HarmonyOS小熊派 | HarmonyOS WiFi编程开发--MQTT连接OneNet

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Yuchuan 发表于 2021/10/23 22:31:19 2021/10/23
【摘要】 本示例将演示如何在BearPi-HM_Nano开发板上使用MQTT协议连接OneNet，使用的是E53_IA1 智慧农业扩展板与 BearPi-HM_Nano 开发板。

本示例将演示如何在BearPi-HM_Nano开发板上使用MQTT协议连接OneNet，使用的是E53_IA1 智慧农业扩展板与 BearPi-HM_Nano 开发板。

BearPi-HM_Nano

OneNET API

初始化

OneNET 初始化

int onenet_mqtt_init(void);

OneNET 初始化函数，需要在使用 OneNET 功能前调用。

参数 描述
无 无
返回 描述
0 成功
-1 获得设备信息失败
-2 mqtt 客户端初始化失败

设置命令响应函数

void onenet_set_cmd_rsp_cb(void(*cmd_rsp_cb)(uint8_t *recv_data, size_t recv_size, uint8_t **resp_data, size_t *resp_size));

设置命令响应回调函数。

参数 描述
recv_data 接收到的数据
recv_size 数据的长度
resp_data 响应数据
resp_size 响应数据的长度
返回 描述
无 无

数据上传

mqtt 上传数据到指定主题

int onenet_mqtt_publish(const char *topic, const uint8_t *msg, size_t len);

利用 mqtt 向指定 topic 发送消息。

参数 描述
topic 主题
msg 要上传的数据
len 数据长度
返回 描述
0 上传成功
-1 上传失败

mqtt 上传字符串到 OneNET

int onenet_mqtt_upload_string(const char *ds_name, const char *str);

利用 mqtt 向 OneNET 平台发送字符串数据。

参数 描述
ds_name 数据流名称
str 要上传的字符串
返回 描述
0 上传成功
-5 内存不足

mqtt 上传数字到 OneNET

int onenet_mqtt_upload_digit(const char *ds_name, const double digit);

利用 mqtt 向 OneNET 平台发送数字数据。

参数 描述
ds_name 数据流名称
digit 要上传的数字
返回 描述
0 上传成功
-5 内存不足

mqtt 上传二进制文件到 OneNET

int onenet_mqtt_upload_bin(const char *ds_name, const uint8_t *bin, size_t len);

利用 mqtt 向 OneNET 平台发送二进制文件。会动态申请内存来保存二进制文件，使用前请确保有足够的内存。

参数 描述
ds_name 数据流名称
bin 二进制文件
len 二进制文件大小
返回 描述
0 上传成功
-1 上传失败

mqtt 通过路径上传二进制文件到 OneNET

int onenet_mqtt_upload_bin_by_path(const char *ds_name, const char *bin_path);

利用 mqtt 向 OneNET 平台发送二进制文件。

参数 描述
ds_name 数据流名称
bin_path 二进制文件路径
返回 描述
0 上传成功
-1 上传失败

软件设计

OneNET 初始化

在 ENV 里面已经配置好了连接云平台需要的各种信息，直接调用onenet_mqtt_init函数进行初始化即可，设备会自动连接 OneNET 平台。

推送数据

当需要上传数据时，可以按照数据类型选择对应的 API 来上传数据。代码示例如下：

char str[] = { "hello world" };

/* 获得温度值 */
temp = get_temperature_value();
/* 将温度值上传到 temperature 数据流 */
onenet_mqtt_upload_digit("temperature",temp);

/* 将hello world上传到 string 数据流 */
onenet_mqtt_upload_string("string",str);

除了支持上传数字和字符串外，软件包还支持上传二进制文件。

可以通过onenet_mqtt_upload_bin或onenet_mqtt_upload_bin_by_path来上传二进制文件。代码示例如下

uint8_t buf[] = {0x01, 0x02, 0x03};

/* 将根目录下的1.bin文件上传到 bin 数据流 */
onenet_mqtt_upload_bin_by_path("bin", "/1.bin");
/* 将 buf 中的数据上传到 bin 数据流 */
onenet_mqtt_upload_bin(("bin", buf, 3);

