00. 目录


文章目录

  • 00. 目录
  • 01. 概述
  • 02. 开发环境
  • 03. 创建产品
  • 04. 注册设备
  • 05. C语言工程下载
  • 06. 编译OpenSSL库
  • 07. 编译paho库
  • 08. 编译C参考代码
  • 09. 属性上报
  • 10. 接收下发命令
  • 11. 通过云端获取设备上报的数据
  • 12. 附录


01. 概述

基于C代码演示设备通过MQTTS/MQTT协议接入华为云物联网平台，通过平台接口实现南向“数据上报”、“命令下发”的功能，通过应用侧的示例代码接收北向服务端订阅的消息示例。以智慧路灯为例，设备将光照强度等信息上报到IoT平台，应用服务器再接收从平台推送来的设备数据。

02. 开发环境

Linux操作系统，且已安装好gcc（建议4.8及以上版本）。作者使用Ubuntu20.04系统。

03. 创建产品

产品模型是用来描述设备能力的文件，通过JSON的格式定义了设备的基本属性、上报数据和下发命令的消息格式。定义产品模型，即在物联网平台构建一款设备的抽象模型，使平台理解该款设备的功能。

3.1 访问设备接入服务，单击“管理控制台”进入设备接入控制台。

3.2 选择左侧导航栏的“产品”，单击右上角“创建产品”。

物联网后台源代码_华为云

3.3 在弹出的窗口中，可以参考图中的内容填写。

物联网后台源代码_c语言_02

3.4 下载模型文件，该模型文件已开发完毕（由开发产品模型开发完毕的产品模型导出）。

3.5 创建成功后，点击刚创建的产品，然后点击上传模型文件（无需解压，并且压缩包的名称不能有括号），上传刚下载的模型文件

物联网后台源代码_华为物联网平台_03

04. 注册设备

4.1 选择设备接入服务左侧导航栏的“设备”，选中右上角的“注册设备”按钮。

物联网后台源代码_华为云_04

4.2 在弹出的窗口中，可以参考图中的内容填写（产品需要选择刚刚创建的产品，密钥不填写，则由平台自动生成，这里是由平台自动生成）然后点击“确定”按钮。

物联网后台源代码_c语言_05

4.3 设备创建成功后，需要保存一下设备ID和密钥（后续设备连接的时候需要用到）。

物联网后台源代码_物联网_06

05. C语言工程下载

5.1 下载quickStart©样例。

5.2 将代码拷贝到Ubuntu运行环境中。代码文件层级如下图。

deng@local:~/iot$ tree quickStartC
quickStartC
├── conf
│   └── rootcert.pem
├── include
│   ├── base
│   │   ├── MQTTAsync.h
│   │   ├── MQTTClient.h
│   │   ├── MQTTClientPersistence.h
│   │   ├── MQTTProperties.h
│   │   ├── MQTTReasonCodes.h
│   │   └── MQTTSubscribeOpts.h
│   ├── openssl
│   └── util
│       └── string_util.h
├── lib
├── Makefile
└── src
    ├── mqtt_c_demo.c
    └── util
        └── string_util.c

8 directories, 11 files
deng@local:~/iot$ 

    
代码目录简述：
src：源码目录
mqtt_c_demo：demo核心源码；
util/string_util.c：工具资源文件；

conf：证书目录
rootcert.pem：设备校验平台身份的证书，用于设备侧接入物联网平台登录鉴权使用；

include: 头文件目录
base目录：存放依赖的paho头文件

openssl目录：存放依赖的openssl头文件

util目录：存放依赖的工具资源头文件

lib：依赖库文件
libcrypto.so*/libssl.so*: openssl库文件
libpaho-mqtt3as.so*: paho库文件

Makefile：Makefile文件

06. 编译OpenSSL库

6.1 下载openssl，上传到Ubuntu任意目录下，并使用如下命令解压：

deng@local:~/iot$ tar -xzvf openssl-1.1.1d.tar.gz

6.2 执行以下命令进入openssl源码目录

deng@local:~/iot$ cd openssl-1.1.1d/

6.3 创建openssl编译后的目录

deng@local:~/iot/openssl-1.1.1d$ mkdir ~/openssl

6.4 创建配置文件目录

deng@local:~/iot/openssl-1.1.1d$ mkdir ~/openssl/config

6.5 运行如下配置命令

deng@local:~/iot/openssl-1.1.1d$ ./config shared --prefix=/home/deng/openssl --openssldir=/home/deng/openssl/config

