基于LuatOS的WebSocket核心库，通过极简API和实用demo，助力开发者轻松构建具备工业级可靠性的双向实时通信应用。

一、WebSocket基础知识

1.1  什么是Websocket？

WebSocket是HTML5下一种新的协议（本质上是一个基于TCP的协议），主要解决传统HTTP协议在 “实时通信” 场景下的效率问题。

它实现了浏览器与服务器之间的全双工通信，能够节省服务器资源和带宽，达到实时通讯的目的。

WebSocket协议通过握手机制，允许客户端和服务器之间建立一个类似TCP的连接，从而方便它们之间的通信。

1.2  WebSocket核心工作机制

1）全双工通信模式：

• WebSocket提供真正的全双工通信通道，允许客户端和服务器之间同时发送和接收数据。

• 一旦连接建立，客户端和服务器可以主动向对方发送消息，而不需要像HTTP一样每次都要发起请求。

• 这种模式实现了实时通信，适用于需要低延迟和高频率数据交换的场景。

• 协议标识：
  非加密连接：ws://；加密连接：wss://。

2）持久化连接与握手过程：

• WebSocket连接通过一次HTTP握手升级而来。

  客户端发送一个HTTP请求，包含：

  Upgrade: websocket和Connection: Upgrade等头部。

• 服务器同意升级后，连接即转变为WebSocket连接，此后通信不再遵循HTTP协议。

• 连接建立后保持打开状态，避免了HTTP频繁建立和断开连接的开销。

1.3  WebSocket主要优势

• 实时性：
  支持服务器主动推送，延迟低，适用于实时应用。

• 减少带宽消耗：
  相比HTTP轮询，WebSocket减少了不必要的HTTP头开销和连接建立断开的开销。

• 双向通信：
  客户端和服务器可以平等地发送消息。

• 兼容性好：
  现代浏览器和大多数后端语言都支持WebSocket。

• 安全性：
  WebSocket支持使用TLS加密（即wss协议），提供安全通信。

1.4  WebSocket典型应用场景

• 工业设备远程监控：
  实时传输设备状态、运行参数和告警信息。

• 智能家居控制：
  家电状态实时同步和远程控制指令下发。

• 能源管理系统：
  实时监控电表、水表、燃气表数据。

• 环境监测与农业物联网：
  环境监测站、灾害预警系统、智慧农业远程控制等。

• 安防与应急系统：
  消防监测系统、应急响应设备、智能安防系统。

• 智慧城市：
  停车管理系统、公共设施监控、智能路灯控制等。

二、最新demo及实操教程

Air8000示例持续更新中，源码开放。当前WebSocket功能示例结合不同网卡应用进行演示（单4G网卡、单Wi-Fi网卡、单SPI以太网卡、多网卡），完整demo源码及实操教程详见下方链接。

最新源码下载：
https://gitee.com/openLuat/LuatOS/tree/master/module/Air8000/demo/WebSocket

实操教程详见：
https://docs.openluat.com/air8000/luatos/app/socket/websocket/

▼  应用模块简要说明  ▼

• main.lua：主程序入口；

• netdrv_device.lua：
  网卡驱动设备，可以配置使用netdrv文件夹内的四种网卡(单4G网卡、单Wi-Fi网卡、单SPI以太网卡、多网卡)中的任何一种网卡；

• websocket_main.lua：
  WebSocket client连接以及数据收发处理主逻辑；

• websocket_receiver.lua：
  WebSocket client数据发送处理模块；

• websocket_sender.lua：
  WebSocket client数据接收处理模块；

• network_watchdog.lua：
  网络环境检测看门狗；

• timer_app.lua：
  通知websocket client定时发送数据到服务器；

• uart_app.lua：
  在websocket client和uart外设之间透传数据；

• sntp_app.lua；
  发起ntp时间同步动作。