【RT摩拳擦掌】RT云端测试之百度天工物接入构建(设备型)
- [一, 文档介绍](#一, 文档介绍)
- [二, 物接入IOT Hub物影子构建](#二, 物接入IOT Hub物影子构建)
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- [2.1 创建设备型项目](#2.1 创建设备型项目)
- [2.2 创建物模型](#2.2 创建物模型)
- [2.3 创建物影子](#2.3 创建物影子)
- [三, MQTT fx客户端连接云端](#三, MQTT fx客户端连接云端)
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- [3.1 MQTT fx配置](#3.1 MQTT fx配置)
- [3.2 MQTT fx订阅](#3.2 MQTT fx订阅)
- [3.3 MQTT fx发布](#3.3 MQTT fx发布)
- [3.4 发布数据测试结果](#3.4 发布数据测试结果)
- [四, RT1060-EVK客户端连接云端](#四, RT1060-EVK客户端连接云端)
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- [4.1 代码修改点](#4.1 代码修改点)
- [4.2 RT1060-EVK开发板测试结果](#4.2 RT1060-EVK开发板测试结果)
一, 文档介绍
随着科技的进一步发展,物联网广泛应用于各行各业,比如工业,农业,环境,交通,物流,安防等基础设施,物联网的使用使我们的生活变得更加丰富多彩并且智能化。而爆发式发展的物联网,首先离不开物联网平台云端,目前市场上的云服务也是种类繁多,比如Amazone的AWS,微软的azure, google clould iot, 国内的阿里云,百度物接入IOT hub, 移动的oneNet等。
百度云作为中国一款流行的云,在物联网这块也推出了针对物接入云的平台。百度天工物接入是一个全托管的云服务,可以建立设备与云端之间的双向通信,同时可以支撑海量设备的数据手机,监控,故障预测等物种物联网场景,百度云物接入支持MQTT协议,使用发布和订阅模式实现机器与云端的数据交互。
本文主要讲如何构建一个百度云设备型,使用物影子方式,实现云端服务器与设备端MQTT fx以及NXP 跨界处理器RT作为另外一个设备端点通过以太网的方式实现数据沟通。本文的云端拓扑结构如下:
二, 物接入IOT Hub物影子构建
首先进入百度智能云物联网物接入IoT Hub:
https://cloud.baidu.com/product/iot.html
点击立即使用
2.1 创建设备型项目
创建项目,选择设备型,输入项目名称。设备型可以使用物影子作为设备在云端的映像,可以直接查看数据的变化情况。创建好后会生成一个endpoint,以及对应的地址:
2.2 创建物模型
物模型主要是建立物影子中所需要的各种属性,比如温度,湿度,其他变量,并且给与值的类型,其实也是构成实际MQTT通信中json格式的表项。
点进刚刚新建的设备型项目,这里可以新建物模型或者物影子:
我们这里建立三个属性:LEDstatus,humid,temp
分别用以表示LED灯的状态,湿度,温度等,便于实现云端与RT开发板的通信与控制。创建之后,会得到如下图中情况:
2.3 创建物影子
同样是在设备型项目里面,可以选择物影子,构建自己的物影子平台,输入名称,并且选择物模型为刚刚新建的包含三个属性的物模型,新建之后可以得到物影子的详情:
同时还会生成该物影子相关的链接,名称以及密钥,我这里的测试平台情况如下:
bash
TCP Address: tcp://rndrjc9.mqtt.iot.gz.baidubce.com:1883
SSL Address: ssl://rndrjc9.mqtt.iot.gz.baidubce.com:1884
WSS Address: wss://rndrjc9.mqtt.iot.gz.baidubce.com:443
name: rndrjc9/RT1060BTCDShadow
key: y92ewvgjz23nzhgn
端口1883,不支持传输数据加密
端口1884, 支持SSL/TLS加密传输
端口8884, 支持wesockets方式连接,同样包含SSL加密。
本篇文章作为第一篇简单的百度云物联网文章,先使用无传输数据加密的1883端口。
到目前为止,已经完成了百度云设备型云端物影子的构建,下面可以使用MQTTfx工具去连接测试
三, MQTT fx客户端连接云端
MQTT.fx 是一款基于EclipsePaho,使用Java 语言编写的MQTT 客户端工具,支持通过Topic 订阅和发布消息。可以到如下连接下载:
http://mqttfx.jensd.de/index.php/download
目前最新版本是1.7.1.
