前言
本文研究如何使用RT_Thread onenet組件將設(shè)備連接到中移onnet云平臺(tái),onenet組件提供多種方式連接云平臺(tái),本文使用mqtt方式連接,完成一個(gè)三色燈項(xiàng)目。
一、理論基礎(chǔ)
1.onenet平臺(tái)介紹
OneNET定位為PaaS服務(wù),即在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和真實(shí)設(shè)備之間搭建高效、穩(wěn)定、安全的應(yīng)用平臺(tái):面向設(shè)備,適配多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和常見傳輸協(xié)議,提供各類硬件終端的快速接入方案和設(shè)備管理服務(wù);面向企業(yè)應(yīng)用,提供豐富的API和數(shù)據(jù)分發(fā)能力以滿足各類行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)需求,使物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)可以更加專注于自身應(yīng)用的開發(fā),而不用將工作重心放在設(shè)備接入層的環(huán)境搭建上,從而縮短物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的形成周期,降低企業(yè)研發(fā)、運(yùn)營和運(yùn)維成本。
中移OneNET是中國移動(dòng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)打造的開放平臺(tái)和生態(tài)環(huán)境,將面向智能家居、可穿戴設(shè)備、車聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)健康、智能創(chuàng)客等多個(gè)領(lǐng)域開放。
以上介紹過于官方,我來從開一個(gè)開發(fā)者的視角說下哈,目前onnet是國內(nèi)比較早的一批做云的平臺(tái),論壇十分活躍,各種技術(shù)分享資料層出不窮,非常適合希望了解物聯(lián)網(wǎng)的朋友深入學(xué)習(xí),下圖是目前onenet社區(qū)的會(huì)員和帖子總體情況:
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2019-9-16 18:00 上傳
二 、使用實(shí)例
1.云端創(chuàng)建產(chǎn)品
接下來咱們進(jìn)入正題,首先需要在云端創(chuàng)建一個(gè)產(chǎn)品,步驟如下:
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2019-9-16 18:02 上傳
注意;操作系統(tǒng)這里使用RT_Thread,沒有此選項(xiàng),選用linux即可 數(shù)據(jù)流模板->添加數(shù)據(jù)流模板
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2019-9-16 18:03 上傳
創(chuàng)建產(chǎn)品數(shù)據(jù)點(diǎn),此處創(chuàng)建power和color兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),power表示總開關(guān),power為0時(shí)候,燈關(guān)閉;power不為0的時(shí)候,color數(shù)值起作用,用以選擇不同模式。 應(yīng)用管理->獨(dú)立應(yīng)用->添加應(yīng)用
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2019-9-16 18:03 上傳
注意:紅色、綠色、藍(lán)色按鈕和顏色顯示圖片均鏈接color數(shù)據(jù)點(diǎn),顏色顯示圖片僅顯示左右,按鈕可以下發(fā)選擇不同的燈顏色。 到此為止,我們已經(jīng)完成了產(chǎn)品的創(chuàng)建工作,接下來將要處理設(shè)備接入問題。
2.設(shè)備SDK移植
打開包管理工具,進(jìn)入RT-Thread online packages/IOT-internet of things目錄,選擇Paho MQTT、webClient、cJSON組件,如下所示:
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2019-9-16 18:02 上傳
選擇IOT Cloud --->進(jìn)入配置頁面,將創(chuàng)建的產(chǎn)品信息配置進(jìn)去,onenet配置信息如下:
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2019-9-16 18:02 上傳
注意:選擇Enable OneNET automatic register device,設(shè)備可以注冊到云端,而不需要每個(gè)設(shè)備都手動(dòng)在平臺(tái)注冊,然后把設(shè)備信息再寫入設(shè)備中,這樣一來將為工廠產(chǎn)線減少工作量,解決燒錄容易出現(xiàn)設(shè)備信息寫錯(cuò)等問題。 這兩個(gè)組件主要是用來存放設(shè)備自動(dòng)注冊獲取的設(shè)備認(rèn)證信息,下次設(shè)備啟動(dòng)檢測是否含有設(shè)備信息,如果有可以直接進(jìn)行mqtt連云,否則需要重新注冊。 進(jìn)入RT-Thread online packages/system packages目錄,選擇fal組件,如下所示:
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2019-9-16 18:02 上傳
進(jìn)入RT-Thread online packages/tools packages目錄,選擇easyflash組件,如下所示:
