本文以C Link SDK中的Demo文件为例,介绍如何调用Link SDK的API,将MQTT协议的设备接入物联网平台并进行消息收发。
背景信息
MQTT接入的更多信息,请参见MQTT接入概述。
物联网平台提供的C Link SDK中,非云网关设备接入的Demo文件为./mqtt_basic_demo.c
,云网关设备接入的Demo文件为./mqtt_userdefine_demo.c
。
步骤一:初始化
添加头文件。
#include "aiot_state_api.h" #include "aiot_sysdep_api.h" #include "aiot_mqtt_api.h"
配置底层依赖和日志输出。
aiot_sysdep_set_portfile(&g_aiot_sysdep_portfile); aiot_state_set_logcb(demo_state_logcb);
调用aiot_mqtt_init,创建MQTT客户端实例,并初始化默认参数。
mqtt_handle = aiot_mqtt_init(); if (mqtt_handle == NULL) { printf("aiot_mqtt_init failed\n"); return -1; }
步骤二:配置功能
调用aiot_mqtt_setopt,配置以下功能。
更多功能的配置项,请参见aiot_mqtt_option_t。
配置连接参数。
非云网关设备
示例代码:
/* TODO: 替换为自己设备的认证信息。 */ char *product_key = "a18wP******"; char *device_name = "LightSwitch"; char *device_secret = "uwMTmVAMnGGHaAkqmeDY6cHxxB******"; /* TODO: 替换为自己设备的接入域名。 */ char *mqtt_host = "iot-06z00ax1o******.mqtt.iothub.aliyuncs.com"; ... ... /* 以下参数为可选,您可使用SDK文件中默认内容。 */ /* 配置MQTT服务器地址。 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_HOST, (void *)url); /* 配置MQTT服务器端口。 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_PORT, (void *)&port); /* 配置设备ProductKey。 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_PRODUCT_KEY, (void *)product_key); /* 配置设备DeviceName。 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_DEVICE_NAME, (void *)device_name); /* 配置设备DeviceSecret。 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_DEVICE_SECRET, (void *)device_secret); /* 配置网络连接的安全凭据。 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_NETWORK_CRED, (void *)&cred);
相关参数:
参数
说明
mqtt_host
设备的接入域名。
企业版实例和新版公共实例:在实例详情页面的开发配置面板,查看接入域名。
旧版公共实例:接入域名格式为
${YourProductKey}.iot-as-mqtt.${YourRegionId}.aliyuncs.com
。
新旧版公共实例和企业版实例、以及接入域名的更多信息,请参见查看实例终端节点。
product_key
设备认证信息。具体信息,请参见获取设备认证信息。
本示例代码的身份认证方式为一机一密。
device_name
device_secret
MQTT保活说明:
重要设备端在保活时间间隔内,至少需要发送一次报文,包括ping请求。
从物联网平台发送CONNACK响应CONNECT消息时,开始心跳计时。收到PUBLISH、SUBSCRIBE、PING或 PUBACK消息时,会重置计时器。物联网平台每隔30秒定时检测一次设备的保活心跳,设备上线时间点距离最新定时检测时间点的时间,是定时检测的等待时间。定义最大超时时间为:
保活心跳时间*1.5+定时检测的等待时间
。超过最大超时时间未收到设备消息,服务器会自动断开连接。
C Link SDK具备保活能力,您可以设置以下配置项,自定义设备连接的保活心跳。如果不配置,则取默认值。
配置项
默认值
说明
AIOT_MQTTOPT_HEARTBEAT_MAX_LOST
2
可容忍的心跳丢失阈值。即:心跳请求报文达到设置的次数后,发起重连。
AIOT_MQTTOPT_HEARTBEAT_INTERVAL_MS
25,000
每次发起重连之间的间隔时间。单位毫秒, 取值范围:1,000~1,200,000。
AIOT_MQTTOPT_KEEPALIVE_SEC
1,200
可容忍的心跳丢失时间阈值。即:失去心跳后,设置的时间内,允许发起重连。单位秒,取值范围:30~1,200。建议取值大于300。
云网关设备
示例代码:
/* TODO: 替换为自己设备的设备信息、接入地址(mqtt_host)、端口(port)、证书(user_ca_cert) */ char *username = "LightSwitch"; char *password = "*******"; char *client_id = "client_*******"; char *mqtt_host = "iot-******.igw.iothub.aliyuncs.com"; char *product_key = "*******"; uint16_t port = 1883; const char *user_ca_cert = \ { "-----BEGIN CERTIFICATE-----\r\n" \ "MIIC4jCCAco*************************************MQswCQYDVQQGEwJD\r\n" \ "TjETMBEGA1U*************************************IENBMB4XDTIyMTIw\r\n" \ "MjE0NDk1Mlo*************************************Q04xEzARBgNVBAoM\r\n" \ "CkFsaXl1biB*************************************KoZIhvcNAQEBBQAD\r\n" \ "ggEPADCCAQo*************************************2VaEUrnXNoO40w71\r\n" \ "i3l4Alchs1M*************************************VVxRGEtybsIH8CYO\r\n" \ "kyzGgOKbx7M*************************************49l3opCIfg9LOwjF\r\n" \ "R6x+ZY6yGdv*************************************CDxW2mILl+VwYd9s\r\n" \ "2udrJ7riJ5i*************************************/P9s+2UaBX89TTUd\r\n" \ "lYWKe3tHRg+*************************************BgkqhkiG9w0BAQsF\r\n" \ "AAOCAQEAhr8*************************************odRVrUaVBBLguSAH\r\n" \ "OZmtwUy0ZUf*************************************aJ27G4prMD2DMoby\r\n" \ "uTbXKOPYCvT*************************************5smSmfXIrBrbGrG6\r\n" \ "0CL1Y8DTNlF*************************************TjixfpGS3C/Ogu0H\r\n" \ "uMMbA4RCFhF*************************************X0VprxMrDarUJAa1\r\n" \ "tJ************************Iw==\r\n" \ "-----END CERTIFICATE-----\r\n" \ }; ... ... /* 配置MQTT服务器地址 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_HOST, (void *)mqtt_host); /* 配置MQTT服务器端口 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_PORT, (void *)&port); /* 配置设备username */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_USERNAME, (void *)username); /* 配置设备password */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_PASSWORD, (void *)password); /* 配置设备client_id */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_CLIENTID, (void *)client_id); /* 配置设备productKey */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_PRODUCT_KEY, (void *)product_key); /* 配置设备deviceName */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_DEVICE_NAME, (void *)username); /* 配置网络连接的安全凭据, 上面已经创建好了 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_NETWORK_CRED, (void *)&cred); /* 配置MQTT默认消息接收回调函数 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_RECV_HANDLER, (void *)demo_mqtt_default_recv_handler); /* 配置MQTT事件回调函数 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_EVENT_HANDLER, (void *)demo_mqtt_event_handler); /* 关闭对Topic的以'/'为开头的校验 */ uint8_t topic_check = 0; aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_TOPIC_HEADER_CHECK, (void *)&topic_check);
相关参数:
参数
说明
product_key
设备所属云网关产品的ProductKey。
username
设备认证信息。具体信息,请参见获取云网关设备认证信息。
password
client_id
客户端ID,需自定义,长度不可超过64个字符。建议使用设备的MAC地址或SN码,方便您识别区分不同的客户端。
mqtt_host
MQTT云网关设备接入地址和端口号(默认为1883)。获取方法,请参见创建云网关产品(MQTT)。
port
user_ca_cert
设备根证书
root-ca.crt
的内容。取消通信Topic以
/
开头的校验(AIOT_MQTTOPT_TOPIC_HEADER_CHECK
):/* 关闭对Topic的以'/'为开头的校验 */ uint8_t topic_check = 0; aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_TOPIC_HEADER_CHECK, (void *)&topic_check);
物联网平台与云网关设备之间通过MQTT协议的Topic实现消息通信,通信Topic符合标准MQTT协议的Topic规范即可,无需以
