RT-Thread-【2024_RSOC】MQTTRT-Thread问答社区

【2024_RSOC】MQTT

发布于 2024-08-02 23:50:28 浏览：92 订阅该版

[tocm]

# MQTT协议（搭配阿里云）
## 原理
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级、基于发布-订阅模式的消息传输协议(基于TCP/IP?)，适用于资源受限的设备和低带宽、高延迟或不稳定的网络环境。它在物联网应用中广受欢迎，能够实现传感器、执行器和其它设备之间的高效通信。如果有设备需要获取某个传感器的消息，只需要订阅这个主题就好了。

## 运行框架
Client：客户端，即我们使用的设备。
使用MQTT的程序或设备。客户端总是通过网络连接到服务端。它可以

发布应用消息给其它相关的客户端。
订阅以请求接受相关的应用消息。
取消订阅以移除接受应用消息的请求。
从服务端断开连接。
Server：服务端

作为发送消息的客户端和请求订阅的客户端之间的中介。服务端

接受来自客户端的网络连接。
接受客户端发布的应用消息。
处理客户端的订阅和取消订阅请求。
转发应用消息给符合条件的已订阅客户端。
Topic Name：主题名
附加在应用消息上的一个标签，服务端已知且与订阅匹配。服务端发送应用消息的一个副本给每一个匹配的客户端订阅。
Subscription： 订阅
订阅相应的主题名来获取对应的信息。
Publish：发布
在对应主题上发布新的消息。
## 阿里云搭建
平台：https://www.aliyun.com/product/iot/iot_instc_public_cn

控制管理台 → 注册登录 → 公共实例 → （左栏）设备管理 → 产品 → 创建产品（名称随便，其它默认）→
Topic 类列表 → 自定义 Topic → 将get的权限改为“发布和订阅”
功能定义 → 前往编辑草稿 → 添加自定义功能（标识符发布时要用，步长即精度）→ 发布上线
创建设备（产品选择之前创建的）
打开RW007(网络连接)，注意修改对应数字

menuconfig 阿里云软件包配置相应名称密码（在对应产品页顶端，设备页MQTT连接参数点击“查看”），同时使能下方sample（图中没标出）

pkg --update
把此处packages\ali-iotkit-v3.0.2\ports\wrapper.c的RT_WEAK改为rt_weak
MQTT样例
以下代码实现拼接，DEMO_PRODUCT_KEY, DEMO_DEVICE_NAME分别替代两个%s
const char     *fmt = "/sys/%s/%s/thing/event/property/post";
//...
HAL_Snprintf(topic, topic_len, fmt, DEMO_PRODUCT_KEY, DEMO_DEVICE_NAME);
这个报错不用管E/[RW007]: The wifi Stage 1 status 0 0 0 1
编译、运行、输入wifi join wifiname wifisecret
在阿里云网页日志服务可以查看发送的消息
在阿里云网页对应设备Topic列表可以发布消息（msh中可以收到）
发现运行时，shell命令用不了了，因为样例导出的命令用shell线程去跑
要把导出的封装为线程,即加入以下内容且把mqtt_example_main()的参数改为void *parameter
#define THREAD_PRIORITY 25
#define THREAD_STACK_SIZE 4096
#define THREAD_TIMESLICE 5
rt_thread_t MQTT_Thread = RT_NULL;
void MQTT_Creat_Thread(void)
{    
    MQTT_Thread = rt_thread_create("MTQQ_Thread", mqtt_example_main, RT_NULL, THREAD_STACK_SIZE, THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);
    if (MQTT_Thread != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(MQTT_Thread);
    }
    else
    {
        rt_kprintf("MQTT Thread Create Failed!\n");
    }
}
MSH_CMD_EXPORT(MQTT_Creat_Thread, create a MQTT_Thread);
组件
可以独立开发、测试、测试、部署和维护的软件单元
与软件包关系： 组件如手脚，软件包如工具，都可以选择是否使用

文件系统
用板载的W25Q64（Flash）来学习

文件系统定义
DFS, Device File System, RTT提供的虚拟文件系统组件

文件系统架构
统一根目录用/表示，可以挂载目录、文件，允许不同目录下的同名文件

POSIX：一个协议，统一api名称，使代码可以在不同的操作系统中跑
ELM FATFS 文件系统：常用，RomFS系统：只读 （下文继续介绍）

文件系统种类
类型	特点
FatFS	小型嵌入式设备，兼容微软，有良好的硬件无关性，RTT最常用，如:elm_fat
RomFS	挂载根目录，只读
DevFS	设备文件系统，开启后设备在/dev虚拟成文件，可用read、write接口
UFFS	图文开发，用于Nand Flash，快、资源消耗少、免费
NFS	网络文件系统，用于网络连接操作另一台设备
POSIX接口层
一个协议，统一api名称，使代码可以在不同的操作系统中跑
4个重要接口
文件描述符：fd(file descriptor),对应一个文件，可能多对一（把我们找到需要的文件）
还有：

```c
int rename(const char *old, const char *new); //重命名
int stat(const char *file, struct stat *buf); //取得状态
int unlink(const char *pathname); //删除文件
```

## 文件系统启动流程
名称	补充
filesystemtable	记录所用的文件系统
filesystem_operation_table	记录操作函数如何实现（如open，close……）
相关锁	如fd的互斥锁等

FAL (搭配SFUD驱动使用)
SFUD
SFUD：(Serial Flash Universal Driver) 串行 Flash 通用驱动库，如：sfud_get_device（）、sfud_read（）、sfud_erase（）、sfud_write（）等函数接口帮助我们能够实现对不同Flash的读写。

FAL
Fal组件：(Flash Abstraction Layer) Flash 抽象层
调用SFUD，将Flash分区，创建块设备，文件系统要在块设备上搭建

因为WiFi和flash挂在同一个spi下
所以需要先关闭WiFi,在main函数加以下代码
计算引脚 CS:90 (F-A)*16 + 10 = 90

```c
#define WIFI_CS GET_PIN(F, 10)
void WIFI_CS_PULL_DOWM(void)
{
 rt_pin_mode(WIFI_CS, PIN_MODE_OUTPUT);
 rt_pin_write(WIFI_CS, PIN_LOW);
}
INIT_BOARD_EXPORT(WIFI_CS GET_PIN);
```