esp-open-rtosを使ってみる

UDPのアドレス指定方法

esp-open-rtosから少し脱線しますが、UDPのAddress指定方法には以下の4つの指定方法が有ります。
・Limited broadcast address
・Directed broadcast address
・Multicast address
・Unicast address

これ以外にPython独自のアドレス指定方法として空白(長さ=0の文字列)とオール0が有ります。

この違いについては、色々なところに解説が有りますが、違いを理解しておかないと思わぬところでハマります。(メッチャハマりました）
例えば送信側をLimited broadcast address、受信側をDirected broadcast addressで指定すると、データの送受信ができません。

Limited broadcast address

255.255.255.255、あるいは<broadcast>で表すアドレスで、ルータを超えることができません。
送信側も受信側もLimited broadcast addressを指定する必要が有ります。
Pythonのコードは以下の様になります。

送信側

#!/usr/bin/python

              #-*- encoding: utf-8 -*-

              # Limited broadcast addressでの送信

              # 自分が今いるネットワークに対するブロードキャストアドレス

              # ルータ越えが制限されている

              

              import socket

              import datetime

              import time

              

              ADDRESS = "255.255.255.255" # limited broadcast address

              #ADDRESS = "<broadcast>" # limited broadcast address

              PORT = 9876

              

              s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

              s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1)

              

              while True:

                  msg = str(datetime.datetime.now())

                  s.sendto(msg.encode('utf-8'), (ADDRESS,
              PORT))

                  time.sleep(1)

              

              s.close()

255.255.255.255、あるいは<broadcast>のどちらでも同じ動きをします。

受信側

#!/usr/bin/python

              #-*- encoding: utf-8 -*-

              # Limited broadcast addressでの受信

              # 自分が今いるネットワークに対するブロードキャストアドレス

              # ルータ越えが制限されている

              

              import socket

              import select

              

              ADDRESS = '<broadcast>'

              PORT = 9876

              

              s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

              s.bind((ADDRESS, PORT)) # limited broadcast address

              s.setblocking(0)

              

              while True:

                  result = select.select([s],[],[])

                  msg = result[0][0].recv(1024)

                  print(msg.strip())

Directed broadcast address

192.168.10.255など、最後のオクテットだけを255で表すアドレスで、ルータを超えることが可能です。
送信側も受信側もDirected broadcast addressを指定する必要が有ります。

192.168.10.255 をブロードキャストアドレスとして紹介しているページと、
255.255.255.255 をブロードキャストアドレスとして紹介しているページが有り、これが混乱のもとになっています。
また、単に「ブロードキャストアドレスで受信」と言われても、LimitedなのかDirectedなのか、区別できません。

Pythonのコードは以下の様になります。

送信側

#!/usr/bin/python

              #-*- encoding: utf-8 -*-

              # Directed broadcast addressでの送信

              # ネットワーク部で指定されたネットワークに対するブロードキャストアドレス

              # ルータ越えが可能

              

              import socket

              import datetime

              import time

              

              ADDRESS = '192.168.10.255' # directed broadcast address

              PORT = 9876

              

              s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

              s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1)

              

              while True:

                  msg = str(datetime.datetime.now())

                  s.sendto(msg.encode('utf-8'), (ADDRESS,
              PORT))

                  time.sleep(1)

              

              s.close()

受信側

#!/usr/bin/python

              #-*- encoding: utf-8 -*-

              # Directed broadcast addressでの受信

              # ネットワーク部で指定されたネットワークに対するブロードキャストアドレス

              # ルータ越えが可能

              

              import socket

              import select

              

              ADDRESS = "192.168.10.255" # directed broadcast address 

              #ADDRESS = ''

              PORT = 9876

              

              s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

              s.bind((ADDRESS, PORT)) # directed broadcast address

              s.setblocking(0)

              

              while True:

                  result = select.select([s],[],[])

                  msg = result[0][0].recv(1024)

                  print(msg.strip())

Multicast address

マルチキャストアドレスという特殊なアドレス（224.0.0.0～239.255.255.255）を使用して、特定のグループに所属する全てのPCにデータを送ります。
使ったことが無いので、これ以上のことは分かりません。