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2019-9-16 18:02 上傳
在w60x路徑下新建ports文件夾,然后在ports下創(chuàng)建兩個(gè)移植組件fal和easyflash,注意fal下SConscrip指定Group名字為fal和packages/fal-latest中對應(yīng),easyflash亦然;至于移植細(xì)節(jié),之后會(huì)另行介紹,現(xiàn)在著重開發(fā)項(xiàng)目。
a.修改函數(shù)指針:cmd_rsp_cb 函數(shù)指針cmd_rsp_cb指向一個(gè)函數(shù),用來接收onenet下發(fā)的數(shù)據(jù),RT_Thread中的處理方式是云端下發(fā)數(shù)據(jù)后,通過調(diào)用onenet_mqtt.cmd_rsp_cb,將數(shù)據(jù)拋給應(yīng)用層的一個(gè)函數(shù),并通過參數(shù)uint8_t **resp_data獲取應(yīng)用層處理后的結(jié)果,緊接著返回給onenet;我這里所作的修改是用戶自行控制上發(fā)數(shù)據(jù),因此不需要原函數(shù)中后兩個(gè)參數(shù),此外增加了char *topic_name,字段,因?yàn)橛脩糇约嚎刂粕蠄?bào)數(shù)據(jù)時(shí)候,需要區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)是云端下發(fā)的相應(yīng)還是設(shè)備觸發(fā)的主動(dòng)上報(bào)。
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2019-9-16 18:06 上傳
設(shè)備主動(dòng)上報(bào)topic_name是$dp,需要調(diào)用: send_mq_msg("$dp", send_msg.data_ptr, send_msg.data_size);
設(shè)備應(yīng)答云端下發(fā)的topic_name通過cmd_rsp_cb對應(yīng)的回調(diào)函數(shù)可以獲得,回調(diào)函數(shù)中首先獲取數(shù)據(jù),然后調(diào)用: send_mq_msg(topic_name, (uint8_t *)res_buf, rt_strlen(res_buf));
b.發(fā)送隊(duì)列統(tǒng)一發(fā)送數(shù)據(jù),解決高頻控制或常問題
send_mq_msg()函數(shù)實(shí)際上是把數(shù)據(jù)扔進(jìn)發(fā)送隊(duì)列中,發(fā)送隊(duì)列在一個(gè)線程中等待,檢測到有內(nèi)容扔進(jìn)隊(duì)列的時(shí)候,則從隊(duì)列中取出數(shù)據(jù)發(fā)送給onenet,實(shí)現(xiàn)代碼如下所示:
- static void onenet_upload_entry(void *parameter)
- {
- mq_send_msg_t send_msg = { 0x00 };
- led_blue_on();
- send_mq_msg("$dp", (uint8_t *)POST_DATA4, rt_strlen((char *)POST_DATA4));
-
- while (1)
- {
- rt_memset(&send_msg, 0x00, sizeof(send_msg));
- if (RT_EOK == rt_mq_recv(mq_send, &send_msg, sizeof(send_msg), RT_WAITING_FOREVER))
- {
- if (onenet_mqtt_upload_data(send_msg.topic_name, (const char *)send_msg.data_ptr))
- {
- rt_kprintf("upload has an error, stop uploading\n");
- break;
- }
- else
- {
- if (NULL==rt_strstr(send_msg.topic_name, "$dp")) //上次上報(bào)是返回給mqtt服務(wù)器,需要更新下數(shù)據(jù)以求同步數(shù)據(jù)到onnect
- {
- send_mq_msg("$dp", send_msg.data_ptr, send_msg.data_size);
- }
- rt_kprintf("buffer : %s\ntopic_name is:%s", send_msg.data_ptr, send_msg.topic_name);
- rt_free(send_msg.data_ptr);
- }
- }
- rt_thread_mdelay(50);
- }
- exit:
- rt_kprintf("upload thread exit!!!");
- }
復(fù)制代碼
c.發(fā)送所有狀態(tài)數(shù)據(jù)到onenet
RT_Thread提供的是一次性發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)給云端,我修改后也支持一次性上報(bào)所有數(shù)據(jù),這樣APP只需要每次刷新各個(gè)狀態(tài)就行,不需要判斷是哪個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)生了改變。
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2019-9-16 18:07 上傳
函數(shù)具體實(shí)現(xiàn)如下:
- rt_err_t onenet_mqtt_upload_data(const char *topic_name, const char *msg_str)
- {
- char *send_buffer = RT_NULL;
- rt_err_t result = RT_EOK;
