OpenHarmony Neptune開發板-MQTT連接華為IoT平臺
前言：
之前有發過Neptune開發板-MQTT連接華為IoT平臺文章，但發現寫的程序有很大BUG，導致程序運行到開發板經常發生CPU異常(直接不能運行)和平臺命令下發錯誤，在此和之前使用我寫的程序發生問題的人說一句抱歉，本次我修改程序，解決了CPU異常(直接不能運行)和平臺命令下發錯誤問題，并測試20~30分鐘，確保穩定運行，并將一些遇到問題做相關介紹。
介紹：
本示例將演示如何在Neptune開發板上使用MQTT協議連接華為IoT平臺,使用的是ATH20溫濕度傳感器模塊與Neptune開發板
本示例實現AHT20溫濕度數據上報華為IoT平臺,IoT平臺下發命令控制LED燈的開關
使用W800 SDK功能包中libemqtt來實現連接華為IoT平臺
程序設計
一、MQTT初始化
- void mqtt_init(mqtt_broker_handle_t* broker, const char* clientid);
初始化要連接到代理的信息
二、寫入username與password
- void mqtt_init_auth(mqtt_broker_handle_t* broker, const char* username, const char* password);
啟用身份驗證以連接到代理。
三、建立TCP連接
編寫TCP連接函數,代碼示例如下：
- static int init_socket(mqtt_broker_handle_t *broker, const char *hostname, short port, int keepalive)
- {
- int flag = 1;
- struct hostent *hp;
- // 創建套接字
- if((socket_id = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
- return -1;
- // 禁用Nagle算法
- if (setsockopt(socket_id, IPPROTO_TCP, 0x01, (char *)&flag, sizeof(flag)) < 0)
- {
- close_socket(&mqtt_broker);
- return -2;
- }
- // 查詢主機IP啟動
- hp = gethostbyname(hostname);
- if (hp == NULL )
- {
- close_socket(&mqtt_broker);
- return -2;
- }
- struct sockaddr_in socket_address;
- memset(&socket_address, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
- socket_address.sin_family = AF_INET;
- socket_address.sin_port = htons(port);
- memcpy(&(socket_address.sin_addr), hp->h_addr, hp->h_length);
- // 連接套接字
- if((connect(socket_id, (struct sockaddr *)&socket_address, sizeof(socket_address))) < 0)
- {
- close_socket(&mqtt_broker);
- return -1;
- }
- // MQTT stuffs
- mqtt_set_alive(broker, mqtt_keepalive);
- broker->socketid = socket_id;
- broker->mqttsend = send_packet;
- return 0;
- }
四、建立MQTT連接
- int mqtt_connect(mqtt_broker_handle_t* broker);
五、訂閱MQTT
編寫訂閱MQTT主題函數,代碼示例如下：
- static int subscribe_topic(char *topic)//訂閱主題
- {
- unsigned short msg_id = 0, msg_id_rcv = 0;
- int packet_lengthgth = 0;
- int ret = -1;
- if(topic == NULL) {
- return -1;
- }
- ret = mqtt_subscribe(&mqtt_broker, topic, &msg_id);
- if( ret == -1 ) {
- close_socket(&mqtt_broker);
- return -1;
- }
- packet_lengthgth = read_packet(MQTT_DEMO_READ_TIME_SEC, MQTT_DEMO_READ_TIME_US);
- if(packet_lengthgth < 0)
- {
- printf("Error(%d) on read packet!\n", packet_lengthgth);
- close_socket(&mqtt_broker);
- return -1;
- }
- if(MQTTParseMessageType(pcaket_buffer) != MQTT_MSG_SUBACK)
- {
- printf("SUBACK expected!\n");
- close_socket(&mqtt_broker);
- return -2;
- }
- msg_id_rcv = mqtt_parse_msg_id(pcaket_buffer);
- if(msg_id != msg_id_rcv)
- {
- printf("%d message id was expected, but %d message id was found!\n", msg_id, msg_id_rcv);
- close_socket(&mqtt_broker);
- return -3;
- }
- return 0;
- }
數據推送與解析
采用cJSON封包與解包(使用W800 SDK功能包中cJSON實現),共有兩個封包(一個設備屬性上報,一個命令應答上報),一個解包解析IoT平臺命令,其他不過多贅述具體詳見華為IoTDA 設備接入文檔：設備接入 IoTDA 文檔