/
开头。MQTT协议云网关设备通信的更多内容,请参见消息通信说明。
配置状态监控和消息回调。
配置状态监控回调函数。
示例代码:
int main(int argc, char *argv[]) { ... ... /* 配置MQTT默认消息接收回调函数。 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_RECV_HANDLER, (void *)demo_mqtt_default_recv_handler); /* 配置MQTT事件回调函数。 */ aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_EVENT_HANDLER, (void *)demo_mqtt_event_handler); ... ... }
相关参数:
配置项
示例值
说明
AIOT_MQTTOPT_RECV_HANDLER
demo_mqtt_default_recv_handler
当接收消息时,根据该回调函数定义的处理逻辑,执行对应的处理。
AIOT_MQTTOPT_EVENT_HANDLER
demo_mqtt_event_handler
当设备连接状态发生变化时,根据该回调函数定义的处理逻辑,执行对应的处理。
定义状态监控的回调函数。
重要避免定义过于耗时的事件处理逻辑,以免阻塞收包线程。
连接状态的变化包括网络异常、自动重连已成功、已断开连接等。
如果要根据连接状态的变化做应对处理,可在
TODO
处,按照需要修改代码。
/* MQTT事件回调函数, 当网络连接、重连或断开时,触发该函数, 事件定义见core/aiot_mqtt_api.h。 */ void demo_mqtt_event_handler(void *handle, const aiot_mqtt_event_t *event, void *userdata) { switch (event->type) { /* 调用了aiot_mqtt_connect()接口, 与MQTT服务器建立连接。 */ case AIOT_MQTTEVT_CONNECT: { printf("AIOT_MQTTEVT_CONNECT\n"); /* TODO: 处理SDK建立连接成功, 不可在此调用耗时较长的阻塞函数。 */ } break; /* SDK因网络状况被动断开连接后, 成功自动发起重连。 */ case AIOT_MQTTEVT_RECONNECT: { printf("AIOT_MQTTEVT_RECONNECT\n"); /* TODO: 处理SDK重连成功, 不可在此调用耗时较长的阻塞函数。 */ } break; /* SDK因网络状况被动断开了连接, network底层读写失败, heartbeat没有按预期得到服务端心跳应答。 */ case AIOT_MQTTEVT_DISCONNECT: { char *cause = (event->data.disconnect == AIOT_MQTTDISCONNEVT_NETWORK_DISCONNECT) ? ("network disconnect") : ("heartbeat disconnect"); printf("AIOT_MQTTEVT_DISCONNECT: %s\n", cause); /* TODO: 处理SDK被动断开连接, 不可在此调用耗时较长的阻塞函数。 */ } break; default: { } } }
定义消息接收的回调函数。
重要避免定义过于耗时的事件处理逻辑,以免阻塞收包线程。
如果您要根据接收的消息做应对处理,可在
TODO
处,按照需要修改代码。
/* MQTT默认消息处理回调, 当SDK从服务器收到MQTT消息时, 且您未设置对应回调的处理时,以下接口被调用。 */ void demo_mqtt_default_recv_handler(void *handle, const aiot_mqtt_recv_t *packet, void *userdata) { switch (packet->type) { case AIOT_MQTTRECV_HEARTBEAT_RESPONSE: { printf("heartbeat response\n"); /* TODO: 处理服务器对心跳的回应, 一般不处理。 */ } break; case AIOT_MQTTRECV_SUB_ACK: { printf("suback, res: -0x%04X, packet id: %d, max qos: %d\n", -packet->data.sub_ack.res, packet->data.sub_ack.packet_id, packet->data.sub_ack.max_qos); /* TODO: 处理服务器对订阅请求的回应, 一般不处理。 */ } break; case AIOT_MQTTRECV_PUB: { printf("pub, qos: %d, topic: %.*s\n", packet->data.pub.qos, packet->data.pub.topic_len, packet->data.pub.topic); printf("pub, payload: %.*s\n", packet->data.pub.payload_len, packet->data.pub.payload); /* TODO: 处理服务器下发的业务报文。 */ } break; case AIOT_MQTTRECV_PUB_ACK: { printf("puback, packet id: %d\n", packet->data.pub_ack.packet_id); /* TODO: 处理服务器对QoS=1上报消息的回应, 一般不处理。 */ } break; default: { } } }
步骤三:请求连接
调用aiot_mqtt_connect,根据配置连接的参数,向物联网平台,发起连接认证请求。
/* 与服务器建立MQTT连接。 */
res = aiot_mqtt_connect(mqtt_handle);
if (res < STATE_SUCCESS) {
/* 尝试建立连接失败, 销毁MQTT实例, 回收资源。 */
aiot_mqtt_deinit(&mqtt_handle);
printf("aiot_mqtt_connect failed: -0x%04X\n", -res);