Unicast address

192.168.10.41など、全てのオクテットを指定するアドレスで、ルータを超えることが可能です。
送信側も受信側もUnicast addressを指定する必要が有ります。
Pythonのコードは以下の様になります。

送信側

#!/usr/bin/python

              #-*- encoding: utf-8 -*-

              # Unicast addressでの送信

              # ルータ越えが可能

              

              import socket

              import datetime

              import time

              

              ADDRESS = "192.168.10.41" # unicast address

              PORT = 9876

              

              s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

              s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1)

              

              while True:

                  msg = str(datetime.datetime.now())

                  s.sendto(msg.encode('utf-8'), (ADDRESS,
              PORT))

                  time.sleep(1)

              

              s.close()

受信側

#!/usr/bin/python

              #-*- encoding: utf-8 -*-

              # Unicast addressでの受信

              # ルータ越えが可能

              

              import socket

              import select

              

              ADDRESS = '192.168.10.41'

              PORT = 9876

              

              s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

              s.bind((ADDRESS, PORT)) # directed broadcast address

              s.setblocking(0)

              

              while True:

                  result = select.select([s],[],[])

                  msg = result[0][0].recv(1024)

                  print(msg.strip())

空白(長さ=0の文字列)

python独自の指定方法ですが、受信側に限りアドレスを空白(長さ=0の文字列)で指定することができます。
ブロードキャストの受信コードのサンプルに、このアドレスが使われていることが有り、これも混乱する元になっています。

受信側でこのアドレスを指定した場合、送信側のアドレス指定は何でも構いません。
送信側がLimited Broadcast/Directed Broadcast/Unicastのいずれでも、受信することができます。

受信側

#!/usr/bin/python

              #-*- encoding: utf-8 -*-

              # 空白アドレスでの受信

              

              import socket

              import select

              

              #ADDRESS = "192.168.10.255" # directed broadcast address 

              ADDRESS = ''

              PORT = 9876

              

              s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

              s.bind((ADDRESS, PORT)) # directed broadcast address

              s.setblocking(0)

              

              while True:

                  result = select.select([s],[],[])

                  msg = result[0][0].recv(1024)

                  print(msg.strip())

0.0.0.0のアドレス

これもpython独自の指定方法ですが、受信側に限りアドレスを0.0.0.0で指定することができます。
ブロードキャストの受信コードのサンプルに、このアドレスが使われていることが有り、これも混乱する元になっています。

受信側でこのアドレスを指定した場合、送信側のアドレス指定は何でも構いません。
送信側がLimited Broadcast/Directed Broadcast/Unicastのいずれでも、受信することができます。

受信側

#!/usr/bin/python

              #-*- encoding: utf-8 -*-

              # 空白アドレスでの受信

              

              import socket

              import select

              

              #ADDRESS = "192.168.10.255" # directed broadcast address 

              ADDRESS = '0.0.0.0'

              PORT = 9876

              

              s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

              s.bind((ADDRESS, PORT)) # directed broadcast address

              s.setblocking(0)

              

              while True:

                  result = select.select([s],[],[])

                  msg = result[0][0].recv(1024)

                  print(msg.strip())

家庭内LANでルーターが１つしかなければ、Limited BroadcastでもDirected Broadcastでも、あまり変わりは有りませんが、
どちらかに統一しておかないと面倒です。
また、pythonのrecv()はpython2とpython3で、受信データの型が変わっているので注意が必要です。
python2では受信データは文字列です。
recv type=<type 'str'>

一方、python3では受信データはbytes配列となります。
recv type=<class 'bytes'>

bytes配列の場合、以下のコードでstr型に変換することができます。

import select, socket

              

              s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

              s.bind(('<broadcast>', 9876))

              s.setblocking(0)

              

              while True:

                  result = select.select([s],[],[])

                  msg = result[0][0].recv(1024)

                  print("recv type={}".format(type(msg)))

                  if (type(msg) is bytes):

                      #print("bytes")

                     
              msg=msg.decode('utf-8')

                     
              print("type(msg)={}".format(type(msg)))

                  print(msg)

続く．．．．