Java链路层通信协议简单实现

玩无线模块有点上瘾了，如果能实现TCP通信应该很有成就感吧，因为几年前用 tun/tap 做过小工具，想当然地以为把无线收发的数据直接传输给 tun/tap 就可以了，结果往tun write数据时一直报错Invalid argument

结合TCP/IP协议思考了一下，我认为往tun设备write数据要求是一个完整的ip包，但是无线模块一次只能读到1个字节, tun不认识这种格式，所以Invalid argument ！

为了验证我的想法，很快就写了个有完整性校验的收包发包工具，原理是发包时在包头加上MAGIC BYTES，接着是数据长度，数据，最后是数据的校验和长度与校验和，接收方如果接收到MAGIC BYTES，便知道这是一个包的开头，接着根据数据长度接收完整的包，最后校验，如果校验结果与包里的校验和不一致，则认为该包在传输过程中被破坏，直接丢弃整个包。其实这和TCP/IP中的包完整性校验几乎如出一辙。

数据结构

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public class PacketFrame {
	public static final byte[] MAGIC = { 5, -3, 126, 120, -18, 24, 92, 1 };	//可自定义，通讯双方必须一致
	private final byte[] magic = new byte[MAGIC.length];
	private short datalength; // 数据长度
	private byte[] data; // 数据
	private byte chksumlength; // 校验和长度
	private byte[] chksum; // 校验和
}

发包代码

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public void write(OutputStream out) throws IOException {
		if (data.length == 0 || data.length > (Short.MAX_VALUE - Short.MIN_VALUE + 1))
			throw new RuntimeException("data length must be 1-65536, current " + data.length);
		if (chksumlength < 2 || chksumlength > 16)
			throw new RuntimeException("chksumlength must be 2-16, current " + chksumlength);
		System.arraycopy(MAGIC, 0, magic, 0, MAGIC.length);
		out.write(magic);
		datalength = (short) data.length;
		out.write(ByteBuffer.allocate(2).putShort(datalength).array());
		out.write(data);
		out.write(new byte[]{chksumlength});
		out.write(chksum = ArrayUtils.subarray(DigestUtils.md5(data), 0, chksumlength));
	}

收包稍微复杂些，因为收到的字节可能乱序的，用ByteBuffer解析字节流过滤出有效数据。

完整的代码已开源, 结合 tun/tap 可实现TCP通信(已测试433MHz 315MHz zigbee) https://github.com/binaryer/rawip4j

效果

####433MHz模块9600波特率距离20米，隔2墙1窗1门，ping丢包率5%, wget 600bytes/s


激光

可见光