嵌入式设备如何显示IP属地？

Cherry

对于嵌入式物联网设备，除了一些特殊场合，比如环境监测、路径规划、定位追踪等，需要通过GPS模块获取精确的地理位置，对于一些天气预报、疫情数据相关的设备来说，地理位置要求没那么精确，只需要基本的时区、国家、城市/省份信息即可。

本文介绍，如何基于已有的WiFi/4G/5G联网功能，添加一个自动获取IP属地功能。共分为以下三个步骤：

• 接口获取
• 接口访问
• JSON数据解析
  

1.获取API接口

IP定位需要使用公网IP，比如123.105.127.111，而不能是局域网IP，比如192.169.1.100。常用的IP定位接口有两种：

• 一种是不需要知道当前设备的IP地址，直接访问接口，接口会返回设备的IP地址。
• 一种是已知设备的IP地址，在访问接口时传入IP地址参数，接口会返回传入IP地址的经纬度、时区、国家、省份、城市等信息。
  

还有的是将以上两种接口整合为一个，无需事先知道设备的IP地址，直接使用设备访问接口，就会返回公网IP、经纬度、时区、国家、城市等信息。这里推荐一个免费的API接口：

1. 程服务器地址: 103.205.5.249
   
2. 远程服务器端口号: 80
   
3. API接口: http://api.k780.com/?app=ip.local&appkey=10003&sign=b59bc3ef6191eb9f747dd4e83c99f2a4&format=json
   

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返回的JSON数据：

1. {
   
2.     "success": "1",
   
3.     "result": {
   
4.         "ip": "102.212.134.15",
   
5.         "proxy": "1",
   
6.         "att": "中国,北京",
   
7.         "operators": "联通"
   
8.     }
   
9. }

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先用网络调试助手测试一下：

API接口没问题，下一步使用嵌入式设备来完成自动获取IP地址。

2.嵌入式访问接口

联网模块主要有WiFi或移动网络4G模块，这里以比较常用的esp8266 WiFi模块+STM32为例，来演示通过串口AT指令来访问IP定位接口，下面是我使用STM32配置ESP8266的过程：

3.JSON数据解析

嵌入式设备可以使用的JSON解析库，常用的JSON解析库有cJSON和Jansson等。我之前也写过几篇关于JSON数据格式和JSON解析的文章，本文就不详细介绍了。

• JSON数据格式简介
• 使用cJSON库解析和构建json
• Qt平台下QJson使用
  

如果你觉得使用解析库会额外的增加程序大小，你也可以使用字符串操作的一些函数，从返回的JSON字符串中提取出你想要的数据，这样会节省一部分微控制器的ROM空间。下面直接给出基于cJSON库，对以上IP定位接口返回数据进行解析的函数：

1. #include "cJSON.h"
   
2. 
   
3. uint8_t parse_api_data(char *jsonstr)
   
4. {
   
5.     cJSON *root;
   
6.     cJSON *result;
   
7. 
   
8.     char *ip;
   
9.     char *loc;
   
10.     char *net;
    
11. 
    
12. //    printf("recv data: %d-%s\r\r\n", strlen((const char*)jsonstr), jsonstr);    //JSON原始数据
    
13.     root = cJSON_Parse((const char*)USART2_RX_BUF);
    
14. 
    
15.     if (root != 0)
    
16.     {
    
17.         printf("---JSON format ok---\r\n");
    
18.         result = cJSON_GetObjectItem(root, "result");
    
19.         ip = cJSON_GetObjectItem(result, "ip")->valuestring;        //164.123.44.15
    
20.         loc = cJSON_GetObjectItem(result, "att")->valuestring;      //中国,北京
    
21.         net = cJSON_GetObjectItem(result, "operators")->valuestring;//联通
    
22.         printf("ip:%s\r\nloc:%s\r\nnet:%s\r\n", ip, loc, net);
    
23.     }
    
24.     else
    
25.     {
    
26.         printf("JSON format error:%s\r\n", cJSON_GetErrorPtr()); //输出json格式错误信息
    
27.         return 1;
    
28.     }
    
29.     cJSON_Delete(root);
    
30. 
    
31.     return 0;
    
32. }

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4.商用API接口

还有一些其他的免费接口：

1. /* 返回IP地址，地区、时序、国家等信息，默认是英文的 */
   
2. http://ip-api.com/json/
   
3. 
   
4. /* 可选中文 */
   
5. http://ip-api.com/json/?lang=zh-CN
   
6. 
   
7. /* SOHU接口，非标准JSON */
   
8. http://pv.sohu.com/cityjson
   
9. 
   
10. /* 国内的PCOnline提供的接口，定位不准确 */
    
11. http://whois.pconline.com.cn/ipJson.jsp?json=true&ip=14.16.139.216
    
12. 
    
13. /* 国外geoplugin公司提供的接口，包括经纬度、时区、货币单位、对美元汇率等信息 */
    
14. http://www.geoplugin.net/json.gp

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以上免费接口都有随时关停的可能，如果用于商业用途，建议还是选择第三方商业公司提供的接口，或者自己开发API接口。本文推荐使用三大地图提供商的IP定位服务，一般支持自动定位，或查询指定IP地址对应的地址，返回信息一般包括国家，省份/城市，行政区划代码，经纬度等信息，数据格式一般支持JSON或XML，请求方式为GET或POST，可以进入官方网站查看详细的API文档，根据需求来选择：

• 腾讯位置服务
  

https://lbs.qq.com/service/webService/webServiceGuide/webServiceIp

• 百度地图开放平台
  

百度地图接口分为两个：普通IP定位和智能硬件定位，可以利用蓝牙、WI-FI、基站、GPS等信息，获取定位信息。https://lbsyun.baidu.com/index.php?title=webapi/intel-hardware-apihttps://lbsyun.baidu.com/index.php?title=webapi/ip-api

• 高德开放平台
  

https://lbs.amap.com/api/webservice/guide/api/ipconfig如果对于访问次数和访问流量要求不高的话，只需要认证个人开发者/企业用户，就可以免费使用。