其中“prefix”是安装目录，“openssldir”是配置文件目录，“shared”作用是生成动态链接库（即.so库） 。

如果编译有问题，配置命令加上no-asm（表示不使用汇编代码）

./config no-asm shared --prefix=/home/deng/openssl --openssldir=/home/deng/openssl/config

6.6 在openssl源码目录下，运行make depend命令。

deng@local:~/iot/openssl-1.1.1d$ make depend

6.7 运行make命令进行编译

deng@local:~/iot/openssl-1.1.1d$ make

6.8 安装openssl

deng@local:~/iot/openssl-1.1.1d$ make install

6.9 拷贝动态库和头文件

在配置的openssl安装目录下home/deng/openssl找到lib目录，有生成的库文件：“libcrypto.so.1.1”、“libssl.so.1.1”和软链接“libcrypto.so”、“libssl.so”，请将这些文件拷贝到quickStart©的lib文件夹下（同时将/home/deng/openssl/include/openssl里的内容拷贝到quickStart©的include/openssl下）。

deng@local:~/openssl/lib$ pwd
/home/deng/openssl/lib
deng@local:~/openssl/lib$ cp libcrypto.so.1.1  libssl.so.1.1  libcrypto.so libssl.so  /home/deng/iot/quickStartC/lib/


deng@local:~/openssl/include/openssl$ pwd
/home/deng/openssl/include/openssl
deng@local:~/openssl/include/openssl$ cp * /home/deng/iot/quickStartC/include/openssl/
deng@local:~/openssl/include/openssl$

温馨提示：

有的编译工具是32位的，如果在64位的linux机器上使用，这时只要将Makefile中的-m64都删除，再进行编译即可。

07. 编译paho库

 

7.2 上传到Ubuntu编译机。

7.3 解压

deng@local:~/iot$ tar -xzvf paho.mqtt.c-1.3.2.tar.gz

7.4 通过如下命令进行编辑Makefile

deng@local:~/iot/paho.mqtt.c-1.3.2$ pwd
/home/deng/iot/paho.mqtt.c-1.3.2
deng@local:~/iot/paho.mqtt.c-1.3.2$ vim Makefile +134

7.5 在134行之后添加下面两行（自定义的openssl的头文件和库文件）

CFLAGS += -I/home/deng/openssl/include
LDFLAGS += -L/home/deng/openssl/lib -lrt

物联网后台源代码_物联网后台源代码_07

7.6 修改Makefile中的一下几行

物联网后台源代码_物联网_08

7.7 执行清空命令

deng@local:~/iot/paho.mqtt.c-1.3.2$ make clean

7.8 执行编译命令

deng@local:~/iot/paho.mqtt.c-1.3.2$ make

7.9 编译完成后，可以在build/output目录下看到编译成功的库。

deng@local:~/iot/paho.mqtt.c-1.3.2/build/output$ pwd
/home/deng/iot/paho.mqtt.c-1.3.2/build/output
deng@local:~/iot/paho.mqtt.c-1.3.2/build/output$ ls
libpaho-mqtt3a.so    libpaho-mqtt3a.so.1.3  libpaho-mqtt3as.so.1    libpaho-mqtt3c.so    libpaho-mqtt3c.so.1.3  libpaho-mqtt3cs.so.1    samples
libpaho-mqtt3a.so.1  libpaho-mqtt3as.so     libpaho-mqtt3as.so.1.3  libpaho-mqtt3c.so.1  libpaho-mqtt3cs.so     libpaho-mqtt3cs.so.1.3  test
deng@local:~/iot/paho.mqtt.c-1.3.2/build/output$