3.1 MQTT fx配置
下载安装之后,可以打开,首先需要配置下,点击edit connection:
Profile name:connect的名称,我们这里取名和云端影子一致,便于后面更多云测试的时候识别。
Profile type: MQTT broker
Broker address: 新建设备型项目的时候,产生的链接,这里使用1883无加密传输方式。
Broker port:1883无加密方式
Client ID: 这里同样配置为影子设备的名称RT1060BTCDShadow,注意,这么配置的原因是如果不一致,那么不能直接看到云端影子已经上线,如果配置和影子名字一致,则一旦MQTT FX连接成功,就能够看到云端影子也已经上线。
User credentials, 这里有User name和password,填入刚刚生成影子的时候界面给出的文件中的用户名和密钥。
到次,已经配置好相关选项,可以点击连接,并且刷新物影子网页:
连接前:
连接后:
3.2 MQTT fx订阅
涉及到订阅发布,那么发布订阅的主题是怎样的呢?
这里可以打开自己新建的物影子,选择交互,可以看到页面已经给出对应的主题情况:
所以,我们这里选择订阅的主题为:
bash
$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update/accepted
发布的主题为:
bash
$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update
点击subscribe,可以发现已经可以订阅。
3.3 MQTT fx发布
Publish这边需要输入发布的主题为:
bash
$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update
当然,还要输入发布的内容,这里要注意下,物影子并不像数据型设备那样,可以实现数据的透传,这里发布的数据需要是满足物影子物模型的json格式,有人可能想,那么我到底应该发什么数据呢?
其实格式可以在物影子的原始数据里面,已经给出了格式:
我们这里可以不写desired,直接给出reported的json数据:
bash
{
"reported" : {
"LEDstatus" : true,
"humid" : 88,
"temp" : 11
}
}
其实这个json数据也可以通过网页版工具查看:
https://www.bejson.com/jsonviewernew/
输入发布数据,并且点击发布按钮:
3.4 发布数据测试结果
发布之前,清空并查看网页物模型数据:
MQTT fx发布数据,并查看订阅数据以及网页情况:
可以看到,发布的数据以及完全可以显示在物影子以及客户端订阅的地方。说明整个百度云的物影子已经连接成功。
四, RT1060-EVK客户端连接云端
本章主要使用NXP MIMXRT1060-EVK开发板的MQTT例程,通过以太网方式连接百度云物影子,并实现数据的订阅与发布,具体温度采集和led控制,后续会在百度云数据型测试中添加进去,这里给出物影子方式,RT开发板数据的发布与订阅打印,已经查看云端是否能够接受到RT1060板子发出的数据。
代码使用官方SDK_2.8.0_EVK-MIMXRT1060,下载链接为:
https://mcuxpresso.nxp.com/
SDK_2.8.0_EVK-MIMXRT1060\boards\evkmimxrt1060\lwip_examples\lwip_mqtt
4.1 代码修改点
要实现和百度云物影子的链接,需要注意如下几个点:
客户端ID:EXAMPLE_MQTT_CLIENT_ID
服务器主机:
MQTT服务器端口号
用户名:
密码:
订阅主题:
发布主题与数据:
本文使用的是MCUXPresso IDE,导入lwip_mqtt_freertos工程之后,主要修改lwip_mqtt_freertos.c
c
#define EXAMPLE_MQTT_CLIENT_ID "RT1060BTCDShadow_evk"//
#define EXAMPLE_MQTT_SERVER_HOST "rndrjc9.mqtt.iot.gz.baidubce.com"
#define EXAMPLE_MQTT_USER "rndrjc9/RT1060BTCDShadow"
#define EXAMPLE_MQTT_PASS "y92ewvgjz23nzhgn"
#define EXAMPLE_MQTT_SERVER_PORT 1883
static const struct mqtt_connect_client_info_t mqtt_client_info = {
.client_id = EXAMPLE_MQTT_CLIENT_ID,//(const char *)&client_id[0],
.client_user = EXAMPLE_MQTT_USER,
.client_pass = EXAMPLE_MQTT_PASS,
.keep_alive = 100,
.will_topic = NULL,
.will_msg = NULL,
.will_qos = 0,
.will_retain = 0,
#if LWIP_ALTCP && LWIP_ALTCP_TLS
.tls_config = NULL,
#endif
};
static void mqtt_subscribe_topics(mqtt_client_t *client)
{
static const char *topics[] = {"$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update/accepted", "$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update"};
int qos[] = {0, 1};
err_t err;
int i=0;
mqtt_set_inpub_callback(client, mqtt_incoming_publish_cb, mqtt_incoming_data_cb,
LWIP_CONST_CAST(void *, &mqtt_client_info));
// for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(topics); i++)
{
err = mqtt_subscribe(client, topics[i], qos[i], mqtt_topic_subscribed_cb, LWIP_CONST_CAST(void *, topics[i]));
if (err == ERR_OK)
{
PRINTF("Subscribing to the topic \"%s\" with QoS %d...\r\n", topics[i], qos[i]);
}
