xiuos/APP_Framework/lib/mqtt/platform_mqtt.c

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/*
* Copyright (c) 2020 AIIT XUOS Lab
* XiUOS is licensed under Mulan PSL v2.
* You can use this software according to the terms and conditions of the Mulan PSL v2.
* You may obtain a copy of Mulan PSL v2 at:
* http://license.coscl.org.cn/MulanPSL2
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED ON AN "AS IS" BASIS, WITHOUT WARRANTIES OF ANY KIND,
* EITHER EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO NON-INFRINGEMENT,
* MERCHANTABILITY OR FIT FOR A PARTICULAR PURPOSE.
* See the Mulan PSL v2 for more details.
*/
/**
* @file: platform_mqtt.c
* @brief: platform_mqtt.c file
* @version: 1.0
* @author: AIIT XUOS Lab
* @date: 2023/7/27
*
*/
#include <string.h>
#include <stdint.h>
#include <adapter.h>
#include <transform.h>
#include "platform_mqtt.h"
MQTT_TCB Platform_mqtt; //创建一个用于连接云平台mqtt的结构体
static struct Adapter *adapter;
static const uint8_t parket_connetAck[] = {0x20,0x02,0x00,0x00}; //连接成功服务器回应报文
static const uint8_t parket_disconnet[] = {0xE0,0x00}; //客户端主动断开连接发送报文
static const uint8_t parket_heart[] = {0xC0,0x00}; //客户端发送保活心跳包
static const uint8_t parket_subAck[] = {0x90,0x03,0x00,0x0A,0x01}; //订阅成功服务器回应报文
static const uint8_t parket_unsubAck[] = {0xB0,0x02,0x00,0x0A}; //取消订阅成功服务器回应报文
static uint8_t mqtt_rxbuf[16];
/*******************************************************************************
* 函 数 名: AdapterNetActive
* 功能描述: 使能设备的网络模块连接,连接TCP服务器并进入透传模式当前使用4G方式
* 形 参: 无
* 返 回 值: 0表示成功,其他值表示失败
*******************************************************************************/
int AdapterNetActive(void)
{
int ret = 0;
uint32_t baud_rate = BAUD_RATE_115200;
adapter = AdapterDeviceFindByName(ADAPTER_4G_NAME);
adapter->socket.socket_id = 0;
ret = AdapterDeviceOpen(adapter);
if (ret < 0)
{
goto out;
}
ret = AdapterDeviceControl(adapter, OPE_INT, &baud_rate);
if (ret < 0)
{
goto out;
}
ret = AdapterDeviceConnect(adapter, CLIENT, PLATFORM_SERVERIP, PLATFORM_SERVERPORT, IPV4);
if (ret < 0)
{
goto out;
}
out:
if (ret < 0)
{
AdapterDeviceClose(adapter);
}
return ret;
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名: MQTT_Send
* 功能描述: MQTT client数据发送函数
* 形 参: buf:要发送的数据,buflen:要发送的数据长度
* 返 回 值: 发送成功为0,发送失败为-1
*******************************************************************************/
int MQTT_Send(const uint8_t* buf, int buflen)
{
return AdapterDeviceSend(adapter, buf, buflen) ;
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名: MQTT_Recv
* 功能描述: MQTT client数据接收函数
* 形 参: buf:数据缓冲区,buflen:期望接收的数据长度
* 返 回 值: 实际接收到的数据长度,接收失败为-1
*******************************************************************************/
int MQTT_Recv(uint8_t* buf, int buflen)
{
return AdapterDeviceRecv(adapter, buf, buflen) ;
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名: MQTT_Connect
* 功能描述: 登录MQTT服务器
* 形 参: 无
* 返 回 值: 0表示成功,1表示失败
*******************************************************************************/
int MQTT_Connect(void)
{
uint8_t TryConnect_time = 10; //尝试登录次数
uint8_t passwdtemp[PASSWARD_SIZE];
memset(&Platform_mqtt,0,sizeof(Platform_mqtt));
sprintf(Platform_mqtt.ClientID,"%s|securemode=3,signmethod=hmacsha1|",CLIENT_DEVICENAME); //构建客户端ID并存入缓冲区
sprintf(Platform_mqtt.Username,"%s&%s",CLIENT_DEVICENAME,PLATFORM_PRODUCTKEY); //构建用户名并存入缓冲区
