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。