本文分享自中移OneOS微信公众号《应用MoLink框架快速实现网络连接》，作者：柏灵。
MoLink简介
1.1 MoLink是什么
Molink即ModuleLinkKit (模组连接套件)。MoLink是一整套针对嵌入式模组开发套件。MoLink提供了模组多实例管理、模组功能适配并向开发者提供统一易用的API(应用程序接口)。
同时，OneOS OpenCPU模组方案完全兼容Molink API接口，通过统一的API接口实现MCU+模组和模组OpenCPU方案间应用代码的无缝迁移。
1.2 传统嵌入式模组适配开发难点及不便
1）需要关注到具体的指令收发和解析并参与管理：
· 模组适配工作量大
· 调试复杂维护不便
2）不同厂商、型号间AT指令集存在差异：
· 切换不同模组周期长，工作量大
· 优化升级十分困难
1.3 MoLink对嵌入式模组适配开发的帮助
管理方便：提供统一的模组管理，支持多模组多线程。
开发简单：接口简明易用，专注业务功能开发。
上手即用：适配主流模组，免除繁杂适配工作。
功能丰富：适配云平台连接等复杂功能。
快速切换：统一应用程序接口，模组一键切换。
提供套接字编程接口（部分）。
框架及能力介绍
2.1 MoLink框架介绍
MoLink框架从上至下分为4层，分别为：
1）抽象接口层：提供通用控制、网络服务、网络连接、套接字、Wi-Fi管理等多种接口的定义及高层实现
2）核心层：提供Molink模组对象定义、模组实例的管理及其他关键部分实现
3）模组适配层：提供各种型号通信模组的抽象接口层各种接口的适配函数实
4）AT 解析器：可选模块，MCU架构下的模组适配通过AT解析器接管串口等设备并与与通信模组进行AT指令通信
2.1 MoLink能力介绍
MoLink代码结构目录如下：
MoLink拥有以下能力：
1）实例的管理功能，包括创建、获取、删除等功能；
2）通用控制功能，包括获取IMEI号码，获取ICCID号码等功能；
3）网络服务功能，包括附着、注网、获取信号质量等功能；
4）TCP/IP，包括基础的TCP/UDP连接的创建、连接、发送、接受、断开连接等功能；
5）Soker套接字功能，基于TCP/IP相关接口的基础，封装套接字接口，向上可由net/socket组件开启并支持标准BSD socker接口；
6）调试功能，包括ifconfig、ping等操作。
应用MoLink快速实现网络连接
3.1 前期准备
硬件支持
本次开发使用的是正点原子潘多拉开发板，采用超低功耗高性能的主控制器 STM32L475，板载1.3寸 TFT显示屏，集成STLink，多样化的扩展接口使其可连接多种模块如蓝牙、Lora、GPS等，硬件资源丰富。
模组选择的是ML302，ML302 是中国移动最新推出的 LTE Cat.1 模块。ML302 支持 TD- LTE/FDD- LTE 通信制式，具有丰富的 Internet 协议、行业标准接口和功能，支持 Windows、Linux 和 Android 驱动。
本实验中，潘多拉开发板的UART2和ML302的AT串口通过杜邦线相连（选杜邦线的原因真的是因为方便哈，并不是因为穷，虽然小编确实很穷≥﹏≤）。
软件获取
OneOS是中国移动针对物联网领域推出的轻量级操作系统，具有可裁剪、跨平台、低功耗、高安全等特点，支持ARM Cortex-M/R/A、MIPS、RISC-V等主流CPU架构，兼容POSIX、CMSIS等标准接口，支持Micropython语言开发，提供图形化开发工具，能够有效提高开发效率并降低开发成本，帮助客户开发稳定可靠、安全易用的物联网应用。小伙伴们可以通过码云下载代码体验。链接如下：
3.2 配置与编译
OneOS-Cube配置
MoLink组件相对独立，在使用时，只需要在menuconfig中开启Molink组件即可。在Components → Network → Molink→ Modules中，选择4G CAT1 Modules 中的ML302模组。
(Top) → Components → Network → Molink → Enable IoT modules support → Modules → 4G CAT1 Modules Su→ ML302 → ML302 ConfigConfig
[ ] Enable ML302 Module Object Auto Create
-*- Enable ML302 Module General Operates
-*- Enable ML302 Module Network Service Operates
[*] Enable ML302 Module Ping Operates
[*] Enable ML302 Module Ifconfig Operates
[*] Enable ML302 Module Network TCP/IP Operates
[ ] Enable ML302 Module BSD Socket Operates
我们看到，进入ML302 Module选项后，第一个就是自动创建模组选项；在一般情况下，选择自动创建模组，配置好串口号，波特率，最大AT命令接收长度选项；
[*] Enable ML302 Module Object Auto Create
(uart2) ML302 Interface Device Name
(115200) ML302 Interface Device Rate
(512) The maximum length of AT command data accepted
可是，也晓得有的小伙伴就是不想自动创建模组，要自己动手，丰衣足食，那么直接撸代码，创建一个模组对象。
首先，我们要调用os_device_find()函数，找到对应的串口，然后再配置波特率、最大AT命令接收长度选项等选项，最后调用mo_create()来创建模组。