7.10 拷贝paho库文件。

当前SDK仅用到了libpaho-mqtt3as，请将**“libpaho-mqtt3as.so”和“libpaho-mqtt3as.so.1”**文件拷贝到quickStart©的lib文件夹下。（同时回到paho源代码路径，进入src目录，将MQTTAsync.h、MQTTClient.h、MQTTClientPersistence.h、MQTTProperties.h、MQTTReasonCodes.h、MQTTSubscribeOpts.h拷贝到quickStart©的include/base文件夹下）。

deng@local:~/iot/paho.mqtt.c-1.3.2/build/output$ pwd
/home/deng/iot/paho.mqtt.c-1.3.2/build/output
deng@local:~/iot/paho.mqtt.c-1.3.2/build/output$ cp libpaho-mqtt3as.so libpaho-mqtt3as.so.1 /home/deng/iot/quickStartC/lib/
deng@local:~/iot/paho.mqtt.c-1.3.2/build/output$ 


deng@local:~/iot/paho.mqtt.c-1.3.2/src$ cp MQTTAsync.h MQTTClient.h  MQTTClientPersistence.h MQTTProperties.h MQTTReasonCodes.h MQTTSubscribeOpts.h MQTTExportDeclarations.h /home/deng/iot/quickStartC/include/base/
deng@local:~/iot/paho.mqtt.c-1.3.2/src$

08. 编译C参考代码

设备或网关在接入物联网平台时首先需要和平台建立连接，从而将设备或网关与平台进行关联。开发者通过传入设备信息，将设备或网关连接到物联网平台。

8.1 设置参数，只需修改username和password。

char *uri = "ssl://iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com:8883";
int port = 8883;
char *username = "yourDeviceId"; //设备Id，在平台注册设备成功后返回
char *password = "yourSecret";  //密钥，在平台注册设备成功后返回

温馨提示

MQTTS为8883端口接入，如果使用MQTT协议接入，url为：tcp://iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com:1883， port为1883。

8.2 编译出现如下错误

mqtt_c_demo.o：在函数‘mqtt_connect_failure’中：
/home/deng/iot/quickStartC/./src/mqtt_c_demo.c:61：对‘pow’未定义的引用
collect2: error: ld returned 1 exit status
Makefile:27: recipe for target 'MQTT_Demo.o' failed
make: *** [MQTT_Demo.o] Error 1

8.3 修改Makefile

deng@local:~/iot/quickStartC$ vim Makefile  +27

# 增加-lm
$(TARGET):  $(OBJS)
    $(CC) $(CFLAGS) -o $(TARGET) $(OBJS) $(LIBS) -lm

8.4 再次编译

deng@local:~/iot/quickStartC$ make

8.5 运行

执行make进行编译。如果是32位的操作系统，请删除Makefile中的"-m64"。

执行**export LD_LIBRARY_PATH=./lib/**加载库文件。

运行**./MQTT_Demo.o**。

8.6 连接成功后，打印“connect success”，同时在控制台可看到设备已在线。

deng@local:~/iot/quickStartC$ ./MQTT_Demo.o
mqtt_connect() mqttClientCreateFlag = 1.
begin to connect the server.
connect success.

09. 属性上报

属性上报是指设备主动向平台上报自己的属性（该示例代码已实现自动定时上报功能，可参考下一节在iot平台查看设备上报的数据内容）

//publish data
char *payload = "{\"services\":[{\"service_id\":\"BasicData\",\"properties\":{\"luminance\":32},\"eventTime\":NULL}]}";
  • 消息体payload组装格式为JSON，其中service_id要与产品模型中的定义对应，properties是设备的属性；
  • luminance表示路灯亮度；
  • event_time为可选项，为设备采集数据UTC时间，不填写默认使用系统时间。

设备上报属性成功后，demo控制台中会打印“publish success”字样。

同时在设备详情页面查看到上报的属性：

物联网后台源代码_c语言_09

10. 接收下发命令

订阅了命令Topic后，可以在控制台下发同步命令。

命令下发后，demo中接收到命令：

mqtt_message_arrive() success, the topic is $oc/devices/64787013f4d13061fc88b66f_Test1111/sys/commands/request_id=6f25785d-d21f-42cf-b2ac-9ad9fc6f0ae5, the payload is {"paras":{"switch":"OFF"},"service_id":"BasicData","command_name":"lightControl"}

11. 通过云端获取设备上报的数据

当数据到达平台后，应用服务器可以使用AMQP来接收推送消息。