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OneNET连接流程

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OneNET连接流程
前言
     OneNET-中国移动物联网开放平台是由中国移动打造的PaaS物联网开放平台。平台能够帮助开发者轻松实现设备接入与设备连接,提供综合性的物联网解决方案,实现物联网设备的数据获取,数据存储,数据展现。本文就介绍如何将传统的设备连接到OneNET。
     采用MQTT+JSON格式对接OneNET平台上传温度度的数据,当然我们也可以在平台下发消息来控制设备。
01
操作和实战
    注册OneNET:https://open.iot.10086.cn/,注册OneNET账号。注册过程比较简单这里就不再累述。登录之后。打开产品服务à MQTT物联网套件à 点击立刻使用,如下图所示:
      进入MQTT物联网套件,在该页面点击添加产品,如下图所示:
      从上图中,技术参数根据自己的硬件选择,如果我们的联网硬件为无线产品,则选择wifi;如果我们的联网硬件为有线产品,则选择移动蜂窝网络。协议为MQTTS,操作系统为无,而网络运营商可以全选,最后点击完成就可以创建产品,如下图所示:
      点击上图的产品,进入相关界面,然后点击设备列表创建设备,如下图所示:
      添加完成之后,我们得到一个设备,,如下图所示:
      点击上图中的数据流,这些数据流是由用户添加的,例如显示温湿度等等,如下图所示:
  最后我们得到三元组内容,如下源码所示:
/* 用户需要根据设备信息完善以下宏定义中的三元组内容 */

#define CLIENTID "MQTT"   /* 设备名 */

#define USERNAME "366007" /* 产品ID */

/* 该密码需要onenet提供的token软件计算得出 */

#define PASSWORD "version=2018-10-31&res=products%2F366007%2Fdevices%2FMQTT&et=1672735919&method=md5&sign=qI0pgDJnICGoPdhNi%2BHtfg%3D%3D"
<span style="font-family: Calibri; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0); text-align: justify; background-color: rgb(255, 255, 255);"> </span>
      上述的参数是由OneNET来提供,MQTT是刚刚我们创建的设备名称,“366007”是刚刚我们创建的产品ID,而密钥是从产品概述获取,如下图所示:
      上述是OneNET平台构建MQTT服务器完成,下面我们讲解代码部分。



02
MQTT源码包和cjSON源码包下载
      MQTT官方网址(http://mqtt.org/)下载MQTT代码包;cjSON官方网址(https://sourceforge.net/projects/cjson/)下载cjSON代码包;
      然后把这些源码移植到我们工程当中,移植步骤如下所示:
      添加一下源码到工程当中
       在工程添加一下分组:
      添加这些源码头文件路径:



03
连接云平台的通用模板
(1) 新建文件onenet.h文件,该文件主要定义OneNET平台的信息,如下源码所示:
/* 用户需要根据设备信息完善以下宏定义中的三元组内容 */

#define CLIENTID "MQTT"   /* 设备名 */

#define USERNAME "366007" /* 产品ID */

/* 该密码需要onenet提供的token软件计算得出 */

#define PASSWORD "version=2018-10-31&res=products%2F366007%2Fdevices%2FMQTT&et=1672735919&method=md5&sign=qI0pgDJnICGoPdhNi%2BHtfg%3D%3D"



/* 以下参数的宏定义固定,不需要修改,只修改上方的参数即可 */

#define HOST_NAME     "open.iot.10086.cn"  /*onenet域名 */

#define HOST_PORT     1883

#define DEVICE_SUBSCRIBE   "$sys/"USERNAME"/"CLIENTID"/dp/post/json/+"/* 订阅 */

#define DEVICE_PUBLISH     "$sys/"USERNAME"/"CLIENTID"/dp/post/json"/* 发布 */<span style="font-family: Calibri; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0); text-align: justify; background-color: rgb(255, 255, 255);"> </span>
    订阅和发布的写法根据OneNET的要求而定义。
(2)在onenet.c文件定义四个函数,分别连接、获取、打开和关闭,如下源码所示:
/*

* [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  通过TCP方式发送数据到TCP服务器

*/

int lwip_transport_send_packet_buffer(int sock, unsigned char *buf,

int buflen)

{

    int rc = 0;

    rc = write(sock, buf, buflen);

    return rc;

}



/*

* @brief  阻塞方式接受TCP服务器发送的数据

/

int lwip_transport_getdata(uint8_t* buf, int32_t count)

{

    int rc = recv(mysock, buf, count, 0);

    return rc;

}



/*

* @brief  打开一个网络接口,其实就是和服务器建立一个 TCP 连接。

/

int lwip_transport_open(char* addr, int port)

{

    int* sock = &mysock;

    struct hostent *server;

    struct sockaddr_in serv_addr;

    int timeout = 1000;



    *sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    if(*sock < 0)

      printf("[ERROR] Create socket failed\n");

   

    server = gethostbyname(addr);              /* 对阿里云服务器地址解析 */

    if(server == NULL)

      printf("[ERROR] Get host ip failed\n");

   

    memset(&serv_addr,0,sizeof(serv_addr));

    serv_addr.sin_family = AF_INET;

    serv_addr.sin_port = htons(port);          /* 设置端口号 */

    memcpy(&serv_addr.sin_addr.s_addr,server->h_addr,server->h_length);

   

    if(connect(*sock,(struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(serv_addr)) < 0)

    {

      printf("[ERROR] connect failed\n");

          return -1;