- size_t length = 0;
- assert(msg_str);
- send_buffer = ONENET_MALLOC(strlen(msg_str) + 4);
- if (!(send_buffer))
- {
- log_e("ONENET mqtt upload string data failed! No memory for send buffer!");
- return -RT_ENOMEM;
- }
- *(send_buffer + strlen(msg_str) + 3) = 0x00;
- strncpy(&send_buffer[3], msg_str, strlen(msg_str));
- length = strlen(msg_str);
- /* mqtt head and json length */
- send_buffer[0] = 0x03;
- send_buffer[1] = (length & 0xff00) >> 8;
- send_buffer[2] = length & 0xff;
- length += 3;
- result = onenet_mqtt_publish(topic_name, (uint8_t *)send_buffer, length);
- if (result < 0)
- {
- log_e("onenet mqtt publish digit data failed!");
- goto __exit;
- }
- __exit:
- if (send_buffer)
- {
- ONENET_FREE(send_buffer);
- }
- return result;
- }
復(fù)制代碼
3.程序分析
main()函數(shù)中注冊網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化函數(shù),然后連接網(wǎng)絡(luò),連接成功后,調(diào)用 onenet_mqtt_init()開啟mqtt服務(wù):首先獲取設(shè)備信息,如果獲取不到,則進(jìn)行注冊流程,獲取設(shè)備信息后,進(jìn)行mqtt初始化設(shè)置,設(shè)置認(rèn)證參數(shù)和數(shù)據(jù)接收、連接狀態(tài)變化回調(diào)函數(shù)。 - int onenet_mqtt_init(void)
- {
- int result = 0;
- if (init_ok)
- {
- LOG_D("onenet mqtt already init!");
- return 0;
- }
- if (onenet_get_info() < 0)
- {
- result = -1;
- goto __exit;
- }
- onenet_mqtt.onenet_info = &onenet_info;
- onenet_mqtt.cmd_rsp_cb = RT_NULL;
- if (onenet_mqtt_entry() < 0)
- {
- result = -2;
- goto __exit;
- }
- __exit:
- if (!result)
- {
- LOG_I("RT-Thread OneNET package(V%s) initialize success.", ONENET_SW_VERSION);
- init_ok = RT_TRUE;
- }
- else
- {
- LOG_E("RT-Thread OneNET package(V%s) initialize failed(%d).", ONENET_SW_VERSION, result);
- }
- return result;
- }
復(fù)制代碼
當(dāng)有平臺(tái)數(shù)據(jù)下發(fā),設(shè)備會(huì)進(jìn)入mqtt_callback()回調(diào)函數(shù),回調(diào)函數(shù)中處理數(shù)據(jù),然后拋給應(yīng)用層數(shù)據(jù)接收處理函數(shù)onenet_cmd_rsp_cb(),可通過onenet_set_cmd_rsp_cb(onenet_cmd_rsp_cb)在應(yīng)用層設(shè)置。
- static void onenet_cmd_rsp_cb(char *topic_name, uint8_t *recv_data, size_t recv_size)
- {
- char res_buf[128] = { 0 };
- int value = 0;
- rt_kprintf("recv data is %.*s\n", recv_size, recv_data);
- value = atoi((char *)recv_data);
- rt_kprintf("recv int data is:%d\r\n", value);
- /* match the command */
- if (value == 10) //總開關(guān),默認(rèn)為紅色
- {
- /* led on */
- led_red_on();
- rt_snprintf(res_buf, sizeof(res_buf), "{\"power\":\"10\",\"color\":\"2\"}");
-
- }else if (value == 0)
- {
- /* led off */
- led_off();
- rt_snprintf(res_buf, sizeof(res_buf), "{\"power\":\"0\",\"color\":\"1\"}");
-
- }
- else if (value == 2)//紅色
- {
- /* red led on */
- led_red_on();
- rt_snprintf(res_buf, sizeof(res_buf), "{\"power\":\"10\",\"color\":\"2\"}");
-
- }
- else if (value == 3)//綠色
- {
- /* green led on */
- led_green_on();
