ESP32 web 对接华为云平台--MQTT协议

前言

今天这篇文章，对于刚接触物联网协议或者刚接触ESP这款模组并且想对接云平台的人特别有帮助。还希望大家耐心的看完。
在今天的实验里面，你需要有三个概念。
第一什么是MQTT协议，
第二 MQTT协议又是如何连接的，
第三点如何在官方的web demo上添加后端服务和前端页面的接口，实验在线MQTT数据传输。

一、MQTT协议

MQTT协议是一个物联网协议，简单来说就是设备和云平台之间的一种通信传输方式，就好比，在中国大家用中国话来交流，在美国用美国话交流。这就对应着两种通信协议。具体的细节，我的建议还是去百度看看。对于初学者，有这个通信的概念即可。

二、如何使用MQTT协议对接华为云

1.注册华为云账号

这个就不说了，去百度找华为云的官方，免费注册。

2.设备接入中创建资源空间

这个可以百度一下华为云设备接入MQTT设备注册

3.如何连接

首先，我们要参考文档 。在这个文档里面，我们可以看到，我们连接的时候需要填写设备ID，用户名和密码。

其次，怎么获取这一套数据，是目前我们要思考的问题。好在官方直接给出了加密运算的方式。参数计算链接

在下图中，重点关注设备ID和密钥，密钥是在你创建设备的时候就有的

注意上图和下图的设备ID不一样，这是因为我想要告诉大家这个密钥在什么地方，单独创建了一下。

通过下面的页面，我们填入上述的设备ID和密钥，获取新的三元素，我们就可以对接设备。

4.通过MQTT.fx工具做初步对接

4.1 设置连接信息

4.2 连接平台

5.查看平台设备信息

三. 设备测对接平台

1.ESP测引入MQTT库

官方的MQTT demo路径 /esp/esp-idf/examples/protocols/mqtt

在上述的方案中，我们已经完成了电脑模拟设备对接的过程。接下来，我们要用我们的ESP模组完成云平台的对接。还是用之前的web demo。

2.编码

2.1前端编码修改

注意我是将Chart.vue中的内容注释掉替换成了下面的内容

<template>
  <v-container>
    <v-layout text-xs-center wrap>
      <v-flex xs12 sm6 offset-sm3>
        <v-card hover>
          <v-card-title style="font-weight: 800; font-size: 18px">
            阿里云平台数据发送测试
          </v-card-title>
          <div style="width: 90%; margin: 0 auto; padding: 20px">
            <v-text-field
              v-model="mesdata"
              label="测试数据"
              hint="输入测试数据"
            ></v-text-field>
            <v-btn
              block
              color="su***ess"
              size="large"
              type="submit"
              @click="submitdata"
            >
              提交
            </v-btn>
          </div>
        </v-card>
      </v-flex>
    </v-layout>
  </v-container>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      mesdata: null,
    };
  },
  methods: {
    submitdata() {
      this.$ajax
        .post("/api/v1/mqtt/echo", {
          data: this.mesdata,
        })
        .then((data) => {
          console.log(data);
        })
        .catch((error) => {
          console.log(error);
        });
      this.mesdata = "";
    },
  },
  destroyed() {},
  mounted() {},
};
</script>

2.2 后端接口修改

加入一个后端接口,方便前端界面传输数据

// mqtt_send_data_toserver 是我自己封装的一个发送函数,代码都会给大家
extern void mqtt_send_data_toserver(char *message);
static esp_err_t mqtt_echo_handler(httpd_req_t *req)
{
    int total_len = req->content_len;
    int cur_len = 0;
    char message[256] = {0};
    char *buf = ((rest_server_context_t *)(req->user_ctx))->scratch;
    int received = 0;
    if (total_len >= SCRATCH_BUFSIZE)
    {
        /* Respond with 500 Internal Server Error */
        httpd_resp_send_err(req, HTTPD_500_INTERNAL_SERVER_ERROR, "content too long");
        return ESP_FAIL;
    }
    while (cur_len < total_len)
    {
        received = httpd_req_recv(req, buf + cur_len, total_len);
        if (received <= 0)
        {
            /* Respond with 500 Internal Server Error */
            httpd_resp_send_err(req, HTTPD_500_INTERNAL_SERVER_ERROR, "Failed to post control value");
            return ESP_FAIL;
        }
        cur_len += received;
    }
    buf[total_len] = '\0';

    cJSON *root = cJSON_Parse(buf);
    //注意这里,这边是为了解析前端页面的数据
    strcpy(message, cJSON_GetObjectItem(root, "data")->valuestring);
    cJSON_Delete(root);
    httpd_resp_sendstr(req, "Post control value su***essfully");
    mqtt_send_data_toserver(message);
    return ESP_OK;
}

在start_rest_server 函数中添加下面的代码 (注册解析前端方法到系统中)

    httpd_uri_t mqtt_post_uri = {
        .uri = "/api/v1/mqtt/echo",
        .method = HTTP_POST,
        .handler = mqtt_echo_handler,
        .user_ctx = rest_context};
    httpd_register_uri_handler(server, &mqtt_post_uri);

3.MQTT编码

/*
 * SPDX-FileCopyrightText: 2022-2023 Espressif Systems (Shanghai) CO LTD
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 */

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stddef.h>
#include <string.h>
#include "esp_system.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "esp_event.h"
#include "esp_***if.h"
#include "cJSON.h"
#include "esp_log.h"
#include "mqtt_client.h"

#define CLIENTID ""
#define USERNAME ""
#define PASSWORD ""
#define SERVERURL "mqtt://121.36.42.100:1883"

