端云互通-MQTT开发介绍

2019-08-20 14:52:15 浏览数 (1)

MQTT（MQ Telemetry Transport）是一种基于发布和订阅（publish/subscribe）的简单的、轻量级的通信协议，它应用于资源受限的设备及低带宽、高延时、不可靠的网络。MQTT3.1.1版本已成为OASIS的标准。

MQTT的实现承载在传输层安全协议TLS之上，通信的协议层次见下图。

接入IoT平台对接模式

设备使用MQTT很容易和华为OceanConnect IoT平台对接，平台目前支持两种对接模式。

一机一密模式，即一个设备在平台申请一个密码，流程图如下所示：

一型一密模式，即一种产品在平台申请一个密码，产品的设备唯一标识nodeid由设备厂家分配，设备的密码由设备和平台动态协商，流程图如下所示：

特点

使用LiteOS端云互通MQTT组件很容易和IoT平台实现连接：

  1. 支持一机一密即静态连接，及一型一密即动态连接。
  2. 支持数据上报到IoT平台。
  3. 支持接收执行IoT平台命令。

设备接入IoT平台集成开发流程

环境准备

平台侧环境准备

在开发之前，需要提前获取如下信息：

  • 开发者Portal的访问地址/账号/密码，需要向OceanConnect IoT平台申请
  • 设备对接地址/端口号

端侧环境准备：

LiteOS源代码托管在GitHub，地址为https://github.com/LiteOS/LiteOS。

  • 集成开发工具:
    • MDK 5.18版本或者以上版本，从MDK官方网站下载。
    • MDK依赖的pack包

IoT平台配置

IoT平台需要有配置的MQTT设备信息，才能和设备连接。具体请参见IoT平台的操作资料。

一机一密（静态连接）配置

在平台的设备注册中输入设备信息，提交后保存对应的deviceid和password。

一型一密（动态连接）配置

在产品管理中导入产品，提交后保存productid和password。

设备使用MQTT组件的适配

编译

MQTT组件依赖于cJSON、mbedtls及tcp/ip的实现。tcp/ip可使用lwip实现或者在AT模块实现。详细的编译可参考config_mqtt.mk及Makefile。

MQTT组件相关代码如下：

目录

描述

components/connectivity/mqtt

paho.mqtt.enbedded-c开源组件及适配

components/connectivity/agent_tiny/atiny_mqtt

对接IoT平台的实现

动态连接secret info信息的存储

动态连接需要保存IoT平台分配的deviceid及password等secret info。需要使用1056字节保存该信息。该信息需要使用可擦除的不易丢失器件存储。该信息为用户的敏感信息，建议用户使用安全的加密算法如使用CBC模式的AES128算法进行加密存储，保护该信息安全。

动态连接nodeid唯一性要求

动态连接的nodeid需要能唯一标识设备，如使用SN或者MAC地址等等。

设备时间的要求

若设备配置的密码校验类型为校验时间戳时，即MQTT_SIGN_TYPE_HMACSHA256_CHECK_TIME，设备时间需要和IoT平台时间同步，年月日小时应该保持一致，连接才能校验通过。

否则可带任意时间。

设备配置参数必须和IoT平台配置一致

设备的连接参数、ca证书需要和IoT平台配置一致，才能连接成功。

数据的上报及命令下发及应答的格式需要和IoT平台配置的profile一致，才能实现数据上报及命令下发、应答。

静态设备平台profile的查询

动态设备profile查询

举例：

数据上报的Json格式要求为：

代码语言：javascript复制
{
"msgType":      "deviceReq",
"hasMore":      0,
"data": [{
"serviceId":    "serviceIdValue",
"data": {
"defineData": "defineValue"
},
"eventTime":    "20161219T114920Z"
}]
}

命令下发的Json格式要求为：

代码语言：javascript复制
{
"msgType":"cloudReq",
"serviceId":"serviceIdValue",
"paras":{
"paraName":"paraValue"
},
"cmd":"cmdValue",
"hasMore":0,
"mid":0
}

命令响应报文格式为：

代码语言：javascript复制
{
"msgType":"deviceRsp",
"mid":0,
"errcode":0,
"hasMore":0,
"body":{
"bodyParaName":"bodyParaValue"
}
}

# API参考

atiny_mqtt_init

接口1

int atiny_mqtt_init(const mqtt_param_s* atiny_params, mqtt_client_s** phandle)

功能

初始化MQTT模块，配置必备信息。

入参

atiny_params：MQTT服务器信息、传输层安全信息、用户交互命令钩子。

出参

Phandle：MQTT客户端句柄。

返回值

ATINY_OK表示成功；否则错误码。

atiny_mqtt_bind

接口2

int atiny_mqtt_bind(const mqtt_device_info_s* device_info, mqtt_client_s* phandle)

功能

绑定MQTT设备，并占用该任务一直运行。

入参

device_info：设备配置参数，即静态、动态连接相关参数，连接校验方式，编码方式。

出参

phandle：MQTT客户端句柄。

返回值

返回错误码或者不返回。

atiny_mqtt_data_send

接口3

int atiny_mqtt_data_send(mqtt_client_s* phandle, const char *msg, uint32_t msg_len, mqtt_qos_e qos)

功能

发送MQTT数据，可用于数据上报或命令下发的应答，数据格式需要和IOT平台定义一致。

入参

phandle：MQTT客户端句柄。Msg：数据的消息。msg_len：消息长度。Qos：发送的服务质量。

出参

无

返回值

ATINY_OK表示成功；否则错误码。

atiny_mqtt_isconnected

接口4

int atiny_mqtt_isconnected(mqtt_client_s* phandle)

功能

MQTT客户端是否已经连接到服务器。

入参

phandle：MQTT客户端句柄。

出参

无

返回值

0表示未连接；否则连接。

mqtt 物联网 node.js

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