[嵌入式]LiteOS + PahoMQTT 连接华为云

LiteOS + PahoMQTT 连接华为云

一、前言

使用小熊派连接华为云平台，实现数据的上传与下放，软件层使用 LiteOS 做系统支撑，移植 PahoMQTT 做通讯

二、平台端配置

2.1 创建 IOTDA 云产品

进入华为云控制台，进入 IOTDA 中，创建一个产品：

2.2 定义产品模型

进入到产品，创建产品模型

2.3 创建属性和命令

创建模型的温度接受属性

创建模型的 LED 控制命令

2.4 添加设备

进入设备控制台，添加设备：

添加后会生成设备ID和设备密钥，这两个很重要，我们要保存好，后面要使用到

三、设备端配置

3.1 设备端配置

准备小熊派，建立工程，移植 LiteOS，这里我使用的是我之前移植的一个 MDK LiteOS 项目，同时移植了 LVGL，基于这个项目继续配置 esp8266

项目地址：链接

开启工程 LUART，配置 LUART 参数同时开启 DMA：

移植 Paho MQTT 工程代码：

Paho MQTT 开源地址：Github ，将 MQTTPacket 下面的 SRC 源码移植进去

关于代码移植我们只需要关注 transport.c 和 .h 文件，这两个文件是 MQTT 的物理层接口，这里我移植串口发送进去，使用 信号量+DMA 的方式进行开发，防止串口资源使用冲突，同时进一步提高串口速率，部分代码如下：

具体代码可以参考我后面完整的工程代码：

这里是 MQTT 的底层代码，除此之外我们建立一个 ESP8266 文件用于发送数据到 ESP，配置 WIFI 模块，主要就是设置 WIFI 模块工作模式，连接 WIFI 以及连接华为云服务平台，参考代码如下，具体代码见实际工程：

连接 WIFI 主要就是 WIFI 的账号和密码，连接服务平台的话则需要服务平台的域名和端口，域名获取端口在控制台的 IOTDA 接口下面

接口如下，这里使用明文 MQTT 接口：

放到代码如下位置：

3.2 连接华为云

下面创建 huawei.c 和 .h 文件用于连接华为云进行数据上报和下发：

根据 ID 和用户名以及密码调用 MQTT 接口连接华为云，这三个数据通过生成器生成，生成器下载地址：下载地址

将ID、用户名、密钥都填写到代码里面

然后调用 MQTT 接口连接

uint8_t huawei_connect()
{
		uint32_t len;

		printf("进入连接云服务器函数\r\n");
		memset(buf,0,buflen);
		MQTTPacket_connectData data = MQTTPacket_connectData_initializer;
		data.MQTTVersion = 3;
		data.clientID.cstring = ClientID;
		data.keepAliveInterval = 120;
		data.cleansession = 1;	
		data.username.cstring = Username;	
		data.password.cstring = Password;
		len = MQTTSerialize_connect(buf, buflen, &data); 
		transport_sendPacketBuffer(3,buf, len);				//发送连接请求
		
		unsigned char sessionPresent, connack_rc;
		do
		{
				while(MQTTPacket_read(buf, buflen, transport_getdata) != CONNACK)
				{
						osDelay(10);
				}
		}
		while(MQTTDeserialize_connack(&sessionPresent, &connack_rc, buf, buflen) != 1 || connack_rc != 0);
		
		if(connack_rc != 0)
		{
			printf("connack_rc:%uc\r\n",connack_rc);
		}else			
			printf("Connect Success!\r\n");		
		return 0;
}

