析出原始信息。
协议的一致性测试如图3所示。
图3 协议一致性测试环境
根据测试环境的可以分为局部测试和分布式测试，如图4所示。
图4局部测试法、分布式测试法
3．数据包和数据报
为方便描述自定义协议，还是借用数据包和数据报来描述封装数据单元和传输数据单元，但这里的数据包和数据报完全不同于TCP/IP架构中的Packet和Datagram概念。
下文所述的数据包指封装的基本单位，以TLV（Type-Length-Value）格式封装基本消息单位；数据报Package是传输的基本单位，头部包含序列号和命令信息。
接收端根据命令信息分辨事件类型，做出不同的解析。
报文实体是多个TLV数据包组成的链表。
4.数据包TLV的设计
从应用层HTTP协议，到超文本置标语言HTML（HyperText Mark-up Language），再
到可扩展置标语言XML（Extensible Markup Language），它们提供了数据的格式化存储、传输和格式化显示的规范，是网络通信的基石。
然而HTTP协议以及HTML/XML置标语言的本质就是定义一堆标签（Tag）对数据进行串行化序列化，然后接收方再根据标签解析、还原数据。
自定义通信协议的关键是对数据包的合理构造（construct）和正确解析（parse），即制定编解码规则。
抽象语法标记ASN（Abstract Syntax Notation）BER的长度确定的编码方式，由3部分组成Identifier octets、Length octets和Contents octets，实际上这就是一中TLV （Type-Length-Value）模型：类型字段（Type或Tag）是关于标签和编码格式的信息；长度字段（Length）定义数值的长度；内容字段（Value）表示实际的数值。
因此，一个编码值又称TLV三元组。
编码可以是基本型或结构型，如果它表示一个简单类型的、完整的显式值，那么编码就是基本型（primitive）；如果它表示的值具有嵌套结构，那么编码就是结构型（constructed）。
TLV编码就是指对Type（Tag）、Length和Value进行编码，形成比特流数据包；解码是编码的逆过程，是从比特流缓冲区中解析还原出原始数据。
采用C++编程语言设计TLV协议类，其类视图如图5所示。
图5 CTLV类视图
目前只提供设置整形值（int型）的setValue_Int和设置字符串值（C_String型）的SetValue_Cstring两个接口。
TLV将数据封装成包的格式如表1所示。
表1 TLV包格式
TLV包
头部包实体
m_dwTa g m_nLe
n
m_pVal
ue
TLV的接口说明：
（1）值类型标签m_vtTag是内部辅助枚举变量，它根据构造TLV时传递的服务类型标签m_dwTag来确定。
（2）TLV::m_nLen在为TLV设置具体值时确定。
（3）TLV包的封装：
1）使用Tag参数创建一个TLV对象后，调用TLV::setValue_*方法为TLV填充具体值；2）调用TLV::toBuffer方法打包到缓冲区streamBuffer。
（4）TLV包的解析：创建一个TLV对象后，调用TLV::fromBuffer方法从缓冲区streamBuffer解析出TLV。
（5）封装和解析涉及到本机字节顺序和网络字节顺序的转换问题。
（6）调用TLV::setValue_*方法填充TLV时，统一字节边界数为4。
5.数据报Package的设计
不同于底层的数据包/数据报只是对数据层次的封装解析，实际应用程序是以事件驱动的，因此必须注册不同的信令（事件类型标签），然后填充到数据报中。
接收端根据信令做出相应的事件处理。
例如在C/S通信系统中，客户端往往要先登录，通过服务器端的校验才能进行后续通信。
因此客户端运行后，需要构造并向服务器端发送含有LOGIN信令的包含用户名字符串strUserName和密码字符串strPassWord的数据报；服务器端解析LOGIN信令后做校验处理，然后发送含有LOGIN_RESPONSE信令和校验结果的回执数据报给客户端。
采用C++编程语言设计Package类，其类视图如图6所示。
图6 CPackage类视图
Package类将TLV封装成包的格式如表2所示。
表2 Package包格式
Package包
头部序列号包实体
m_nCmd
Len m_dwCm
dID
m_dwCmd
State
m_nSe
qNo
Count*
Tlv
Package的接口说明：
（1）Package::m_nCmdLen是整个Package包的长度，将其作为首个字段的好处在于当传送大数据包时，接收方可以根据数据长度来控制读状态，从而将一个大数据包分批接收。
（2）Package::m_nCmdLen在构造函数中初始化为16，在调用Package::addTLV方法填充包实体时增长。
（3）Package包的封装：
1）创建Package对象后，调用Package::setHeader方法填充头部信令；
2）创建TLV对象并填充数据，再调用Package::addTLV方法填充包实体；
3）调用Package::toBuffer方法将Package打包到缓冲区streamBuffer。
（4）Package包的解析：
1）先创建一个Package对象，调用Package::fromBuffer方法从缓冲区streamBuffer 先解析出Package的头部和序列号，再从剩余缓冲区中解析出TLV并将其串行化到链表。
2）调用Package::getTLV方法根据Tag从链表中查找具体TLV包，再调用TLV::getValue 方法取得具体值。
（5）Package::toBuffer方法和Package::fromBuffer方法主要遍历
Package::m_TLV_List列表，然后调用TLV::toBuffer方法和TLV::fromBuffer方法解析出TLV数据单元。
TLV数据包的功能测试（主要是本地测试）
鉴于实际通信数据最后都要转换成比特流，故只测试发送字符串类型的变量，仅测试协议能否正确打包、解析。
其他类型的普通数据都可以转换成字符串传输，最后，接收方根据
m_dwTag确定值类型m_vtTag，解析出具体值。
对TLV::setValue_C_String方法填充TLV的测试，需要考虑字节对齐问题。
对于长度为4字节倍数的C状态字符串，打包时省去末尾的‘/0’结束标志符。
需要测试长度非4倍数的字符串和长度为4倍数的字符串。
经本地测试，调用TLV::setValue_Int方法和TLV::setValue_C_String方法构造整形和字符串时，能够正确封装、正确解析。
Package数据报的功能测试，主要是将TLV组合成包，然后添加信令，完成特定的通信。
对登陆LOGIN和发送消息SUBMIT_SM的测试表明Package协议能正确封装、正确解析。
在实际项目中使用Package通信协议，对于稍大一点的数据块需要控制好读的步骤，以便能接收整包完整的信息。