【附源码】IMX6U嵌入式Linux开发板连接阿里云--MQTT协议

演示

阿里云创建设备&&获取LinkSDK

如果还不知道怎么在阿里云创建设备和获取连接阿里云的LinkSDK的话，先看这篇文章，再到这里。看这篇文章的时候，麻烦将下方文章打开对照着看，因为一些重复的内容，就不重新再粘贴了。

一篇文章将带你从0到1让Linux系统连接阿里云--MQTT协议【傻瓜式教程】-CSDN博客

代码实现

将LinkSDK整个目录移植到自己的项目中，以下工程是我移植后的样子。Hal是开发板上的硬件驱动，net是阿里云相关的应用程序。

Makefile 如下：需要将SDK相关的路径和文件包含进去。

# 定义交叉编译工具链
#CC = $(CROSS_COMPILE)gcc
 
# 定义源文件和目标文件
PROG_FILE := app_main.c
PROG_OBJS := $(patsubst %.c,%.o,$(PROG_FILE))
PROG = app_main
 
# SDK 相关路径和文件
SDK_ROOT = $(shell pwd)/LinkSDK
SDK_DIR = $(SDK_ROOT)/core $(SDK_ROOT)/core/sysdep $(SDK_ROOT)/core/utils $(SDK_ROOT)/portfiles/aiot_port $(SDK_ROOT)/external $(SDK_ROOT)/external/mbedtls/library $(SDK_ROOT)/components/data-model
SDK_INC = -I$(SDK_ROOT)/external/mbedtls/include $(foreach dir, $(SDK_DIR), -I$(dir))
SDK_FILES = $(foreach dir, $(SDK_DIR), $(wildcard $(dir)/*.c))
SDK_OBJS = $(patsubst %.c,%.o,$(SDK_FILES))
SDK_LIBS = $(SDK_ROOT)/output/lib/libaiot.a -lpthread
 
# 添加 Hal 文件夹
HAL_DIR = Hal
HAL_INC = -I$(HAL_DIR)
HAL_FILES = $(wildcard $(HAL_DIR)/*.c)
HAL_OBJS = $(patsubst %.c,%.o,$(HAL_FILES))
 
# 添加 net 文件夹
NET_DIR = net
NET_INC = -I$(NET_DIR)
NET_FILES = $(wildcard $(NET_DIR)/*.c)
NET_OBJS = $(patsubst %.c,%.o,$(NET_FILES))
 
# 添加当前目录的头文件路径
INC_DIR = -I.
 
# 添加标准库路径
STD_INC = -I$(OECORE_TARGET_SYSROOT)/usr/include
 
CFLAGS += $(SDK_INC) $(HAL_INC) $(INC_DIR) $(STD_INC) $(NET_INC)
 
# 生成主程序
main: $(PROG_OBJS) $(SDK_OBJS) $(HAL_OBJS) $(NET_OBJS)
	$(CC) $(CFLAGS) -o $(PROG) $(PROG_OBJS) $(SDK_OBJS) $(HAL_OBJS) $(SDK_LIBS) $(NET_OBJS)
 
# 清理编译生成的文件
clean:
	rm -f *.o $(PROG) $(SDK_OBJS) $(HAL_OBJS) $(NET_OBJS)

移植好LinkSDK后，在其目录下的demos中将mqtt_basic_demo.c复制一份出来。我将其修改成mqtt_aliiyun.c放在net目录下。

将三元组表修改成自己设备对应的，这一块不清楚的可以在开始提到的文章中了解到。需要订阅和发布信息时，需要在sdk_test中将sub_topic 和 pub_topic改成自己的设备名字，云平台接收到信息可以在mqtt_payload_handle函数中进行处理，其他的内容自己看代码吧，其中有详细的注释。

