基于OpenHarmony的阿里云IoT服務(wù)實(shí)現(xiàn)
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??51CTO 開(kāi)源基礎(chǔ)軟件社區(qū)??
一、MQTT協(xié)議簡(jiǎn)介
MQTT(消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸)是一個(gè)基于客戶端-服務(wù)器的消息發(fā)布/訂閱傳輸協(xié)議，是ISO標(biāo)準(zhǔn)(ISO/IEC PRF 20922)下基于發(fā)布/訂閱范式的消息協(xié)議。MQTT工作在TCP/IP協(xié)議棧上，是為硬件性能低下的遠(yuǎn)程設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)狀況不理想的情況下而設(shè)計(jì)的發(fā)布/訂閱型消息協(xié)議。由于MQTT協(xié)議的輕量、簡(jiǎn)便、開(kāi)放的特點(diǎn)使它適用范圍非常廣泛。在很多情況下，包括受限的環(huán)境中使用，廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。MQTT協(xié)議在衛(wèi)星鏈路通信傳感器、醫(yī)療設(shè)備、智能家居、及一些小型化設(shè)備中已廣泛使用。
阿里云為國(guó)內(nèi)主流的云平臺(tái)，提供免費(fèi)試用的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，之前的文章已經(jīng)詳細(xì)介紹了使用小凌派RK2206開(kāi)發(fā)板實(shí)現(xiàn)基于OpenHarmony的阿里云IoT服務(wù)，并在阿里云上成功上線，本文將在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)講解小凌派RK2206開(kāi)發(fā)板與阿里云平臺(tái)數(shù)據(jù)交互的實(shí)現(xiàn)。小凌派RK2206開(kāi)發(fā)板采用瑞芯微高性能、高性價(jià)比的RK2206芯片。RK2206芯片是一款低功耗、高集成的MCU無(wú)線局域網(wǎng)處理器，它可以應(yīng)用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，如物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、家庭自動(dòng)化、云連接等。小凌派RK2206開(kāi)發(fā)板內(nèi)置WIFI模塊，外部接口豐富，使用一個(gè)小凌派RK2206開(kāi)發(fā)板就能夠輕松實(shí)現(xiàn)MQTT物聯(lián)網(wǎng)多種應(yīng)用。
二、硬件電路設(shè)計(jì)
如圖1所示，為小凌派RK2206開(kāi)發(fā)板支持的外部接口，本文使用小凌派RK2206開(kāi)發(fā)板內(nèi)置的WIFI和MQTT服務(wù)器通信。
圖1 小凌派RK2206開(kāi)發(fā)板
三、軟件設(shè)計(jì)
主程序設(shè)計(jì)。
在iot_aliyun_example函數(shù)中，通過(guò)LOS_TaskCreate函數(shù)創(chuàng)建iot_aliyun_thread和message_thread線程，并設(shè)置線程優(yōu)先級(jí)、線程堆棧大小等參數(shù)。
void iot_aliyun_example()
{
unsigned int ret = LOS_OK;
unsigned int thread_id1;
unsigned int thread_id2;
TSK_INIT_PARAM_S task1 = {0};
TSK_INIT_PARAM_S task2 = {0};
ret = LOS_QueueCreate("queue", MSG_QUEUE_LENGTH, &m_msg_queue, 0, BUFFER_LEN);
if (ret != LOS_OK)
{
printf("Falied to create Message Queue ret:0x%x\n", ret);
return;
}
task1.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)iot_aliyun_thread;
task1.uwStackSize = 10240;
task1.pcName = "iot_aliyun_thread";
task1.usTaskPrio = 24;
ret = LOS_TaskCreate(&thread_id1, &task1);
if (ret != LOS_OK)
{
printf("Falied to create iot_aliyun_thread ret:0x%x\n", ret);
return;
}
task2.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)message_thread;
task2.uwStackSize = 2048;
task2.pcName = "message_thread";
task2.usTaskPrio = 25;
