设备接入 IoTDA设备接入 IoTDA

更新时间:2021/07/08 GMT+08:00
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基于C示例代码的快速体验

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“立即使用”进入设备接入控制台。
  2. 选择左侧导航栏的“产品”,单击右上角下拉框,选择新建产品。

  3. 在弹出的窗口中,可以参考图中的内容填写。

  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,点击刚创建的产品,然后点击上传模型文件(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。

创建设备

  1. 选择设备接入服务左侧导航栏的“设备”,选中右上角的“注册设备”按钮。

  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)然后点击“确定”按钮。

  3. 设备创建成功后,需要保存一下设备ID和密钥(后续设备连接的时候需要用到)。

导入代码样例

  1. 下载quickStart(C)样例。
  2. 将代码拷贝到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”,请将这些文件拷贝到quickStart(C)的lib文件夹下(同时将/home/test/openssl/include/openssl里的内容拷贝到quickStart(C)的include/openssl下)。

      :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. 拷贝paho库文件。

      当前SDK仅用到了libpaho-mqtt3as,请将“libpaho-mqtt3as.so”“libpaho-mqtt3as.so.1”文件拷贝到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拷贝到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。

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}]}";
  • 消息体payload组装格式为JSON,其中service_id要与产品模型中的定义对应,properties是设备的属性;
  • luminance表示路灯亮度;
  • event_time为可选项,为设备采集数据UTC时间,不填写默认使用系统时间。

设备上报属性成功后,demo控制台中会打印“publish success”字样。

同时在设备详情页面查看到上报的属性:

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

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