printf("please check variables like mqtt_host, produt_key, device_name, device_secret in demo\r\n");
return -1;
}
步骤四:开启保活线程
调用aiot_mqtt_process,向服务器发送心跳报文,使设备保持长连接状态,并重发QoS=1
的未应答报文。
开启保活线程。
res = pthread_create(&g_mqtt_process_thread, NULL, demo_mqtt_process_thread, mqtt_handle); if (res < 0) { printf("pthread_create demo_mqtt_process_thread failed: %d\n", res); return -1; }
设置保活线程处理函数。
void *demo_mqtt_process_thread(void *args) { int32_t res = STATE_SUCCESS; while (g_mqtt_process_thread_running) { res = aiot_mqtt_process(args); if (res == STATE_USER_INPUT_EXEC_DISABLED) { break; } sleep(1); } return NULL; }
步骤五:开启接收线程
调用aiot_mqtt_recv,收取服务器下发的MQTT消息,根据消息回调函数,执行对应处理。在断线时自动重连,根据事件回调函数,执行对应处理。
开启接收线程。
res = pthread_create(&g_mqtt_recv_thread, NULL, demo_mqtt_recv_thread, mqtt_handle); if (res < 0) { printf("pthread_create demo_mqtt_recv_thread failed: %d\n", res); return -1; }
设置接收线程处理函数。
void *demo_mqtt_recv_thread(void *args) { int32_t res = STATE_SUCCESS; while (g_mqtt_recv_thread_running) { res = aiot_mqtt_recv(args); if (res < STATE_SUCCESS) { if (res == STATE_USER_INPUT_EXEC_DISABLED) { break; } sleep(1); } } return NULL; }
步骤六:订阅Topic
调用aiot_mqtt_sub,订阅指定Topic。
示例代码:
{ char *sub_topic = "/a18wP******/LightSwitch/user/get"; res = aiot_mqtt_sub(mqtt_handle, sub_topic, NULL, 1, NULL); if (res < 0) { printf("aiot_mqtt_sub failed, res: -0x%04X\n", -res); return -1; } }
说明完成配置后,请删除相关代码两边的注释符号。
相关参数:
参数
示例
说明
sub_topic
/a18wP******/LightSwitch/user/get
拥有订阅权限的Topic。
a18wP******
为设备的ProductKey。LightSwitch
为设备的DeviceName。
本示例为默认的自定义Topic。
设备通过该Topic,可接收物联网平台的消息。
关于Topic的更多信息,请参见什么是Topic。
步骤七:发送消息
调用aiot_mqtt_pub,向指定Topic发送消息。
示例代码:
{ char *pub_topic = "/a18wP******/LightSwitch/user/update"; char *pub_payload = "{\"id\":\"1\",\"version\":\"1.0\",\"params\":{\"LightSwitch\":0}}"; res = aiot_mqtt_pub(mqtt_handle, pub_topic, (uint8_t *)pub_payload, (uint32_t)strlen(pub_payload), 0); if (res < 0) { printf("aiot_mqtt_sub failed, res: -0x%04X\n", -res); return -1; } }
说明完成配置后,请删除相关代码两边的注释符号。
相关参数:
参数
示例
说明
pub_topic
/a18wP******/LightSwitch/user/update
拥有发布权限的Topic。
a18wP******
为设备的ProductKey。LightSwitch
为设备的DeviceName。
设备通过该Topic向物联网平台发送消息。
关于Topic的更多信息,请参见什么是Topic。
pub_payload
{\"id\":\"1\",\"version\":\"1.0\",\"params\":{\"LightSwitch\":0}}
上报至物联网平台的消息内容。
由于示例消息的Topic类型为自定义,因此数据格式可自定义。
关于数据格式的更多信息,请参见数据格式。
步骤八:断开连接
MQTT接入常应用于长连接的设备,程序通常不会运行至此。
例程的主线程任务为配置参数并成功建立连接。连接建立后,主线程可进入休眠。
调用aiot_mqtt_disconnect,向物联网平台发送断开连接的报文,然后断开网络连接。
res = aiot_mqtt_disconnect(mqtt_handle);
if (res < STATE_SUCCESS) {
aiot_mqtt_deinit(&mqtt_handle);
printf("aiot_mqtt_disconnect failed: -0x%04X\n", -res);
return -1;
}
步骤九:退出程序
调用aiot_mqtt_deinit,销毁MQTT客户端实例,释放资源。
res = aiot_mqtt_deinit(&mqtt_handle);
if (res < STATE_SUCCESS) {
printf("aiot_mqtt_deinit failed: -0x%04X\n", -res);
return -1;
}