例如設備屬性上報，代碼示例如下:
- /*************************打包發布請求*****************/
- static int packPublishReq(char *jsonBuffer)
- {
- cJSON *jsRet = NULL;
- cJSON *jsArray = NULL;
- int ackLen = 0;
- jsRet = cJSON_CreateObject();
- if(jsRet)
- {
- jsArray = cJSON_CreateArray();
- cJSON_AddItemToObject(jsRet, "services", jsArray);
- {
- cJSON *arrayObj_1 = cJSON_CreateObject();
- cJSON_AddItemToArray(jsArray, arrayObj_1);
- cJSON_AddStringToObject(arrayObj_1, "service_id", "Temperature");
- cJSON *arrayObj_2 = cJSON_CreateObject();
- cJSON_AddItemToObject(arrayObj_1, "properties", arrayObj_2);
- cJSON_AddStringToObject(arrayObj_2, "temp", Temperature.temp);
- cJSON_AddStringToObject(arrayObj_2, "humi", Temperature.humi);
- cJSON_AddStringToObject(arrayObj_2, "led", Temperature.ON_OFF);
- cJSON_AddStringToObject(arrayObj_1,"event_time", Temperature.timestamp);
- }
- char *databuf = cJSON_PrintUnformatted(jsRet);
- if(databuf) {
- if( jsonBuffer ) {
- ackLen = strlen(databuf);
- memcpy( jsonBuffer, databuf,ackLen);
- }
- tls_mem_free(databuf);
- }
- cJSON_Delete(jsRet);
- }
- return ackLen;
- }
數據應答(重點)
按照華為云IoT設備平臺命令下發文檔需要將
下行中的request_id={request_id} 復制到上行中，只有這樣下行與上行request_id相同才能保證平臺命令數據下發成功任務
- 下行 $oc/devices/{device_id}/sys/commands/request_id={request_id}
- 上行：$oc/devices/{device_id}/sys/commands/response/request_id={request_id}
這里展示一小段代碼：
- len = mqtt_parse_pub_topic(pcaket_buffer, topic); //接收平臺下發的topic
- topic[len] = '\0';
- len = mqtt_parse_publish_msg(pcaket_buffer, &msg);
- strncpy(request_id,topic+63,47);
- sprintf(ACK_TOPIC,"%s%s",MQTT_DEMO_ACK_TOPIC,request_id);//復制request_id={request_id}
這里我出的問題就在->strncpy(request_id,topic+63,47);在我之前是topic+62 而且再我之前創建demo平臺下發成功，就沒想了，但在這幾天測試時就發現這問題故說明。
CPU中斷異常問題
由于定時器使用不當，導致CPU中斷異常，致程序崩潰(以更改)
華為IoT平臺配置
請參考：BearPi-HM_Nano開發板WiFi編程開發——MQTT連接華為IoT平臺(Demo我以導出模型)
添加華為云IoT參數：(這只是示例，無法使用)
- #define MQTT_DEMO_CLIENT_ID "616268529fff74057ddd731b_202110101314_0_0_2021101006" //ID
- #define MQTT_DEMO_DEVICE_ID "616268529fff74057ddd731b_202110101314"
- #define MQTT_DEMO_PASSWORD "b6fd9631cd69eee9ce565a36564b93d26760a49ace05be96cbe9dfaab91f275d"
- #define MQTT_DEMO_SUB_TOPIC "$oc/devices/616268529fff74057ddd731b_202110101314/sys/commands/#" //訂閱主題
- #define MQTT_DEMO_PUB_TOPIC "$oc/devices/616268529fff74057ddd731b_202110101314/sys/properties/report" //發布主題
- #define MQTT_DEMO_ACK_TOPIC "$oc/devices/616268529fff74057ddd731b_202110101314/sys/commands/response/"
在wifi_connecter.h修改wifi熱點信息
示例代碼編譯燒錄代碼后，按下開發板的RESET按鍵:
點擊設備右側的“查看”，進入設備詳情頁面，可看到上報的數據。
在華為云平臺設備詳情頁，單擊“命令”，選擇同步命令下發，選中創建的命令屬性，單擊“確定”，即可發送下發命令控制設備。
總結：
現以解決經常發生CPU異常(直接不能運行)和平臺命令下發錯誤，同時創建使用兩個定時器，一個20秒上報AHT20數據，一個1分鐘ping一次(用以保活),使之穩定運行,支持1.0版本與1.1版本。
注意：!!!需要將libemqtt.h下!!!
- MQTT_CONF_USERNAME_LENGTH 修改為64
- MQTT_CONF_PASSWORD_LENGTH 修改為64+8
- clientid[50]修改為clientid[64]