- rt_snprintf(res_buf, sizeof(res_buf), "{\"power\":\"10\",\"color\":\"3\"}");
- }
- else if (value == 4)//藍(lán)色
- {
- /* blue led on */
- led_blue_on();
- rt_snprintf(res_buf, sizeof(res_buf), "{\"power\":\"10\",\"color\":\"4\"}");
- }
- send_mq_msg(topic_name, (uint8_t *)res_buf, rt_strlen(res_buf));
- }
復(fù)制代碼
當(dāng)設(shè)備通過連接到onenet服務(wù)器的時(shí)候,會(huì)進(jìn)入mqtt_online_callback()回調(diào)函數(shù),數(shù)據(jù)上報(bào)入口函數(shù)就是在這里觸發(fā),創(chuàng)建一個(gè)發(fā)送線程,檢測發(fā)送隊(duì)列中的數(shù)據(jù),一旦有數(shù)據(jù)需要發(fā)送,立刻取出隊(duì)列發(fā)送給云端。
- static void mqtt_online_callback(MQTTClient *c)
- {
- LOG_D("Enter mqtt_online_callback!");
- onenet_upload_cycle();
- }
復(fù)制代碼
4.配置
在applications目錄下新建一個(gè)文件夾:3-cloud/1-onenet_led,然后同理需要修改aplications/SConscript腳本。 - Import('RTT_ROOT')
- Import('rtconfig')
- from building import *
- cwd = GetCurrentDir()
- src = Glob('3-cloud/1-onenet_led/*.c')
- CPPPATH = [cwd]
- group = DefineGroup('Applications', src, depend = [''], CPPPATH = CPPPATH)
- Return('group')
復(fù)制代碼
三、下載運(yùn)行
在ENV控制臺(tái),輸入scons命令,在build/Bin目錄下生成rtthread_1M.FLS, 燒錄運(yùn)行后,設(shè)備端按照下圖所示連接電路:
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2019-9-16 18:03 上傳
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2019-9-16 18:09 上傳
設(shè)備Log如下所示:
\ | /
- RT - Thread Operating System
/ | \ 4.0.0 build Jun 30 2019
2006 - 2018 Copyright by rt-thread team
lwIP-2.0.2 initialized!
[32m[5] I/SAL_SOC: Socket Abstraction Layer initialize success.
[0m[32m[64] I/WLAN.dev: wlan init success
[0m[32m[95] I/WLAN.lwip: eth device init ok name:w0
[0m[32m[100] I/WLAN.dev: wlan init success
[0m[32m[132] I/WLAN.lwip: eth device init ok name:w1
[0m[D/FAL] (fal_flash_init:61) Flash device | nor_flash | addr: 0x00000000 | len: 0x00100000 | blk_size: 0x00001000 |initialized finish.
[32;22m[I/FAL] ==================== FAL partition table ====================[0m
[32;22m[I/FAL] | name | flash_dev | offset | length |[0m
[32;22m[I/FAL] -------------------------------------------------------------[0m
[32;22m[I/FAL] | app | nor_flash | 0x00010000 | 0x00080000 |[0m
[32;22m[I/FAL] | download | nor_flash | 0x00090000 | 0x00060000 |[0m
[32;22m[I/FAL] | fs_part | nor_flash | 0x000f0000 | 0x0000b000 |[0m
[32;22m[I/FAL] | easyflash | nor_flash | 0x000fb000 | 0x00001000 |[0m
[32;22m[I/FAL] =============================================================[0m
[32;22m[I/FAL] RT-Thread Flash Abstraction Layer (V0.3.0) initialize success.[0m
[Flash] EasyFlash V3.3.0 is initialize success.
[Flash] You can get the latest version on https://github.com/armink/EasyFlash .
msh />[32m[4268] I/WLAN.mgnt: wifi connect success ssid:LBAGMY
[0m[D/ONENET] (onenet_mqtt_init:201) onnect mqtt init
[D/ONENET] (mqtt_connect_callback:85) Enter mqtt_connect_callback!