命令接收

OneNET 支持下发命令，命令是用户自定义的。用户需要自己实现命令响应回调函数，然后利用onenet_set_cmd_rsp_cb将回调函数装载上。当设备收到平台下发的命令后，会调用用户实现的命令响应回调函数，等待回调函数执行完成后，将回调函数返回的响应内容再发给云平台。保存响应的内存必须是动态申请出来的，在发送完响应后，程序会自动释放申请的内存。代码示例如下：

static void onenet_cmd_rsp_cb(uint8_t *recv_data, size_t recv_size,uint8_t **resp_data,
size_t *resp_size)
{
  /* 申请内存 */

  /* 解析命令 */
  
  /* 执行动作 */
  
  /* 返回响应 */
  
}

int main()
{
    /* 用户代码 */
	
    onenet_mqtt_init();

    onenet_set_cmd_rsp_cb(onenet_cmd_rsp_cb);
    
    /* 用户代码 */
   
}

信息获取

数据流信息获取

用户可以通过onenet_http_get_datastream来获取数据流的信息，包括数据流 id，数据流最后更新时间，数据流单位，数据流当前值等等，获取的数据流信息会保存在传入的 datastream 结构体指针所指向的结构体中。代码示例如下

struct rt_onenet_ds_info ds_temp;

/* 获取到 temperature 数据流的信息后保存到 ds_temp 结构体中 */
onenet_http_get_datastream("temperature",ds_temp);

数据点信息获取

数据点信息可以通过以下 3 个 API 来获取

cJSON *onenet_get_dp_by_limit(char *ds_name, size_t limit);

cJSON *onenet_get_dp_by_start_end(char *ds_name, uint32_t start, uint32_t end, size_t limit);

cJSON *onenet_get_dp_by_start_duration(char *ds_name, uint32_t start, size_t duration, size_t limit);

这三个 API 返回的都是 cJSON 格式的数据点信息，区别只是查询的方法不一样，下面通过示例来讲解如何使用这 3 个 API。

/* 获取 temperature 数据流的最后10个数据点信息 */
dp = onenet_get_dp_by_limit("temperature",10);

/* 获取 temperature 数据流2018年7月19日14点50分0秒到2018年7月19日14点55分20秒的前10个
数据点信息 */
/* 第二、三个参数是Unix时间戳 */
dp = onenet_get_dp_by_start_end("temperature",1531983000，1531983320，10);

/* 获取 temperature 数据流2018年7月19日14点50分0秒往后50秒内的前10个数据点信息 */
/* 第二个参数是Unix时间戳 */
dp = onenet_get_dp_by_start_end("temperature",1531983000，50，10);

注意事项

  • 设置命令响应回调函数之前必须要先调用onenet_mqtt_init函数，在初始化函数里会将回调函数指向NULL。
  • 命令响应回调函数里存放响应内容的 buffer 必须是 malloc 出来的，在发送完响应内容后，程序会将这个 buffer 释放掉。

编译调试

登录

设备接入 OneNET 云之前，需要在平台注册用户账号，OneNET 云平台地址：https://open.iot.10086.cn

通过左边栏产品导航进入 多协议接入

onenet

创建产品

点击右上角的 添加产品，在弹出页面中按照提示填写产品的基本信息，进行产品创建；请您按照提示尽可能完整、全面地填写相应内容，这样更方便您后期对产品进行管理接入协议选择 MQTT 协议，如下图所示：

onenet

onenet_create_product

创建设备

点击产品列表中产品信息，进入产品详情

onenet_create_product

onenet_create_product

点击左侧 设备列表，进入设备列表，点击右侧 添加设备

onenet_create_product

编辑设备名称 与 设备描述，点击 添加，完成添加设备

  • 其中，设备名称为用户自定义设备唯一识别码，该产品下唯一

onenet_create_product

onenet_create_product

添加设备API KEY

点击设备右侧的详情，进入设备详情页面，点击 添加APIKey，输入自定义的APIKey完成添加。

onenet_create_product

onenet_create_product

onenet_create_product

修改代码中设备信息

修改案例代码

修改 applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sample\D7_iot_cloud_onenet路径下 iot_cloud_onenet_sample.c 文件，