memset(passwdtemp,0,sizeof(passwdtemp));
sprintf(passwdtemp,"clientId%sdeviceName%sproductKey%s",CLIENT_DEVICENAME,CLIENT_DEVICENAME,PLATFORM_PRODUCTKEY); //构建加密时的明文
utils_hmac_sha1(passwdtemp,strlen(passwdtemp),Platform_mqtt.Passward,(char *)CLIENT_DEVICESECRET,strlen(CLIENT_DEVICESECRET)); //以DeviceSecret为秘钥对temp中的明文进行hmacsha1加密即为密码
Platform_mqtt.MessageID = 0; //报文标识符清零,CONNECT报文虽然不需要添加报文标识符,但是CONNECT报文是第一个发送的报文,在此清零报文标识符为后续报文做准备
Platform_mqtt.Fixed_len = 1; //CONNECT报文固定报头长度暂定为1
Platform_mqtt.Variable_len = 10; //CONNECT报文可变报头长度为10
Platform_mqtt.Payload_len = (2+strlen(Platform_mqtt.ClientID)) + (2+strlen(Platform_mqtt.Username)) + (2+strlen(Platform_mqtt.Passward)); //CONNECT报文中负载长度
Platform_mqtt.Remaining_len = Platform_mqtt.Variable_len + Platform_mqtt.Payload_len; //剩余长度=可变报头长度+负载长度
memset(Platform_mqtt.Pack_buff,0,sizeof(Platform_mqtt.Pack_buff));
Platform_mqtt.Pack_buff[0] = 0x10; //CONNECT报文 固定报头第1个字节0x10
do{
if((Platform_mqtt.Remaining_len/128) == 0)
{
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len] = Platform_mqtt.Remaining_len;
}
else
{
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len] = (Platform_mqtt.Remaining_len%128)|0x80;
}
Platform_mqtt.Fixed_len++;
Platform_mqtt.Remaining_len = Platform_mqtt.Remaining_len/128;
}while(Platform_mqtt.Remaining_len);
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+0] = 0x00; //CONNECT报文,可变报头第1个字节:固定0x00
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+1] = 0x04; //CONNECT报文,可变报头第2个字节:固定0x04
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+2] = 0x4D; //CONNECT报文,可变报头第3个字节:固定0x4D,大写字母M
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+3] = 0x51; //CONNECT报文,可变报头第4个字节:固定0x51,大写字母Q
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+4] = 0x54; //CONNECT报文,可变报头第5个字节:固定0x54,大写字母T
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+5] = 0x54; //CONNECT报文,可变报头第6个字节:固定0x54,大写字母T
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+6] = 0x04; //CONNECT报文,可变报头第7个字节:固定0x04
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+7] = 0xC2; //CONNECT报文,可变报头第8个字节:使能用户名和密码校验,不使用遗嘱功能,不保留会话功能
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+8] = KEEPALIVE_TIME/256; //CONNECT报文,可变报头第9个字节:保活时间高字节
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+9] = KEEPALIVE_TIME%256; //CONNECT报文,可变报头第10个字节:保活时间低字节,单位s
/* CLIENT_ID */
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+10] = strlen(Platform_mqtt.ClientID)/256; //客户端ID长度高字节
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+11] = strlen(Platform_mqtt.ClientID)%256; //客户端ID长度低字节
memcpy(&Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+12],Platform_mqtt.ClientID,strlen(Platform_mqtt.ClientID)); //复制过来客户端ID字串
/* USER_NAME */
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+12+strlen(Platform_mqtt.ClientID)] = strlen(Platform_mqtt.Username)/256; //用户名长度高字节
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+13+strlen(Platform_mqtt.ClientID)] = strlen(Platform_mqtt.Username)%256; //用户名长度低字节
memcpy(&Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+14+strlen(Platform_mqtt.ClientID)],Platform_mqtt.Username,strlen(Platform_mqtt.Username)); //复制过来用户名字串
/* PASSWARD */
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+14+strlen(Platform_mqtt.ClientID)+strlen(Platform_mqtt.Username)] = strlen(Platform_mqtt.Passward)/256; //密码长度高字节
