【物联网】华为云物联网平台-基于C示例代码的快速体验

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”。

3.3 在弹出的窗口中，可以参考图中的内容填写。

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

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。

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。

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）。

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.c8 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

7.1下载paho.mqtt.c源码。

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

7.6 修改Makefile中的一下几行

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：

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。

12. 附录

参考：华为云社区
下载：基于C示例代码的快速体验代码