其中ONENET_INFO_PROID和ONENET_MASTER_APIKEY修改为产品的产品ID和Master-APIkey

#define ONENET_INFO_PROID "383575"
#define ONENET_MASTER_APIKEY "GNQeLPioqBVpndus2KABmdOVZZI="

onenet_create_product

ONENET_INFO_DEVID修改为设备ID;ONENET_INFO_AUTH修改为鉴权信息;ONENET_INFO_APIKEY修改为APIKey。

#define ONENET_INFO_DEVID "648900765"
#define ONENET_INFO_AUTH "2020123456789"
#define ONENET_INFO_APIKEY "JHr7UCOXy2tbHkHqWTSwIlU3NzQ="

onenet_create_product

Wifi_SSID修改为Wifi热点名称;Wifi_PASSWORD修改为Wifi热点密码。

#define Wifi_SSID "TP-LINK_65A8"
#define Wifi_PASSWORD "0987654321"

项目源代码

huaying@huayingpc:/mnt/data/HarmonyOSCode/HarmonyOSCodeIoT/HarmonyOSCode/applications/sample/BearPi/BearPi-HM_Nano/sample/D7_iot_cloud_onenet$ tree
.
├── BUILD.gn
├── include
│   ├── E53_IA1.h
│   ├── onenet.h
│   └── wifi_connect.h
├── iot_cloud_onenet_sample.c
├── README.md
└── src
    ├── E53_IA1.c
    ├── onenet_mqtt.c
    └── wifi_connect.c

2 directories, 9 files
huaying@huayingpc:/mnt/data/HarmonyOSCode/HarmonyOSCodeIoT/HarmonyOSCode/applications/sample/BearPi/BearPi-HM_Nano/sample/D7_iot_cloud_onenet$

//applications/sample/BearPi/BearPi-HM_Nano/sample/D7_iot_cloud_onenet/BUILD.gn

# Copyright (c) 2020 Nanjing Xiaoxiongpai Intelligent Technology Co., Ltd.
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

static_library("onenet_mqtt") {
    sources = [
        "iot_cloud_onenet_sample.c",
        "src/wifi_connect.c",
        "src/onenet_mqtt.c",
        "src/E53_IA1.c"
    ]
    
    cflags = [ "-Wno-unused-variable" ]
    include_dirs = [
        "//base/iot_hardware/peripheral/interfaces/kits",
        "//foundation/communication/wifi_lite/interfaces/wifiservice",
        "//third_party/cJSON",
        "include"
    ]

    deps = [
             "//third_party/paho_mqtt:pahomqtt_static",
    ]
}

iot_cloud_onenet_sample.c

/*
 * Copyright (c) 2020 Nanjing Xiaoxiongpai Intelligent Technology Co., Ltd.
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *    http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"

#include "onenet.h"
#include "wifi_connect.h"
#include "E53_IA1.h"

#define ONENET_INFO_PROID "383575"
#define ONENET_MASTER_APIKEY "GNQeLPioqBVpndus2KABmdOVZZI="

#define ONENET_INFO_DEVID "648900765"
#define ONENET_INFO_AUTH "2020123456789"
#define ONENET_INFO_APIKEY "JHr7UCOXy2tbHkHqWTSwIlU3NzQ="

#define Wifi_SSID "Hold"
#define Wifi_PASSWORD "0987654321"

//extern int rand(void);
E53_IA1_Data_TypeDef E53_IA1_Data;

void onenet_cmd_rsp_cb(uint8_t *recv_data, size_t recv_size, uint8_t **resp_data, size_t *resp_size)
{

    printf("recv data is %.*s\n", recv_size, recv_data);

    *resp_data = NULL;
    *resp_size = 0;
}

void MQTT_Report_Task(void)
{

    WifiConnect(Wifi_SSID, Wifi_PASSWORD);
    device_info_init(ONENET_INFO_DEVID, ONENET_INFO_PROID, ONENET_INFO_AUTH, ONENET_INFO_APIKEY, ONENET_MASTER_APIKEY);
    onenet_mqtt_init();
    onenet_set_cmd_rsp_cb(onenet_cmd_rsp_cb);
    while (1)
    {

        onenet_mqtt_upload_digit("Temperature", (int)E53_IA1_Data.Temperature);
        onenet_mqtt_upload_digit("Humidity", (int)E53_IA1_Data.Humidity);
        onenet_mqtt_upload_digit("Luminance", (int)E53_IA1_Data.Lux);

        sleep(1);
    }
}
static void Sensor_Read_Task(void)
{

    E53_IA1_Init();

    while (1)
    {
        printf("\r\n=======================================\r\n");
        printf("\r\n***********IoT_OneNET_example**********\r\n");
        printf("\r\n=======================================\r\n");