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+15+strlen(Platform_mqtt.ClientID)+strlen(Platform_mqtt.Username)] = strlen(Platform_mqtt.Passward)%256; //密码长度低字节
memcpy(&Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+16+strlen(Platform_mqtt.ClientID)+strlen(Platform_mqtt.Username)],Platform_mqtt.Passward,strlen(Platform_mqtt.Passward)); //复制过来密码字串
while(TryConnect_time > 0)
{
memset(mqtt_rxbuf,0,sizeof(mqtt_rxbuf));
MQTT_Send(Platform_mqtt.Pack_buff,Platform_mqtt.Fixed_len + Platform_mqtt.Variable_len + Platform_mqtt.Payload_len);
MdelayKTask(50);
MQTT_Recv(mqtt_rxbuf, 4);
if(mqtt_rxbuf[0] == parket_connetAck[0] && mqtt_rxbuf[1] == parket_connetAck[1]) //连接成功
{
return 0;
}
TryConnect_time--;
}
return 1;
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名: MQTT_Disconnect
* 功能描述: 断开与MQTT服务器的连接
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*******************************************************************************/
void MQTT_Disconnect(void)
{
while(MQTT_Send(parket_disconnet,sizeof(parket_disconnet)) < 0);
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名: MQTT_SubscribeTopic
* 功能描述: MQTT订阅单个主题
* 形 参: topic_name:要订阅的主题
* 返 回 值: 0表示订阅成功,1表示订阅失败
*******************************************************************************/
int MQTT_SubscribeTopic(uint8_t *topic_name)
{
uint8_t TrySub_time = 10; //尝试订阅次数
Platform_mqtt.Fixed_len = 1; //SUBSCRIBE报文,固定报头长度暂定为1
Platform_mqtt.Variable_len = 2;//SUBSCRIBE报文,可变报头长度=2,2为字节报文标识符
Platform_mqtt.Payload_len = 0; //SUBSCRIBE报文,负载数据长度暂定为0
Platform_mqtt.Payload_len = strlen(topic_name) + 2 + 1; //每个需要订阅的topic除了本身的字符串长度,还包含表示topic字符串长度的2字节,以及订阅等级1字节
Platform_mqtt.Remaining_len = Platform_mqtt.Variable_len + Platform_mqtt.Payload_len; //计算剩余长度=可变报头长度+负载长度
memset(Platform_mqtt.Pack_buff,0,sizeof(Platform_mqtt.Pack_buff));
Platform_mqtt.Pack_buff[0]=0x82; //SUBSCRIBE报文,固定报头第1个字节0x82
do{
if((Platform_mqtt.Remaining_len/128) == 0)
{
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len] = Platform_mqtt.Remaining_len;
}
else
{
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len] = (Platform_mqtt.Remaining_len%128)|0x80;
}
Platform_mqtt.Fixed_len++;
Platform_mqtt.Remaining_len = Platform_mqtt.Remaining_len/128;
}while(Platform_mqtt.Remaining_len);
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+0] = Platform_mqtt.MessageID/256; //报文标识符高字节
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+1] = Platform_mqtt.MessageID%256; //报文标识符低字节
Platform_mqtt.MessageID++; //每用一次MessageID加1
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+2] = strlen(topic_name)/256; //主题长度高字节
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+3] = strlen(topic_name)%256; //主题长度低字节
memcpy(&Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+4],topic_name,strlen(topic_name)); //复制主题字串
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+4+strlen(topic_name)] = 0; //QOS等级设置为0
while(TrySub_time > 0)
{
memset(mqtt_rxbuf,0,sizeof(mqtt_rxbuf));
MQTT_Send(Platform_mqtt.Pack_buff,Platform_mqtt.Fixed_len + Platform_mqtt.Variable_len + Platform_mqtt.Payload_len);
MdelayKTask(50);
MQTT_Recv(mqtt_rxbuf, 5);
if(mqtt_rxbuf[0] == parket_subAck[0] && mqtt_rxbuf[1] == parket_subAck[1]) //订阅成功
{
return 0;
}
TrySub_time--;
}
return 1;
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名: MQTT_UnSubscribeTopic
* 功能描述: MQTT取消订阅单个主题