test_device = os_device_find("uart2");
if (OS_NULL == test_device)
{
LOG_E(ATEST_TAG,"Can not find interface device uart2uart2!");
}
uart_config.baud_rate = 115200;
os_device_control(test_device, OS_DEVICE_CTRL_CONFIG, &uart_config);
parser_config.parser_name = "ml302";
parser_config.parser_device = test_device;
parser_config.recv_buff_len = 512;
os_device_control(test_device, OS_DEVICE_CTRL_CONFIG, &uart_config);
if (OS_NULL == test_module)
{
test_module = mo_create(ModulesPara.ModuleName,ModulesPara.Type, &parser_config);
}
同时，打开Molink 目录下的Tools，里面有我们调试的小工具，有ifconfig 、ping、socket stat等功能，后面有用到哦。
(Top) → Components → Network → Molink → Enable IoT modules support → Tools
[*] Enable AT module network debug functions
[*] Enable molink ifconfig features
[*] Enable molink ping features
(50) The maximum times of molink ping cmd config
[*] Enable molink socket stat feature
编译与下载
进入projects\stm32l475-atk-pandora目录，打开OneOS-Cube命令行，执行命令scons --ide=mdk5生成并更新keil项目工程文件，双击project.uvprojx，打开MDK工程，点击左上角的Build按钮，等待编译完成。当看到0 Error(s), 0 Warning(s)的输出时说明编译完成。
确保潘多拉开发板已和电脑相连接。此时点击左上角的Download按钮，将程序下载到开发板中。但看到Programming Done. Flash Load finished则表明程序已经烧写成功。
这时，小伙伴们就可以使用Molink组件的功能啦。我们可以直接在自己的应用程序中调用接口，也可以使用我们提供的shell命令。
3.3 MoLink快速联网
入网检测
当程序下载成功后，把程序跑起来；通过串口助手连接潘多拉的调试串口，可以发现了Molink的第一个特点：屏蔽底层模组，在创建模组对象后自动驻网。
sh>[588] I/ml302: Module ml302 network is registered [ml302_netserv_at_init][183]
[588] I/ml302: Auto create ml302 module object success! [ml302_auto_create][359]
所以，不管你是自动创建模组对象，还是手动创建，都是创建时自动驻网，就不需要你对着模组AT手册一步一步的发送AT指令去驻网了，是不是很棒呢？
当然，我们要确定模组是不是真的驻网成功，还可以通过小工具校验，这就是我们上面选择tools的小工具哦。可以通过ifconfig，查看模组是否获取到本地IP，还可以查看信号强度，模组IMEI等信息。
sh>ifconfig
LIST AT MODULE INFORMATION
--------------------------------------------------------------------------------
Module Name : ml302
IMEI Number : 863293057223775
ICCID Number : 898604640119C1755639
Signal Quality : rssi(28), ber(99)
IPv4 Address : 10.112.250.233
--------------------------------------------------------------------------------
ping的功能也很好用哦，是查看网络畅通与否的最佳小助手。
sh>ping www.baidu.com
Ping statistics for 183.232.231.172 :
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0, Mintime = 73 ms, Maxtime = 145 ms, Avgtime = 104 ms
快速连网
入网成功后，要开始连网。这里也有两种选择，调用Molink的原生接口，或者走socket接口。如果要走socket接口，注意在Module选项里勾选BSD socket相关选项哦。
如果调用Molink的原生接口，首先调用mo_netconn_create()创建连接对象，接着调用mo_netconn_connecte()与对应的IP和端口建立连接，此时连网完成。验证一下发送和接受功能，调用mo_netconn_send()发送数据，再调用mo_netconn_recv()接受数据,两相比较,发送数据和接受数据一致，通过验证，该网络链路可以正常使用，快速连网完成。