    }

   

setsockopt(mysock, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO,

            (char*)&timeout,sizeof(timeout));



    return mysock;

}



/*

@brief  关闭连接

/

int lwip_transport_close(int sock)

{

    int rc;



    rc = shutdown(sock, SHUT_WR);

    rc = recv(sock, NULL, (size_t)0, 0);

    rc = close(sock);



    return rc;

}
      这些函数是由用户来实现,例如连接函数,根据自己的硬件编写连接。上述的源码小编以LWIP为例。
(3) 订阅和发布操作
void lwip_demo(void)

{

    mysock = lwip_transport_open((char *)HOST_NAME, HOST_PORT);

    data.clientID.cstring = CLIENTID;

    data.username.cstring = USERNAME;

    data.password.cstring = PASSWORD;

    unsigned char payload_out[200];

    int payload_out_len = 0;

    uint32_t sendtick = xTaskGetTickCount();



    while (1)

{

/* 客户端的发布操作 */

        if ((xTaskGetTickCount() - sendtick) >= (send_duration * 100))

        {

            sendtick = xTaskGetTickCount();/* sendtick重新计数 */

            taskENTER_CRITICAL();/* 进入临界区 */

            temp = 30 + rand() % 10 + 1; /* 温度的数据 */

            humid = 54.8 + rand() % 10 + 1; /* 湿度的数据 */

            sprintf((char *)payload_out, "{\"id\": 123,\"dp\":

                     { \"temperatrue\": [{\"v\": %0.1f,}],\"power\":

                     [{\"v\": %0.1f,}]}}", temp, humid);

            payload_out_len = strlen((char *)payload_out);

            topicString.cstring = DEVICE_PUBLISH;   /* 属性上报 发布 */

            len = MQTTSerialize_publish((unsigned char *)buf,

buflen, 0, req_qos,

retained, msgid,

topicString,

payload_out,

payload_out_len);

            rc = lwip_transport_send_packet_buffer(mysock,

(unsigned char *)buf, len);

            taskEXIT_CRITICAL();                    /* 退出临界区 */

            if (rc == len)

                printf("send PUBLISH Successfully\r\n");

            else

                printf("send PUBLISH failed\r\n");



            printf("send temp(%0.1f)&humid(%0.1f) !\r\n", temp, humid);

            recv_server_flag = 1;

        }

        

        vTaskDelay(100);

        

        switch (msgtypes)

        {



            case CONNECT:  /* 客户端发送服务器的连接操作 */

                printf("进入CONNECT状态\r\n");

                len = MQTTSerialize_connect((unsigned char *)buf,

buflen, &data);         /* 获取数据组长发送连接信息  */

                rc = lwip_transport_send_packet_buffer(mysock,

(unsigned char *)buf, len); /* 发送返回发送数组长度 */



                if (rc == len)

                    printf("发送连接成功\r\n");

                else

                    printf("发送连接失败\r\n");



                printf("MQTT连接服务器!\r\n");

                printf("退出CONNECT状态\r\n\r\n");

                msgtypes = 0;

                recv_server_flag = 1;

                break;



            case CONNACK:  /* 服务器发送客户端确认连接请求 */

                if (MQTTDeserialize_connack(&sessionPresent,

&connack_rc, (unsigned char *)buf, buflen) != 1

|| connack_rc != 0)  /* 收到回执 */

                {

/* 回执不一致,连接失败 */

                    printf("Unable to connect, return code %d\r\n", connack_rc);   

                }

                else

                {

                    printf("MQTT is concet OK!\r\n");   /* 连接成功 */

                }

                msgtypes = SUBSCRIBE;   /* 连接成功 执行 订阅 操作 */

                break;



            case SUBSCRIBE:  /* 客户端发送到服务器的订阅操作 */

                topicString.cstring = DEVICE_SUBSCRIBE;

                len = MQTTSerialize_subscribe((unsigned char *)buf,

buflen, 0, msgid, 1, &topicString, &req_qos);

                rc = lwip_transport_send_packet_buffer(mysock,

(unsigned char *)buf, len);



                if (rc == len)

                    printf("send SUBSCRIBE Successfully\r\n");

                else

                {

                    printf("send SUBSCRIBE failed\r\n");

                    t++;



                    if (t >= 10)

                    {

                        t = 0;

                        msgtypes = CONNECT;

                    }

                    else

                        msgtypes = SUBSCRIBE;



                    break;

                }

                msgtypes = 0;

                recv_server_flag = 1;

                break;



            case SUBACK:  /* 服务器发送到客户端的订阅确认 */

/* 有回执  QoS */

                rc = MQTTDeserialize_suback(&submsgid, 1, &subcount,

                                                  &granted_qos, (unsigned char *)buf,

                                                   buflen);  

                printf("granted qos is %d\r\n", granted_qos);    /* 打印 Qos */

                msgtypes = 0;

                break;



            case PUBLISH:  /* 服务器的发布操作 */

                /* 服务器的发布数据,自行编写 */

                break;



            case PUBACK:   /* 发布成功 */

                msgtypes = 0;

                break;



            default:

                break;



        }

        

        if (recv_server_flag == 1)

        {

            memset(buf, 0, buflen);

/* 轮询,读MQTT返回数据,*/

            rc = MQTTPacket_read((unsigned char *)buf, buflen,

                                      lwip_transport_getdata);

            if (rc > 0) /* 如果有数据,进入相应状态。*/

            {

                msgtypes = rc;

            }

            recv_server_flag = 0;

        }

    }

}


04
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