        E53_IA1_Read_Data(&E53_IA1_Data);

        printf("\r\n******************************Lux Value is  %.2f\r\n", E53_IA1_Data.Lux);
        printf("\r\n******************************Humidity is  %.2f\r\n", E53_IA1_Data.Humidity);
        printf("\r\n******************************Temperature is  %.2f\r\n", E53_IA1_Data.Temperature);

        sleep(2);
    }
}
static void MQTT_Demo(void)
{
    osThreadAttr_t attr;

    attr.name = "MQTT_Report_Task";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = 10240;
    attr.priority = osPriorityNormal;

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)MQTT_Report_Task, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("Falied to create MQTT_Report_Task!\n");
    }

    attr.name = "Sensor_Read_Task";
    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)Sensor_Read_Task, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("Falied to create Sensor_Read_Task!\n");
    }
}

APP_FEATURE_INIT(MQTT_Demo);

修改 BUILD.gn 文件

修改 applications\BearPi\BearPi-HM_Nano\sampleifi路径下 BUILD.gn 文件，指定 onenet_mqtt 参与编译。

# Copyright (c) 2020 Nanjing Xiaoxiongpai Intelligent Technology Co., Ltd.
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

import("//build/lite/config/component/lite_component.gni")

lite_component("sample") {
    features = [
        #"A1_kernal_thread:thread_example",
        #"A2_kernel_timer:timer_example",
        #"A3_kernel_event:event_example",
        #"A4_kernel_mutex:mutex_example",
        #"A5_kernel_semaphore:semaphore_example",
        #"A6_kernel_message:message_example",

        #"B1_basic_led_blink:led_example",
        #"B2_basic_button:button_example",
        #"B3_basic_pwm_led:pwm_example",
        #"B4_basic_adc:adc_example", 
        #"B5_basic_i2c_nfc:i2c_example",
        #"B6_basic_uart:uart_example",
        
        #"C1_e53_sf1_mq2:e53_sf1_example",
        #"C2_e53_ia1_temp_humi_pls:e53_ia1_example",
        #"C3_e53_sc1_pls:e53_sc1_example",
        #"C4_e53_sc2_axis:e53_sc2_example",
        #"C5_e53_is1_infrared:e53_is1_example",

        #"D1_iot_wifi_ap:wifi_ap",
        #"D2_iot_wifi_sta_connect:wifi_sta_connect",        
        #"D3_iot_udp_client:udp_client",
        #"D4_iot_tcp_server:tcp_server",
        #"D5_iot_mqtt:iot_mqtt",        
        #"D6_iot_cloud_oc:oc_mqtt",
        "D7_iot_cloud_onenet:onenet_mqtt",
        #"D8_iot_cloud_oc_smoke:cloud_oc_smoke",
        #"D9_iot_cloud_oc_light:cloud_oc_light",
        #"D10_iot_cloud_oc_manhole_cover:cloud_oc_manhole_cover",
        #"D11_iot_cloud_oc_infrared:cloud_oc_infrared",
        #"D12_iot_cloud_oc_agriculture:cloud_oc_agriculture",
        #"D13_iot_cloud_oc_gps:cloud_oc_gps",
        #"D3_YuchuanIoTUDPClient:yuchuanUDPClient",
        #"D3_YuchuanUDP:yuchuanUDP",
        #"D4_YuchuanTCPServer:yuchuanTCPServer",
        #"D3_YuchuanUDPServer:yuchuanUDPServer",
        #"D4_YuchuanTCPClient:yuchuanTCPClient",
        #"D5_YuchuanIoTMQTT:yuchuanIoTMQTT",
        #"IoT_Tcp_Server:tcpServer"
    ]
}

运行结果

示例代码编译烧录代码后，按下开发板的RESET按键，通过串口助手查看日志，会打印温湿度及光照强度信息。

=======================================

***********IoT_OneNET_example**********

=======================================

******************************Lux Value is  40.83

******************************Humidity is  54.76

******************************Temperature is  24.43

=======================================

***********IoT_OneNET_example**********

=======================================

******************************Lux Value is  41.67

******************************Humidity is  54.77

******************************Temperature is  24.43

点击平台设备右侧的数据流，查看上报上来的数据。

onenet_create_product

onenet_create_product

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