如何让两个设备通过4G进行点对点数据映射

来源见：两个4G模块之间如何相互通信实现点对点数据传输？

1. 4G模块点对点传输概述

4G模块点对点传输是指通过蜂窝网络(如LTE网络)实现两个远程设备之间的直接数据通信。与通过云服务器转发数据不同,点对点通信允许设备通过各自的IP地址直接相互通信,从而减少通信延迟,提高效率。

这种点对点通信方式广泛应用于工业控制、远程监控、物联网等领域。通过4G模块,两台远程设备可以直接进行数据交换和控制,而无需依赖中央服务器或云平台。

实现4G模块点对点传输的关键在于获取设备的公网IP地址,确保两台设备能够互相访问,并正确配置设备的Socket通信参数。

2. 所需设备和工具

要实现4G模块的点对点传输,需要准备以下设备和工具:

4G模块:如Quectel、SIMCom和ZHC492等品牌的4G模块,具备串口或其他通信接口。

SIM卡:支持4G的SIM卡,需要具有流量套餐,且具备公网IP或通过运营商开通端口映射服务(NAT穿透)。

两台设备:如PLC、传感器、工业控制设备等,分别连接到各自的4G模块上。

电脑:用于配置4G模块和测试数据传输。

串口调试工具:如串口助手,用于通过AT指令配置4G模块。

如何让两个设备通过4G进行点对点数据映射

3. 4G模块点对点传输的实现步骤

3.1 配置4G模块

连接4G模块:使用串口线将4G模块连接到电脑或设备,并打开串口调试助手进行通信。

配置网络连接:

插入支持4G网络的SIM卡。

发送AT命令检查4G模块是否正常工作并已连接到网络。

配置模块使用4G网络连接,发送AT指令启用4G数据连接。

检查当前网络状态,确认已注册到4G网络。

激活PDP上下文,建立数据连接。

获取设备的IP地址。

3.2 点对点传输的设置

获取设备公网IP:

如果设备获取到的是公网IP,则可以直接进行下一步。

如果是私网IP,需要确保两台设备在同一私网下,或者通过VPN等方式实现互通。

配置Socket通信:

通过4G模块的AT指令配置Socket连接,设置模块为客户端或服务器模式。

创建一个TCP连接,指定远程设备的IP地址和端口号。

建立通信并传输数据:

发送数据:使用AT+CIPSEND命令发送数据内容。

接收数据:如果模块收到数据,串口调试助手中会显示返回的数据内容。

3.3 验证数据传输

测试通信通道:

在两台设备之间通过串口工具或上位机软件发送和接收数据,确保数据能够双向传输。

检查数据的延迟、丢包率等,验证通信质量。

远程监控:

配置远程设备的数据监控功能,查看实时数据或传感器数据是否能够通过点对点通道顺利传输。

如何让两个设备通过4G进行点对点数据映射

3.4 处理NAT穿透问题(可选)

如果运营商未提供公网IP或启用NAT穿透,可以通过以下方法解决:

运营商申请端口映射:联系运营商开通特定端口的映射功能,使得私网设备可以接收来自公网的请求。

使用中间服务器:通过中间服务器进行数据转发,避免NAT穿透问题。

VPN方案:为两个设备配置虚拟专用网络(VPN),将它们放在同一个虚拟网络中,实现在同一局域网内的通信。

4. 应用场景

4G模块点对点传输技术广泛应用于以下场景:

远程监控与控制:通过4G模块,设备可以在远程环境中实现点对点通信,常用于工业设备的远程监控和控制。

视频传输:通过4G模块点对点传输,实时传输远程监控摄像头的数据。

智能交通:智能交通设备通过4G点对点通信,实现交通灯、摄像头等设备的远程调度和数据回传。

5. 常见问题与解决方案

设备无法获取公网IP:

解决方法:联系运营商,确认SIM卡是否具备公网IP,或者是否支持NAT穿透。

数据传输中断或不稳定:

解决方法:检查4G网络信号质量,确保设备处于信号良好的区域。可以增加外置天线,增强信号强度。

端口无法打开:

解决方法:确保远程设备的防火墙未阻止特定端口,或启用端口映射以允许设备访问。

6. 总结

通过4G模块进行点对点传输是一种高效的远程通信方式,尤其适合工业自动化、物联网和远程监控等应用场景。通过正确配置4G模块的网络连接和Socket通信设置,可以实现远程设备间的数据交换和控制。如果遇到公网IP或NAT穿透问题,可通过运营商端口映射或使用VPN等方式解决。

审核编辑 黄宇