3.3 上传数据

使用 Paho MQTT 到华为云的上传数据分为两步，第一步订阅主题，主题格式如下

#define POST_TOPIC "$oc/devices/devices_id/sys/properties/report"

devices_id 填写设备 ID，然后定义一个数据上传格式

#define PAY_LOAD "{\"services\":[{\"service_id\":\"Home\",\"properties\":{\"Temp\":\"%d\"},\"eventTime\":\"NULL\"}]}"

service_id 是产品添加时设置 Home

Temp 是产品的属性，然后调用宏接口填写数据：

void test_post(void)
{
	int len = 0;
	int rc = 0;
	unsigned char topic[]= POST_TOPIC;
	unsigned char payload[100]={0};
	
	sprintf((char*)payload,PAY_LOAD,19);
	
	memset(buf,0,buflen);
	MQTTString topicString = MQTTString_initializer;
	topicString.cstring = (char *)topic;
	
	len=MQTTSerialize_publish(buf,buflen,0,0,0,0,topicString,payload,strlen((char *)payload));
	
	rc = transport_sendPacketBuffer(3, buf, len);
	if(!rc)
		printf("Send OK!\r\n");
	else
		printf("Send WRONG!\r\n");
}

编写完成后，我们在 mian 文件中创建相关任务，调用代码：

编译下载程序，在华为云的实验平台上进入设备调试模式，观察数据上传情况，可以看到数据正常上传：

3.4 接受命令

接受命令主要分为三步

第一步先订阅命令接受主题并读返回数据检验有没有订阅成功

	topicString.cstring = GET_TOPIC;
	len = MQTTSerialize_subscribe(buf, buflen, 0, msgid, 1, &topicString, &req_qos);

	rc = transport_sendPacketBuffer(3, buf, len);
	if (MQTTPacket_read(buf, buflen, transport_getdata) == SUBACK) 	/* wait for suback */
	{
		unsigned short submsgid;
		int subcount;
		int granted_qos;

		rc = MQTTDeserialize_suback(&submsgid, 1, &subcount, &granted_qos, buf, buflen);
		if (granted_qos != 0)
		{
			printf("granted qos != 0, %d\n", granted_qos);
		}
	}

订阅主题如下：

#define GET_TOPIC "$oc/devices/61f4c4b0de9933029be530e7_ESP8266/sys/commands/#"

具体格式可以查看华为云手册

订阅后就是一个死循环来循环读取订阅主题发送的命令，然后解析命令，将接受的命令打印出来，这里是 JSON 格式的返回数据，想进一步处理的话可以使用 CJSON

		if (MQTTPacket_read(buf, buflen, transport_getdata) == PUBLISH)
		{
			unsigned char dup;
			int qos;
			unsigned char retained;
			unsigned short msgid;
			int payloadlen_in;
			unsigned char* payload_in;
			int rc;
			MQTTString receivedTopic;

			rc = MQTTDeserialize_publish(&dup, &qos, &retained, &msgid, &receivedTopic,
					&payload_in, &payloadlen_in, buf, buflen);
			
			id = &receivedTopic.lenstring.data[strlen("$oc/devices/61f4c4b0de9933029be530e7_ESP8266/sys/commands/request_id=")];
			
			memcpy(&ropicString.cstring[strlen("$oc/devices/61f4c4b0de9933029be530e7_ESP8266/sys/commands/response/request_id=")],
						id,
						strlen("0b2e0999-55a1-43f9-a432-d46a8d58ae7e")
						);

			printf("message arrived %.*s\r\n", payloadlen_in, payload_in);

		}

接受到数据后，要返回命令下发成功信息，先将接受的 ID 复制到新主题上，这个操作就是上个代码的 ropicString 字符串操作部分，然后我们根据主题发送成功信息

		memset(buf,0,buflen);
		printf("publishing reading\r\n");
		
		len = MQTTSerialize_publish(buf, buflen, 0, 0, 0, 0, ropicString, (unsigned char*)payload, payloadlen);
		rc = transport_sendPacketBuffer(3, buf, len);

代码编写成功后在任务中调用该函数：

编译下载代码，我们在云端打开设备调试，给设备发送命令：

可以看到命令发送成功，接受返回的命令也成功了

小熊派的串口也打印出接受到的数据：

到此使用 LiteOS 移植 PahoMQTT 对华为云进行数据收发基本完成

四、代码链接

GitHub 工程地址：链接

CSDN 下载地址：链接