PPP_DEVICE | 为 GSM 模块提供新的连网方式

 1 . 背 景

PPP (Piont to Piont Protocl) 是一种点对点传输协议，PPP 协议为传输多协议数据包提供了一个标准方法，为两个对等节点之间提供 IP 流量传输的功能，广泛使用于接入Internet 网络的场景下，例如 GSM 模块拨号上网。

下面是 PPP 协议连接的大致流程图，主要分为如下五个步骤：准备 - > 建立 - > 认证 - > 网络 - > 终止

目前，市场上的 GSM 模块基本都是支持 AT 命令方式和 PPP 方式实现网络连接；相比于 AT 命令联网方式， PPP 协议连接方式使用更加简单，并且数据传输更加稳定，因此 RT-Thead 推出 PPP_DEVICE 软件包用于 PPP 协议拨号上网。

2. 为什么选用 PPP 方式

PPP 与 AT 都使用通用串口传输数据，下面是 AT 模式与 PPP 模式的比较：

	AT 命令方式	PPP 方式
差错检测	不支持	支持
链路检测	不支持	支持
流量控制	不支持	支持
数据压缩	不支持	支持
网络模式支持	客户端	客户端 / 服务器
BSD Socket 支持	支持	支持
AT 命令解析	较复杂	简单 / 较少
模块移植性	较复杂	简单
模块类型支持	GSM / WIFI 模块	GSM 模块
资源占用	正常	较大

3. PPP_DEVICE 软件包介绍

PPP_DEVICE 是一款为 GSM 模块实现联网功能而制作的软件包，它使 GSM 模块不再需要解析 AT 命令实现网络通讯，也可以使用 PPP 方式实现网络数据传输。

3.1 框架图

• 软件包对上依赖 lwIP 协议栈，并且已经对接 netdev 和 SAL 等网络框架，该软件包是 lwIP PPP 协议针对不同设备的移植实现；
• 软件包对下直接对接 GSM 模块，现已支持 Air720、M6312、SIM800 ；

3.2 功能特点

• 优秀的网络稳定性

• PPP 协议拥有差错检测机制，可以检测数据帧的完整性并丢弃差错帧，缓解对网络资源的占用
• PPP 协议拥有链路检测机制，检测链路的正常，实时报告链路异常状态
• PPP 协议可以经过协商压缩 PPP 帧数据，缓解网络压力

• 支持多种 GSM 模块

• 现已经支持 Luat Air720，China Moblie M6312，SIMCOM SIM800 模块
• 后续还将支持更多 GSM 模块，例如 Quectel EC20，SIMCOM SIM7600 等

• 针对模块移植简单

• 提供 CHAT 方式拨号入网，移植时只需少量 AT 命令配置即可完成 PPP 拨号上网
  

• 无缝兼容上层网络功能

• PPP_DEVICE 实现对接了 netdev 框架，支持经常使用的 ifconfig、ping、netstat 调试功能
• 无缝兼容 RT-Thread 大部分网络功能和软件包，例如 Iperf、MQTT，HTTP，ONENET 等

4. 相关资料

• 要使用 PPP_DEVICE 软件包需要在 ENV 工具中配置，具体路径为

RT-Thread online packages → IoT - internet of things →  PPP DEVICE: lwIP PPP porting for GSM modem(like sim800)

• PPP_DEVICE 软件包地址：
  https://github.com/RT-Thread-packages/ppp_device.git
• PPP_DEVICE 介绍文档地址：
  https://github.com/RT-Thread-packages/ppp_device/blob/master/README.md
• PPP_DEVICE 发布帖：
  https://www.rt-thread.org/qa/thread-421996-1-1.html

（以上链接请复制至外部浏览器打开）

• PPP_DEVICE 软件包交流讨论 QQ 群，群号<749347156>，欢迎加群讨论

5.致谢

感谢网友@xfan1024 的贡献及建议，在制作PPP DEVICE 时给与的帮助，提出了很多宝贵的意见，也提供了代码来一同完善PPP DEVICE 软件包。

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