#define PUSHTOPIC "$oc/devices/你的设备ID/sys/properties/report"

esp_mqtt_client_handle_t mqtt_client;

static const char *MQTTTAG = "MQTT";

static void log_error_if_nonzero(const char *message, int error_code)
{
    if (error_code != 0)
    {
        ESP_LOGE(MQTTTAG, "Last error %s: 0x%x", message, error_code);
    }
}

void mqtt_send_data_toserver(char *message)
{
    int msg_id;
    char obj_name[10] = {0};
    double rounded = 0;

    cJSON *root = cJSON_CreateObject();
    // 创建数组对象
    cJSON *array = cJSON_CreateArray();
    // 创建对象
    cJSON *obj = cJSON_CreateObject();
    cJSON_AddStringToObject(obj, "service_id", "echo");
    cJSON *values = cJSON_CreateObject();
    cJSON_AddStringToObject(values, "read", message);
    cJSON_AddItemToObject(obj, "properties", values);
    // 将对象添加到数组中
    cJSON_AddItemToArray(array, obj);

    // 将数组添加到根节点中
    cJSON_AddItemToObject(root, "services", array);

    const char *sys_info = cJSON_Print(root);
    ESP_LOGI(MQTTTAG, "%s", sys_info);
    msg_id = esp_mqtt_client_publish(mqtt_client, PUSHTOPIC, sys_info, 0, 1, 1);

    free((void *)sys_info);
    cJSON_Delete(root);

    return;
}

static void mqtt5_event_handler(void *handler_args, esp_event_base_t base, int32_t event_id, void *event_data)
{
    ESP_LOGD(MQTTTAG, "Event dispatched from event loop base=%s, event_id=%" PRIi32, base, event_id);
    esp_mqtt_event_handle_t event = event_data;
    esp_mqtt_client_handle_t client = event->client;
    int msg_id;

    switch ((esp_mqtt_event_id_t)event_id)
    {
    case MQTT_EVENT_CONNECTED:
        ESP_LOGI(MQTTTAG, "MQTT_EVENT_CONNECTED");
        mqtt_send_data_toserver("sadsadsadas");
        break;
    case MQTT_EVENT_DISCONNECTED:
        ESP_LOGI(MQTTTAG, "MQTT_EVENT_DISCONNECTED");
        esp_mqtt_client_reconnect(client);

        break;
    case MQTT_EVENT_SUBSCRIBED:
        ESP_LOGI(MQTTTAG, "MQTT_EVENT_SUBSCRIBED, msg_id=%d", event->msg_id);

        break;
    case MQTT_EVENT_UNSUBSCRIBED:
        /* 退订绑定的服务，目前先不处理 */
        ESP_LOGI(MQTTTAG, "MQTT_EVENT_UNSUBSCRIBED, msg_id=%d", event->msg_id);

        break;
    case MQTT_EVENT_PUBLISHED:
        /* 推送绑定的事件 */
        ESP_LOGI(MQTTTAG, "MQTT_EVENT_PUBLISHED, msg_id=%d", event->msg_id);
        break;
    case MQTT_EVENT_DATA:
        /* 数据下发，先不处理 */
        ESP_LOGI(MQTTTAG, "MQTT_EVENT_DATA");

        break;
    case MQTT_EVENT_ERROR:
        ESP_LOGI(MQTTTAG, "MQTT_EVENT_ERROR return code %d", event->error_handle->connect_return_code);
        if (event->error_handle->error_type == MQTT_ERROR_TYPE_TCP_TRANSPORT)
        {
            log_error_if_nonzero("reported from esp-tls", event->error_handle->esp_tls_last_esp_err);
            log_error_if_nonzero("reported from tls stack", event->error_handle->esp_tls_stack_err);
            log_error_if_nonzero("captured as transport's socket errno", event->error_handle->esp_transport_sock_errno);
            ESP_LOGI(MQTTTAG, "Last errno string (%s)", strerror(event->error_handle->esp_transport_sock_errno));
        }
        break;
    default:
        ESP_LOGI(MQTTTAG, "Other event id:%d", event->event_id);
        break;
    }
}

int mqtt5_app_start(void)
{

    esp_mqtt_client_config_t mqtt_cfg = {
        .broker.address.uri = SERVERURL,
        .credentials.client_id = CLIENTID,
        .credentials.username = USERNAME,
        .credentials.authentication.password = PASSWORD,
        .***work.disable_auto_reconnect = true};

    ESP_LOGI(MQTTTAG, "MQTT Server url:%s Client Id %s", mqtt_cfg.broker.address.uri, mqtt_cfg.credentials.client_id);
    mqtt_client = esp_mqtt_client_init(&mqtt_cfg);
    if (mqtt_client == NULL)
    {
        return 1;
    }

    /* The last argument may be used to pass data to the event handler, in this example mqtt_event_handler */
    esp_mqtt_client_register_event(mqtt_client, ESP_EVENT_ANY_ID, mqtt5_event_handler, NULL);
    esp_mqtt_client_start(mqtt_client);

    return 0;
}

4.添加编译文件

5.正常编译烧写

这个就不再叙述了,查看以往的案例

6. 结果展示

平台端的显示

网页端的发送 (注意 我是修改的Chart.vue 这个文件的内容)

后台日志显示 (按照这个报文形势发送)

{
    "services": [{
            "service_id": "echo",
            "properties": {
                "read": "xxxxx"
            }
        }
    ]
}

总结

今天完成了ESP 对接华为云的案例,里面还是有点弯弯绕的.有疑问就提出来,我都会回复.
后面再有好玩的案例,再发出来看.