ESP32同士でsocket通信をしたい

実装がかなり大変だったため，備忘録として．

はじめに：ソケット通信って？

他の方で非常に良い記事がありましたのでそちらを参照ください．
https://qiita.com/megadreams14/items/32a3eed4661e55419e1c

プログラム：何はともあれまずはソースコード

環境：

>>> os.uname()
(sysname='esp32', nodename='esp32', release='1.17.0', version='v1.17 on 2021-09-02', machine='ESP32 module with ESP32')

TCPサーバ

server.py

import socket #モジュールのインポート

port = 80 #ポート指定
listenSocket = None #初期化


ip = wifi.ifconfig()[0] #自分のipアドレスを取得
listenSocket = socket.socket() #socketを作成
listenSocket.bind((ip, port)) # ソケットを特定のIPアドレスとポートに紐付け
listenSocket.listen(5) # 接続の待受を開始
listenSocket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR,  1) #指定されたソケットオプションの値を設定

while True:
    print("accepting.....") 
    conn, addr = listenSocket.accept() #接続を受信
    print(addr, "connected") #接続した相手のipアドレスを表示　(xxx.xxx.xxx.xxx connected)

    while True:
        data = conn.recv(1024) #一度に受け取るデータのサイズを指定
        if(len(data) == 0):
            print("close socket")
            conn.close() #接続を切断
            break
        print(data)

TCPクライアント

client.py

import socket              

s = socket.socket() #ソケットの作成
host = '192.168.0.18' #接続先のipアドレス
port = 80 #ポート指定

s.connect(socket.getaddrinfo(host, port)[0][-1])　#接続確立

if __name__ == '__main__':
    while True:
        msg = input('--->>> ') 
        s.sendall(msg) #入力された文字列を送信

実際に動作させてみる

先にサーバ側のプログラムを実行させ，ソケットの待受を開始する．

・クライアント側

・サーバ側

こんな感じでクライアント側で入力した文字列がサーバ側でリアルタイムで確認できるようになる．

ソースコード：解説していくよ

TCPサーバ

micropythonにはソケット通信を行うためのモジュールが標準的に組み込まれています．
解説はmicropythonの公式ドキュメントを参照しつつ行います．

`listenSocket = socket.socket() #socketを作成`

簡単に言えばここでソケットを生成します．オプションも付けられます．

`listenSocket.bind((ip, port)) # ソケットを特定のIPアドレスとポートに紐付け`

ソケットを特定のIPアドレスとポートに紐付けます．
引数addressと書いてありますが，ソースコード例のようにタプルで指定しないとダメです．
基本的にはIPアドレスとポートを渡せばOK

`listenSocket.listen(5) # 接続の待受を開始`

接続の待ち受けを設定します．
接続可能数を指定します．今回の場合では最大で5接続まで行えます．

`listenSocket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1) #指定されたソケットオプションの値を設定`

ここが結構めんどくさい
ドキュメントに書いてある通りですが，引数のlevelとoptnameがチップボードによって異なるため，使うボードによって確認が必要です．

https://docs.micropython.org/en/latest/reference/glossary.html#term-MicroPython-port

↑参照

`conn, addr = listenSocket.accept() #接続を受信`

書いてある通りですが，戻り値はconnとaddressの2つです．
connは接続でデータを送受信するために使用できる新しいソケットオブジェクト．
addressは接続のもう一方の端のソケットにバインドされたアドレス．

`data = conn.recv(1024) #一度に受け取るデータのサイズを指定`

たまたまpythonの公式ドキュメントで見つけたんですが，こんなものがありました

注釈ハードウェアおよびネットワークの現実に最大限マッチするように、 bufsize の値は比較的小さい2の累乗、たとえば 4096、にすべきです。

ということですので，$2^{10} = 1024$でひとまず設定しておきます．(もっと小さくてもいいと思います)

`conn.close() #接続を切断`

接続を切断します．

TCPクライアント

`s.connect(socket.getaddrinfo(host, port)[0][-1])　#接続確立`

と簡単に書いてあったのですが，，，

よくよく読むと，こうやって使ってね，と推奨されるやり方があったのでこれを真似しました．

`s.sendall(msg) #入力された文字列を送信`

ソケットにデータを送信する．

おわりに

公式ドキュメント，
英語だけどめげずに読むことが大切だということですね