[36;22m[I/ONENET] RT-Thread OneNET package(V1.0.0) initialize success.[0m
[32m[5296] I/WLAN.lwip: Got IP address : 192.168.1.6
[0m[32m[5477] I/MQTT: MQTT server connect success
[0m[D/ONENET] (mqtt_online_callback:90) Enter mqtt_online_callback!
buffer : {"power":"10","color":"4"}
topic_name is:$dp[31m[30547] E/MQTT: [30547] wait Ping Response res: 0
[0m[D/ONENET] (mqtt_offline_callback:96) Enter mqtt_offline_callback!
[D/ONENET] (mqtt_connect_callback:85) Enter mqtt_connect_callback!
[32m[35662] I/MQTT: MQTT server connect success
[0m[D/ONENET] (mqtt_online_callback:90) Enter mqtt_online_callback!
buffer : {"power":"10","color":"4"}
topic_name is:$dp[D/ONENET] (mqtt_callback:60) topic $creq/a2a663b4-5b87-57ad-81d8-9e563659e540 receive a message
[D/ONENET] (mqtt_callback:62) message length is 1
recv data is 2
recv int data is:2
buffer : {"power":"10","color":"2"}
topic_name is:$crsp/a2a663b4-5b87-57ad-81d8-9e563659e540buffer : {"power":"10","color":"2"}
topic_name is:$dp[D/ONENET] (mqtt_callback:60) topic $creq/e08cd093-66ec-5e43-812c-ae7d2cd2cf5c receive a message
[D/ONENET] (mqtt_callback:62) message length is 1
recv data is 3
recv int data is:3
buffer : {"power":"10","color":"3"}
topic_name is:$crsp/e08cd093-66ec-5e43-812c-ae7d2cd2cf5cbuffer : {"power":"10","color":"3"}
topic_name is:$dp[D/ONENET] (mqtt_callback:60) topic $creq/65824a18-f17c-5286-b4b6-7f13a4d76246 receive a message
[D/ONENET] (mqtt_callback:62) message length is 1
recv data is 4
recv int data is:4
buffer : {"power":"10","color":"4"}
topic_name is:$crsp/65824a18-f17c-5286-b4b6-7f13a4d76246buffer : {"power":"10","color":"4"}
topic_name is:$dp
后臺(tái)顯示: 紅燈模式
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2019-9-16 18:03 上傳
綠燈模式
led_green.png (384.58 KB, 下載次數(shù): 86)
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藍(lán)燈模式
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2019-9-16 18:02 上傳
四、結(jié)語
1.總結(jié):
本節(jié)完,實(shí)際操作過程中需要注意的地方有如下幾點(diǎn):
(1) 組件方式調(diào)整
之前的教程都是,每篇當(dāng)作一個(gè)新的項(xiàng)目來做,每次都重新拉取組件包,但是更新本篇內(nèi)容時(shí)候,我發(fā)現(xiàn)有時(shí)候組件包和RT_Thread menuconfig控制工具沒有很好的協(xié)調(diào)一致,比如本篇中用到的W600組件包,wm_libraries,這次配置工具并沒有該選項(xiàng),于是通過RT_Thread官網(wǎng)尋找wm_libraries組件,提示可以在包管理工具中選擇,如下:
實(shí)際包管理工具如下圖所示,并沒有wm_libraries,但是有realtek的RTL8710組件,這也為之后做個(gè)鋪墊,接下來會(huì)出一些RTL8710的教程,敬請期待。
考慮到目前存在的問題,為了防止大家在使用的時(shí)候遇到和我類似的問題,從本篇開始,項(xiàng)目使用到的組件都會(huì)上傳到github,大家下載后,配置SConscript選擇需要運(yùn)行的應(yīng)用即可。
(2) 修改了RT_Thread的連接onenet連接組件包
a. 修改數(shù)據(jù)上報(bào)邏輯 原有組件包是每次回復(fù)單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù),修改后支持一次性上報(bào)所有數(shù)據(jù)點(diǎn),同時(shí)調(diào)整mqtt數(shù)據(jù)上報(bào)處理邏輯。
b. 增加隊(duì)列緩沖發(fā)送機(jī)制 解決連續(xù)兩次調(diào)用數(shù)據(jù)發(fā)送接口,僅有第一次發(fā)出去的問題。
2.后記:
如您在使用過程中有任何問題,請加QQ群進(jìn)一步交流,也可以github提Issue。
QQ交流群:906015840 (備注:物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目交流)
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