/*
 * 这个例程适用于`Linux`这类支持pthread的POSIX设备, 它演示了用SDK配置MQTT参数并建立连接, 之后创建2个线程
 *
 * + 一个线程用于保活长连接
 * + 一个线程用于接收消息, 并在有消息到达时进入默认的数据回调, 在连接状态变化时进入事件回调
 *
 * 需要用户关注或修改的部分, 已经用 TODO 在注释中标明
 *
 */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include "aiot_state_api.h"
#include "aiot_sysdep_api.h"
#include "aiot_mqtt_api.h"
#include "mqtt_aliyun.h"
 
 
/* TODO: 替换为自己设备的三元组 */
char *product_key       = "k1h2*******";
char *device_name       = "Lin******";
char *device_secret     = "00708c34c4e4b75*******";
char  *mqtt_host = "iot-******wea0.mqtt.iothub.aliyuncs.com";
const uint16_t port = 8883;
//const uint16_t port = 1883;
 
/* 位于portfiles/aiot_port文件夹下的系统适配函数集合 */
extern aiot_sysdep_portfile_t g_aiot_sysdep_portfile;
 
/* 位于external/ali_ca_cert.c中的服务器证书 */
extern const char *ali_ca_cert;
 
static pthread_t g_mqtt_process_thread;
static pthread_t g_mqtt_recv_thread;
static uint8_t g_mqtt_process_thread_running = 0;
static uint8_t g_mqtt_recv_thread_running = 0;
 
 
int mqtt_payload_handle(char *payload, int payload_len)
{
    if(payload_len > 0)
    {
        payload[payload_len] = '\0';
    }
 
    if(!strcmp(payload, "led_on"))
    {
        set_led_mode("on");
        return LED_ON;
    } 
    else if(!strcmp(payload, "led_off"))
    {
        set_led_mode("off");
        return LED_OFF;
    }
    else if(!strcmp(payload, "beep_on"))
    {
        set_beep_mode("on");
        return BEEP_ON;
    }
    else if(!strcmp(payload, "beep_off"))
    {
        set_beep_mode("off");
        return BEEP_OFF;
    }
 
    return 0;
}
 
/* TODO: 如果要关闭日志, 就把这个函数实现为空, 如果要减少日志, 可根据code选择不打印
 *
 * 例如: [1577589489.033][LK-0317] mqtt_basic_demo&gb80sFmX7yX
 *
 * 上面这条日志的code就是0317(十六进制), code值的定义见core/aiot_state_api.h
 *
 */
 
/* 日志回调函数, SDK的日志会从这里输出 */
int32_t demo_state_logcb(int32_t code, char *message)
{
    printf("%s", message);
    return 0;
}
 
/* MQTT事件回调函数, 当网络连接/重连/断开时被触发, 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) {
        /* SDK因为用户调用了aiot_mqtt_connect()接口, 与mqtt服务器建立连接已成功 */
        case AIOT_MQTTEVT_CONNECT: {
            printf("AIOT_MQTTEVT_CONNECT\n");
            /* TODO: 处理SDK建连成功, 不可以在这里调用耗时较长的阻塞函数 */
        }
        break;
 
        /* SDK因为网络状况被动断连后, 自动发起重连已成功 */
        case AIOT_MQTTEVT_RECONNECT: {
            printf("AIOT_MQTTEVT_RECONNECT\n");
            /* TODO: 处理SDK重连成功, 不可以在这里调用耗时较长的阻塞函数 */
        }
        break;
 
        /* SDK因为网络的状况而被动断开了连接, network是底层读写失败, heartbeat是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被动断连, 不可以在这里调用耗时较长的阻塞函数 */
        }
        break;
 
        default: {
 
        }
    }
}
 
/* MQTT默认消息处理回调, 当SDK从服务器收到MQTT消息时, 且无对应用户回调处理时被调用 */
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 */
            printf("payload = %.*s\n",  packet->data.pub.payload_len, packet->data.pub.payload);
            mqtt_payload_handle(packet->data.pub.payload, packet->data.pub.payload_len);
        }
        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QoS1上报消息的回应, 一般不处理 */
        }
        break;
 
        default: {
 
        }
    }
}
 
/* 执行aiot_mqtt_process的线程, 包含心跳发送和QoS1消息重发 */
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;
}
 