* 形 参: topic_name:要取消订阅的主题
* 返 回 值: 0表示订阅成功,1表示订阅失败
*******************************************************************************/
int MQTT_UnSubscribeTopic(uint8_t *topic_name)
{
uint8_t TryUnSub_time = 10; //尝试取消订阅次数
Platform_mqtt.Fixed_len = 1; //UNSUBSCRIBE报文,固定报头长度暂定为1
Platform_mqtt.Variable_len = 2; //UNSUBSCRIBE报文,可变报头长度=2,2为字节报文标识符
Platform_mqtt.Payload_len = strlen(topic_name) + 2; //每个需要取消的订阅topic除了本身的字符串长度,还包含表示topic字符串长度的2字节
Platform_mqtt.Remaining_len = Platform_mqtt.Variable_len + Platform_mqtt.Payload_len; //计算剩余长度=可变报头长度+负载长度
memset(Platform_mqtt.Pack_buff,0,sizeof(Platform_mqtt.Pack_buff));
Platform_mqtt.Pack_buff[0]=0xA0; //UNSUBSCRIBE报文,固定报头第1个字节0xA0
do{
if((Platform_mqtt.Remaining_len/128) == 0)
{
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len] = Platform_mqtt.Remaining_len;
}
else
{
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len] = (Platform_mqtt.Remaining_len%128)|0x80;
}
Platform_mqtt.Fixed_len++;
Platform_mqtt.Remaining_len = Platform_mqtt.Remaining_len/128;
}while(Platform_mqtt.Remaining_len);
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+0] = Platform_mqtt.MessageID/256; //报文标识符高字节
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+1] = Platform_mqtt.MessageID%256; //报文标识符低字节
Platform_mqtt.MessageID++; //每用一次MessageID加1
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+2] = strlen(topic_name)/256; //主题长度高字节
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+3] = strlen(topic_name)%256; //主题长度低字节
memcpy(&Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+4],topic_name,strlen(topic_name)); //复制主题字串
while(TryUnSub_time > 0)
{
memset(mqtt_rxbuf,0,sizeof(mqtt_rxbuf));
MQTT_Send(Platform_mqtt.Pack_buff,Platform_mqtt.Fixed_len + Platform_mqtt.Variable_len + Platform_mqtt.Payload_len);
MdelayKTask(50);
MQTT_Recv(mqtt_rxbuf, 4);
if(mqtt_rxbuf[0] == parket_unsubAck[0] && mqtt_rxbuf[1] == parket_unsubAck[1]) //取消订阅成功
{
return 0;
}
TryUnSub_time--;
}
return 1;
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名: MQTT_PublishDataQs0
* 功能描述: 向服务器发送等级0的Publish报文
* 形 参: topic_name:主题名称
data:数据缓存
data_len:数据长度
* 返 回 值: 发布Qs=0的消息服务器不返回确认消息
*******************************************************************************/
void MQTT_PublishDataQs0(uint8_t *topic_name,uint8_t *data, uint16_t data_len)
{
Platform_mqtt.Fixed_len = 1; //PUBLISH等级0报文固定报头长度暂定为1
Platform_mqtt.Variable_len = 2 + strlen(topic_name); //PUBLISH等级0报文,可变报头长度=2字节topic长度标识字节+topic字符串的长度
Platform_mqtt.Payload_len = data_len; //PUBLISH等级0报文,负载数据长度=data_len
Platform_mqtt.Remaining_len = Platform_mqtt.Variable_len + Platform_mqtt.Payload_len; //计算剩余长度=可变报头长度+负载长度
memset(Platform_mqtt.Pack_buff,0,sizeof(Platform_mqtt.Pack_buff));
Platform_mqtt.Pack_buff[0]=0x30; //PUBLISH等级0报文固定报头第1个字节0x30
do{
if((Platform_mqtt.Remaining_len/128) == 0)
{
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len] = Platform_mqtt.Remaining_len;
}
else
{
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len] = (Platform_mqtt.Remaining_len%128)|0x80;
}
Platform_mqtt.Fixed_len++;
Platform_mqtt.Remaining_len = Platform_mqtt.Remaining_len/128;
}while(Platform_mqtt.Remaining_len);
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+0]=strlen(topic_name)/256; //主题长度高字节
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+1]=strlen(topic_name)%256; //主题长度低字节