else
{
PRINTF("Failed to subscribe to the topic \"%s\" with QoS %d: %d.\r\n", topics[i], qos[i], err);
}
}
}
static void publish_message(void *ctx)
{
static const char *topic = "$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update";
static const char *message = "{\"reported\" : { \"LEDstatus\" : true , \"humid\" : 66, \"temp\" : 32 } }";
mqtt_publish(mqtt_client, topic, message, strlen(message), 1, 0, mqtt_message_published_cb, (void *)topic);
}
发布内容不能直接给成json格式,需要使用https://www.bejson.com/实现json压缩转义:
{"reported" : { "LEDstatus" : true, "humid" : 88, "temp" : 11 } }
下面就可以编译代码,并且烧录测试了。
4.2 RT1060-EVK开发板测试结果
测试结果如下,可以看到代码一共发布5次,而MQTT fx订阅的也收到了5次,并且网页版物影子数据已经刷成RT1060-EVK 开发板的数据,并且开发板串口也打印出自己订阅的数据,从结果可以发现,RT1060-evk开发板也成功实现了百度云端的物影子数据发布与订阅,下面就可以进一步开发自己嵌入式对接数据的控制情况了。
打印结果如下:
bash
Initializing PHY...
************************************************
MQTT client example
************************************************
Getting IP address from DHCP...
IPv4 Address : 192.168.43.200
IPv4 Subnet mask : 255.255.255.0
IPv4 Gateway : 192.168.43.1
Resolving "rndrjc9.mqtt.iot.gz.baidubce.com"...
Connecting to MQTT broker at 183.240.93.18...
MQTT client "RT1060BTCDShadow_evk" connected.
Subscribing to the topic "$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update/accepted" with QoS 0...
Subscribed to the topic "$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update/accepted".
Published to the topic "$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update".
Received 250 bytes from the topic "$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update/accepted": "{"requestId":"30f56100-68ba-4466-9477-a365535d900c","reported":{"LEDstatus":true,"humid":66,"temp":32},"desired":{},"lastUpdatedTime":{"reported":{"LEDstatus":1595853248732,"humid":1595853248732,"temp":1595853248732},"desired":{}},"profileVersion":2}"
Published to the topic "$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update".
Received 250 bytes from the topic "$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update/accepted": "{"requestId":"86e3e1bd-ffad-4576-bc76-bab8f75cfa06","reported":{"LEDstatus":true,"humid":66,"temp":32},"desired":{},"lastUpdatedTime":{"reported":{"LEDstatus":1595853249735,"humid":1595853249735,"temp":1595853249735},"desired":{}},"profileVersion":3}"
Published to the topic "$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update".
Received 250 bytes from the topic "$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update/accepted": "{"requestId":"2b37aa8c-7cd4-4dcf-bcfa-a89529314329","reported":{"LEDstatus":true,"humid":66,"temp":32},"desired":{},"lastUpdatedTime":{"reported":{"LEDstatus":1595853250715,"humid":1595853250715,"temp":1595853250715},"desired":{}},"profileVersion":4}"
Published to the topic "$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update".
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Published to the topic "$baidu/iot/shadow/RT1060BTCDShadow/update".
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