/* 执行aiot_mqtt_recv的线程, 包含网络自动重连和从服务器收取MQTT消息 */
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;
}
 
int sdk_test(void)
{
    int32_t     res = STATE_SUCCESS;
    void       *mqtt_handle = NULL;
    aiot_sysdep_network_cred_t cred; /* 安全凭据结构体, 如果要用TLS, 这个结构体中配置CA证书等参数 */
 
    /* 配置SDK的底层依赖 */
    aiot_sysdep_set_portfile(&g_aiot_sysdep_portfile);
    /* 配置SDK的日志输出 */
    aiot_state_set_logcb(demo_state_logcb);
 
    /* 创建SDK的安全凭据, 用于建立TLS连接 */
    memset(&cred, 0, sizeof(aiot_sysdep_network_cred_t));
    cred.option = AIOT_SYSDEP_NETWORK_CRED_SVRCERT_CA;  /* 使用RSA证书校验MQTT服务端 */
    cred.max_tls_fragment = 16384; /* 最大的分片长度为16K, 其它可选值还有4K, 2K, 1K, 0.5K */
    cred.sni_enabled = 1;                               /* TLS建连时, 支持Server Name Indicator */
    cred.x509_server_cert = ali_ca_cert;                 /* 用来验证MQTT服务端的RSA根证书 */
    cred.x509_server_cert_len = strlen(ali_ca_cert);     /* 用来验证MQTT服务端的RSA根证书长度 */
 
    /* 创建1个MQTT客户端实例并内部初始化默认参数 */
    mqtt_handle = aiot_mqtt_init();
    if (mqtt_handle == NULL) {
        printf("aiot_mqtt_init failed\n");
        return -1;
    }
 
    /* TODO: 如果以下代码不被注释, 则例程会用TCP而不是TLS连接云平台 */
    /*
    {
        memset(&cred, 0, sizeof(aiot_sysdep_network_cred_t));
        cred.option = AIOT_SYSDEP_NETWORK_CRED_NONE;
    }
    */
 
    /* 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, 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);
 
    /* 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\r\n", -res);
        printf("please check variables like mqtt_host, produt_key, device_name, device_secret in demo\r\n");
        return -1;
    }
 
    /* MQTT 订阅topic功能示例, 请根据自己的业务需求进行使用 */
    {
        char *sub_topic = "/k1h2******7/Linux_ATK/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;
        }
    } 
 
    /* MQTT 发布消息功能示例, 请根据自己的业务需求进行使用 */
    {
        char *pub_topic = "/k1h2h*******/Linux_ATK/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;
        }
    }
 
    /* 创建一个单独的线程, 专用于执行aiot_mqtt_process, 它会自动发送心跳保活, 以及重发QoS1的未应答报文 */
    g_mqtt_process_thread_running = 1;
    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;
    }
 
    /* 创建一个单独的线程用于执行aiot_mqtt_recv, 它会循环收取服务器下发的MQTT消息, 并在断线时自动重连 */
    g_mqtt_recv_thread_running = 1;
    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;
    }
 
    /* 主循环进入休眠 */
    while (1) {
        sleep(1);
    }
 
    /* 断开MQTT连接, 一般不会运行到这里 */
    g_mqtt_process_thread_running = 0;
    g_mqtt_recv_thread_running = 0;
    sleep(1);
    pthread_join(g_mqtt_process_thread, NULL);
    pthread_join(g_mqtt_recv_thread, NULL);
 
    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;
    }
 
    /* 销毁MQTT实例, 一般不会运行到这里 */
    res = aiot_mqtt_deinit(&mqtt_handle);
    if (res < STATE_SUCCESS) {
        printf("aiot_mqtt_deinit failed: -0x%04X\n", -res);
        return -1;
    }
 
    return 0;
}
 

完整工程资料

链接：https://pan.baidu.com/s/1g2bRUTL0rzlW7YaFBSyrig?pwd=pg62 
提取码：pg62 
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