（PS：为了方便验证，此次我们测试的IP端口是接收什么消息就回复相同消息，小伙伴们可以作参考哦）
test_netconn = mo_netconn_create(test_module, NETCONN_TYPE_UDP);
tp_assert_not_null(test_netconn);
os_err_t result = mo_netconn_connect(test_module, test_netconn, server_addr, TEST_SERVER_TCP_PORT);
tp_assert_true(OS_EOK == result);
os_size_t sent_size = mo_netconn_send(test_module, test_netconn, TEST_MSG, strlen(TEST_MSG));
tp_assert_true(sent_size > 0);
result = mo_netconn_recv(test_module, test_netconn, &data_ptr, &data_size, OS_WAIT_FOREVER);
tp_assert_true(OS_EOK == result);
tp_assert_true(data_size == strlen(TEST_MSG));
如果使用socket接口，首先调用mo_socket()创建socket，接着调用mo_connecte()与对应的IP和端口建立连接，并且调用mo_setsockopt()接口设置接收超时时间，此时连网完成。
测试代码与上面代码相同，只是发送和接受函数略有变化，小伙伴可以自行研究其中的奥秘哦。
struct sockaddr_in addr = {0};
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(TEST_TCP_PORT);
addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr);
memset(&(addr.sin_zero), 0, sizeof(addr.sin_zero));
int socket_id = mo_socket(test_module, AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
tp_assert_true(socket_id >= 0);
os_int32_t result = mo_connect(test_module, socket_id, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(struct sockaddr));
tp_assert_true(0 == result);
result = mo_setsockopt(test_module, socket_id, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &recv_time, sizeof(recv_time));
sent_size = mo_send(test_module, socket_id, TEST_MSG, strlen(TEST_MSG), 0);
tp_assert_true(sent_size > 0);
recv_size = mo_recv(test_module, socket_id, recv_buff, strlen(TEST_MSG), 0);
tp_assert_true(recv_size > 0);
常见问题
Q): 如果模组创建后驻网失败怎么办？
A): 模组创建时候会主动驻网，但如果因为网络环境较差，或者其他原因没有驻网成功，可以使用以下步骤进行重新驻网哦。其中test_module是创建的模组对象，cid是你打算激活的第几路id，一般默认为1。
os_err_t ret = mo_set_cfun(test_module, 0); tp_assert_true(OS_EOK == ret); os_err_t ret = mo_set_cfun(test_module, 1); tp_assert_true(OS_EOK == ret); ret = mo_set_attach(test_module, 1); tp_assert_true(OS_EOK == ret); ret = mo_set_cgact(test_module, cid, 1); tp_assert_true(OS_EOK == ret);
Q): Molink传输速率如何？
A): Molink的传输速率主要和两个因素有关。第一个是串口波特率，一般串口波特率默认为9600，或者115200，所以导致在高速4G网络传输情况下，因为串口速率满足不了而导致丢失数据；第二就是模组本身特性，如NB模组本身就是应对低速率的环境，高速速率传输问题较大。
Q): 是否适配或者计划适配5G模组？
A): 5G模组适配已经纳入规划。因为目前Molink走的都是串口通信，5G网络的高速率无法通过串口实现；目前正在计划使用USB做AT通信，小伙伴们请拭目以待哦。
Q):Molink 默认配置下存在数据丢失情况？
A): 在OneOS操作系统中串口缓存区的大小默认为64bytes，如果使用Molink组件则建议将串口缓冲区调大(建议调为2048)。
Top->Drivers->Serial [*] Enable serial drivers (2048) Set RX buffer size (64) Set TX buffer sizeTop->Drivers->Serial
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