智慧路灯设备SDK与平台通信（C）

概述

本文章节基于C代码演示设备通过MQTTS/MQTT协议接入华为云物联网平台，通过平台接口实现南向“数据上报”、“命令下发”的功能，通过应用侧的示例代码接收北向服务端订阅的消息示例。以智慧路灯为例，设备将光照强度等信息上报到IoT平台，应用服务器再接收从平台推送来的设备数据。

前提条件

Linux操作系统，且已安装好gcc（建议4.8及以上版本）。

上传产品模型

产品模型是用来描述设备能力的文件，通过JSON的格式定义了设备的基本属性、上报数据和下发命令的消息格式。定义产品模型，即在物联网平台构建一款设备的抽象模型，使平台理解该款设备的功能。

1. 访问设备接入服务，单击“管理控制台”进入设备接入控制台。选择您的实例，单击实例卡片进入。
2. 选择左侧导航栏的“产品”，单击左侧“创建产品”。
   图1 产品-创建产品
   

3. 在弹出的窗口中，内容根据实际情况自定义填写填写。
   图2 创建产品-MQTT
   

4. 下载模型文件，该模型文件已开发完毕（由开发产品模型开发完毕的产品模型导出）。详细开发过程指导请参考在线开发产品模型。
5. 创建成功后，单击刚创建的产品，然后单击上传模型文件（无需解压，并且压缩包的名称不能有括号），上传刚下载的模型文件。
   图3 上传产品模型-MQTT
   

创建设备

1. 选择设备接入服务左侧导航栏的“所有设备”，单击“注册设备”按钮。
   图4 所有设备-注册设备
   

2. 在弹出的窗口中，可以参考图中的内容填写（产品需要选择刚刚创建的产品，密钥不填写，则由平台自动生成，这里是由平台自动生成）然后单击“确定”按钮。
   图5 单设备注册-test
   

3. 设备创建成功后，需要保存设备ID和密钥（后续设备连接的时候需要用到）。
   图6 设备-注册设备成功
   

导入代码样例

1. 下载quickStart(C)样例。
2. 将代码复制到linux运行环境中。代码文件层级如下图。

   

   代码目录简述：

   • src：源码目录

     mqtt_c_demo：demo核心源码；

     util/string_util.c：工具资源文件；

   • conf：证书目录

     rootcert.pem：设备校验平台身份的证书，用于设备侧接入物联网平台登录鉴权使用；

   • include: 头文件目录

     base目录：存放依赖的paho头文件

     openssl目录：存放依赖的openssl头文件

     util目录：存放依赖的工具资源头文件

   • lib：依赖库文件

     libcrypto.so*/libssl.so*: openssl库文件

     libpaho-mqtt3as.so*: paho库文件

   • Makefile：Makefile文件

编译库文件

• 编译openssl库
  1. 下载openssl，上传到linux编译机任意目录下，并使用如下命令解压：

     tar -zxvf openssl-1.1.1d.tar.gz
  2. 配置生成makefile文件。
     执行以下命令进入openssl源码目录

     cd openssl-1.1.1d
     创建openssl编译后的目录（本文以/home/test为例）

     mkdir /home/test
     创建openssl编译后的目录

     mkdir /home/test/openssl
     创建配置文件目录：

     mkdir /home/test/openssl/ssl
     运行如下配置命令：

     ./config shared --prefix=/home/test/openssl --openssldir=/home/test/openssl/ssl

     其中“prefix”是安装目录，“openssldir”是配置文件目录，“shared”作用是生成动态链接库（即.so库） 。

     如果编译有问题，配置命令加上no-asm（表示不使用汇编代码）

     ./config no-asm shared --prefix=/home/test/openssl --openssldir=/home/test/openssl/ssl

     

  3. 编译出库。

     在openssl源码目录下，运行make depend命令。

     make depend

     再运行make命令进行编译。

     make

     安装openssl。

     make install

     在配置的openssl安装目录下home/test/openssl找到lib目录，有生成的库文件：

     “libcrypto.so.1.1”、“libssl.so.1.1”和软链接“libcrypto.so”、“libssl.so”，请将这些文件复制到quickStart(C)的lib文件夹下（同时将/home/test/openssl/include/openssl里的内容复制到quickStart(C)的include/openssl下）。

     

     注：有的编译工具是32位的，如果在64位的linux机器上使用，这时只要将Makefile中的-m64都删除，再进行编译即可。

• 编译paho库文件
  1. 下载paho.mqtt.c源码。
  2. 解压后上传到linux编译机。
  3. 修改makefile
     1. 通过如下命令进行编辑Makefile

        vim Makefile
     2. 显示行数

        :set nu
     3. 在129行之后添加下面两行（自定义的openssl的头文件和库文件）

        CFLAGS += -I/home/test/openssl/include
        LDFLAGS += -L/home/test/openssl/lib -lrt

        

     4. 把195行、197行、199行、201行都改成对应的地址

        

  4. 编译
     1. 执行清空命令

        make clean
     2. 执行编译命令

        make
  5. 编译完成后，可以在build/output目录下看到编译成功的库。

     

  6. 复制paho库文件。

     当前SDK仅用到了libpaho-mqtt3as，请将“libpaho-mqtt3as.so”和“libpaho-mqtt3as.so.1”文件复制到quickStart(C)的lib文件夹下。（同时回到paho源代码路径，进入src目录，将MQTTAsync.h、MQTTClient.h、MQTTClientPersistence.h、MQTTProperties.h、MQTTReasonCodes.h、MQTTSubscribeOpts.h复制到quickStart(C)的include/base文件夹下）。

建立连接

设备或网关在接入物联网平台时首先需要和平台建立连接，从而将设备或网关与平台进行关联。开发者通过传入设备信息，将设备或网关连接到物联网平台。

1. 设置参数，只需修改username和password。

   char *uri = "ssl://iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com:8883";
   int port = 8883;
   char *username = "yourDeviceId"; //设备Id，在平台注册设备成功后返回
   char *password = "yourSecret";  //密钥，在平台注册设备成功后返回

   注意：MQTTS为8883端口接入，如果使用MQTT协议接入，url为：tcp://iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com:1883， port为1883。

2. 连接。
   1. 执行make进行编译。如果是32位的操作系统，请删除Makefile中的"-m64"。
   2. 执行export LD_LIBRARY_PATH=./lib/加载库文件。
   3. 运行./MQTT_Demo.o。

3. 连接成功后，打印“connect success”，同时在控制台可看到设备已在线。

   

   图7 设备列表-设备在线
   

属性上报

属性上报是指设备主动向平台上报自己的属性（该示例代码已实现自动定时上报功能，可参考下一节在iot平台查看设备上报的数据内容），更多信息请参考设备属性上报。

1
2

//publish data
char *payload = "{\"services\":[{\"service_id\":\"BasicData\",\"properties\":{\"luminance\":32},\"eventTime\":NULL}]}";

接收下发命令

订阅了命令Topic后，可以在控制台下发同步命令。详情请参考MQTT设备同步命令下发。

命令下发后，demo中接收到命令：

通过云端获取设备上报的数据

当数据到达平台后，应用服务器可以使用AMQP来接收推送消息。具体可参考通过云端获取设备上报的数据。

更多

更详细开发指导请参考设备侧SDK接入或更多其他语言的demo接入。