Python3 网络应用

有人问为什么没有 socket 的文档，看这个Python socket 标准库 自行学习吧。

关于 Python 网络应用的一些常用例子。

因为是通用的 python3 环境，所以关于网络方面的库很多，最终目的都是为了上云。

• requests

• paho.mqtt.python

在 AIOT 领域中，常用的网络请求接口为 mqtt 和 http ，它们均基于 socket 这个模块提供的 tcp 、udp 实现帮助用户方便进行网络传输数据。

与经典的 TCP 、UDP 相比，HTTP 和 MQTT 则更是符合互联网、物联网特征的传输协议。

例如 HTTP 将网络行为描述成从某个服务器上获取数据的 GET ，将某个数据提交给服务器的 POST 协议描述，意味着用户不需要对此重新设计协议，根据业务逻辑使用就行。

而 MQTT 让用户忽略对服务器的部署和开发，将其作为数据中转服务，将两个设备的链接行为描述成互相通信行为，而非请求服务行为，让用户只需要关注客户端的发送行为即可，而不需要考虑服务端的接收。

简化的背后是需要很多逻辑维持的，同时还存在一些安全隐患问题，如早期的 HTTP 是明文传输，MQTT 是公开通信，如果要商用就需要配置相关的安全功能。

HTTP 有什么用？怎么用？

你可以在终端里 pip3 install requests 获取这个模块。

如果你想要获取网页的数据，或是向服务器提交数据，那 HTTP 就是你最好的朋友。

Requests 唯一的一个非转基因的 Python HTTP 库，人类可以安全享用。

警告：非专业使用其他 HTTP 库会导致危险的副作用，包括：安全缺陷症、冗余代码症、重新发明轮子症、啃文档症、抑郁、头疼、甚至死亡。

看吧，这就是 Requests 的威力：

>>> r = requests.get('https://api.github.com/user', auth=('user', 'pass'))
>>> r.status_code
200
>>> r.headers['content-type']
'application/json; charset=utf8'
>>> r.encoding
'utf-8'
>>> r.text
u'{"type":"User"...'
>>> r.json()
{u'private_gists': 419, u'total_private_repos': 77, ...}

参见 未使用 Requests 的相似代码.

Requests 允许你发送纯天然，植物饲养的 HTTP/1.1 请求，无需手工劳动。你不需要手动为 URL 添加查询字串，也不需要对 POST 数据进行表单编码。Keep-alive 和 HTTP 连接池的功能是 100% 自动化的，一切动力都来自于根植在 Requests 内部的 urllib3。

更多请看该文档Requests: 让 HTTP 服务人类。

有菜鸡不知道怎么发 png 图像打包到 base64 通过 http post 发到服务器上，所以在这里放一份示例代码。

from maix import image, display

img = image.new(size=(240, 240), mode="RGB", color=(255, 255, 255))
img.draw_line(0, 0, 240, 240)
img.draw_rectangle(40, 120, 160, 200, color=(255, 0, 0), thickness=16) #
img.draw_circle(120, 120, 20, color=(0, 255, 0))
img.draw_string(40, 40, "dalaoshu", 2, color=(0, 0, 255))

import base64, requests, json

url = 'http://127.0.0.1:5000/api'

base64_data = base64.b64encode(img.tobytes('png')) # base64 编码
base64_data = base64_data.decode()
data = {'img':base64_data} # 传输的数据格式
r = requests.post(url,data =json.dumps(data)) # post 传递数据 没联上网会报异常
print(r.text)

MQTT 有什么用？怎么用？

你可以在终端里 pip3 install paho.mqtt 获取这个模块。

如果没有服务器也想要一对多采集数据，或是许多设备彼此建立通信，那 MQTT 就是你最好的朋友。

使用 MQTT 服务需要一台运行 MQTT 的服务，网上有许多公共服务器供你使用，而对于任何一台机器，只要是运行 python 代码，只会发生 订阅主题 和 推送主题 两个逻辑，这个主题就是一间房，在这间房的所有连接都会收到关于这个主题的信息，它就像一个聊天室，设备加入了，可以收到所有通知。

如何推送？

向公共服务 mqtt.eclipseprojects.io 发送主题 paho/test/single 内容为 boo123 的消息。

>>> import paho.mqtt.publish as publish
>>>
>>> publish.single("paho/test/single", "boo123", hostname="mqtt.eclipseprojects.io")
>>>

如何订阅？

那发出去的数据如何收到呢？看下图代码示例

>>> import paho.mqtt.subscribe as subscribe
>>>
>>> topics = ['paho/test/single']
>>>
>>> m = subscribe.simple(topics, hostname="mqtt.eclipseprojects.io", retained=False)
>>> m.topic
'paho/test/single'
>>> m.payload
b'boo123'
>>>

这两个逻辑，在任何设备上都是一样的代码，用户不需要写服务端的代码，而服务端的任务就是负责转发数据和保护整个传输内容的安全、可靠性。

关于 MQTT 的官网 MQTT: The Standard for IoT Messaging。

MJPG 图传 怎么用？

想通过网络来接收摄像头拍摄到画面，可以使用在 MaixPy3 中内置的 mjpg 包，MJPG 编码是一种常见且简易的视频编码方案，只需要将每一帧压缩成 jpg 图片后不断发送给客户端就行。

确保电脑浏览器客户端和硬件开发板服务端处于到同一个网络内（可以互相 ping 通），运行以下代码，在电脑的浏览器中输入 http://localhost:18811 即可获取板子摄像头的实时视频流，其中 localhost 为通过 adb forward 映射的本地 IP 地址，如果是 WIFI 则需要使板子连上 WIFI 路由器后获取可以 ping 通的 IP 地址。

from maix import camera, mjpg, utils, display

queue = mjpg.Queue(maxsize=8)
mjpg.MjpgServerThread(
    "0.0.0.0", 18811, mjpg.BytesImageHandlerFactory(q=queue)).start()

while True:
    img = camera.capture()
    jpg = utils.rgb2jpg(img.convert("RGB").tobytes(), img.width, img.height)
    queue.put(mjpg.BytesImage(jpg))
    display.show(img)

• 如果使用 MaixII-Dock 开发板，连接 OTG 接口可以实现通过有线实时显示摄像头画面。打开 MaixPy3 IDE，在托盘的右键菜单中将 maixpy3_notebook 停止，然后在 adb 终端的 进入 python 环境，运行以上代码，可以直接在下面的中显示画面（必须经过 IDE 的 ADB 转发才能使用 127.0.0.1 地址段）。

  图传画面（没有成功运行代码是不会显示出来的）

  或在浏览器中打开 http://127.0.0.1:18811

想了解为什么的可以查看这份代码实现 mjpg.py 。