memcpy(&Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+2],topic_name,strlen(topic_name)); //复制主题字串
memcpy(&Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+2+strlen(topic_name)],data,data_len); //复制data数据
MQTT_Send(Platform_mqtt.Pack_buff, Platform_mqtt.Fixed_len + Platform_mqtt.Variable_len + Platform_mqtt.Payload_len);
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名: MQTT_PublishDataQs1
* 功能描述: 向服务器发送等级1的Publish报文
* 形 参: topic_name:主题名称
data:数据缓存
data_len:数据长度
* 返 回 值: 无
*******************************************************************************/
void MQTT_PublishDataQs1(uint8_t *topic_name,uint8_t *data, uint16_t data_len)
{
Platform_mqtt.Fixed_len = 1; //PUBLISH等级1报文固定报头长度暂定为1
Platform_mqtt.Variable_len = 2 + 2 + strlen(topic_name); //PUBLISH等级1报文,可变报头长度=2字节消息标识符+2字节topic长度标识字节+topic字符串的长度
Platform_mqtt.Payload_len = data_len; //PUBLISH等级1报文,负载数据长度=data_len
Platform_mqtt.Remaining_len = Platform_mqtt.Variable_len + Platform_mqtt.Payload_len; //计算剩余长度=可变报头长度+负载长度
Platform_mqtt.Pack_buff[0] = 0x32; //等级1的Publish报文固定报头第1个字节0x32
do{
if(Platform_mqtt.Remaining_len/128 == 0)
{
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len] = Platform_mqtt.Remaining_len;
}
else
{
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len] = (Platform_mqtt.Remaining_len%128)|0x80;
}
Platform_mqtt.Fixed_len++;
Platform_mqtt.Remaining_len = Platform_mqtt.Remaining_len/128;
}while(Platform_mqtt.Remaining_len);
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+0] = strlen(topic_name)/256; //主题长度高字节
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+1] = strlen(topic_name)%256; //主题长度低字节
memcpy(&Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+2],topic_name,strlen(topic_name)); //复制主题字串
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+2+strlen(topic_name)] = Platform_mqtt.MessageID/256; //报文标识符高字节
Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+3+strlen(topic_name)] = Platform_mqtt.MessageID%256; //报文标识符低字节
Platform_mqtt.MessageID++; //每用一次MessageID加1
memcpy(&Platform_mqtt.Pack_buff[Platform_mqtt.Fixed_len+4+strlen(topic_name)],data,strlen(data)); //复制data数据
MQTT_Send(Platform_mqtt.Pack_buff,Platform_mqtt.Fixed_len + Platform_mqtt.Variable_len + Platform_mqtt.Payload_len);
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名: MQTT_SendHeart
* 功能描述: 发送心跳保活包
* 形 参: 无
* 返 回 值: 0表示发送成功,其他值表示发送失败
*******************************************************************************/
int MQTT_SendHeart(void)
{
uint8_t TrySentHeart_time = 10; //尝试发送心跳保活次数
while(TrySentHeart_time > 0)
{
memset(mqtt_rxbuf,0,sizeof(mqtt_rxbuf));
MQTT_Send(parket_heart,sizeof(parket_heart));
MdelayKTask(50);
MQTT_Recv(mqtt_rxbuf, 2);
if(mqtt_rxbuf[0] == 0xD0 && mqtt_rxbuf[1] == 0x00)
{
return 0;
}
TrySentHeart_time--;
}
return 1;
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名: MQTT_DealPublishData
* 功能描述: 处理服务器发来的等级0的推送数据,附带topic信息
* 形 参: redata:接收的数据,data_len:要处理的数据长度
* 返 回 值: 无
*******************************************************************************/
void MQTT_DealPublishData(uint8_t *data, uint16_t data_len)
{
uint8_t i;
uint16_t cmdpos,cmdlen;
for(i = 1;i < 5;i++)
{
if((data[i] & 0x80) == 0)
break;
}
cmdpos = 1+i+2;
cmdlen = data_len-(1+i+2);
if(data_len <= CMD_SIZE)
{
memset(Platform_mqtt.cmdbuff, 0, CMD_SIZE);
memcpy(Platform_mqtt.cmdbuff, &data[cmdpos], cmdlen);
}
}