ret = LOS_TaskCreate(&thread_id2, &task2);
if (ret != LOS_OK)
{
printf("Falied to create message_thread ret:0x%x\n", ret);
return;
}
}
阿里云服務(wù)程序設(shè)計(jì)
iot_aliyun_thread函數(shù)中，開(kāi)發(fā)板先連接WIFI，通過(guò)WIFI和阿里云IoT平臺(tái)通信；WIFI連接成功后，初始化網(wǎng)絡(luò)，初始化MQTT客戶端；初始化完成后，成功連接阿里云IoT平臺(tái)。程序進(jìn)入主循環(huán)，阻塞等待消息隊(duì)列的信息，當(dāng)有信息到來(lái)時(shí)，取出數(shù)據(jù)上報(bào)到阿里云平臺(tái)上。
int iot_aliyun_thread()
{
aliyun_msg_t *app_msg = NULL;
unsigned int addr;
int ret;
/*WIFI連接*/
SetWifiModeOn();
device_info_init(CLIENT_ID, USERNAME, PASSWORD);
ret = oc_mqtt_init();
if (ret != LOS_OK)
{
printf("oc_mqtt_init fail ret:%d\n", ret);
}
while (1)
{
ret = LOS_QueueRead(m_msg_queue, (void *)&addr, BUFFER_LEN, LOS_WAIT_FOREVER);
if (ret == LOS_OK)
{
app_msg = addr;
switch (app_msg->msg_type)
{
case en_msg_report:
aliyun_deal_report_msg(&app_msg->report);
break;
default:
break;
}
free(app_msg);
app_msg = NULL;
}
else
{
LOS_Msleep(100);
}
}
}
數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)
message_thread函數(shù)中，每5秒向消息隊(duì)列中寫(xiě)入數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)不斷累加處理。
void message_thread()
{
aliyun_msg_t *app_msg = NULL;
int data = 0;
while (1)
{
app_msg = malloc(sizeof(aliyun_msg_t));
if (app_msg != NULL)
{
app_msg->msg_type = en_msg_report;
app_msg->report.data = data++;
if (LOS_QueueWrite(m_msg_queue, (void *)app_msg, sizeof(aliyun_msg_t), LOS_WAIT_FOREVER) != LOS_OK)
{
printf("%s LOS_QueueWrite fail\n", __func__);
free(app_msg);
}
}
LOS_Msleep(5000);
}
}
四、編譯測(cè)試
之前的文章已經(jīng)詳細(xì)介紹了如何登錄阿里云、創(chuàng)建產(chǎn)品和添加設(shè)備，本文就不在贅述。
添加功能
點(diǎn)擊進(jìn)入公共實(shí)例，點(diǎn)擊側(cè)邊欄的產(chǎn)品頁(yè)面，點(diǎn)擊添加自定義功能，如圖2所示。
圖2 添加自定義功能
輸入自定義功能名稱，點(diǎn)擊確定，如圖3所示。
圖3 添加自定義功能詳情
成功添加自定義功能后，可以查看到添加的自定義功能信息，點(diǎn)擊發(fā)布上線，如圖4所示。
圖4 發(fā)布自定義功能
WIFI連接
修改代碼中的SSID和PASSWORD為使用WIFI的SSID和密匙，用于連接網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備通過(guò)WIFI訪問(wèn)阿里云IoT平臺(tái)。代碼如下所示：
運(yùn)行結(jié)果
例程代碼編譯燒寫(xiě)到開(kāi)發(fā)板后，按下開(kāi)發(fā)板的RESET按鍵，通過(guò)串口軟件查看日志，串口打印MQTT初始化、連接等日志。
NetworkConnect...
MQTTClientInit...
MQTTConnect...
MQTTSubscribe...
此時(shí)登錄阿里云IoT平臺(tái)，點(diǎn)擊進(jìn)入設(shè)備詳情頁(yè)面，可以看到設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)為在線。如圖5所示。
圖5 設(shè)備上線阿里云IoT平臺(tái)
此時(shí)，側(cè)邊欄選擇設(shè)備，點(diǎn)擊進(jìn)入設(shè)備詳情，選擇物模型數(shù)據(jù)頁(yè)面，就可以看到小凌派RK2206開(kāi)發(fā)板上報(bào)的數(shù)據(jù)，如圖6所示。
圖6 阿里云數(shù)據(jù)顯示
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