367 lines
16 KiB
C
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16 KiB
C
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* @copyright 1997-2050, . POWER SUPPLY CO., LTD.
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* @file bsp_mqttClient.c
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* @brief mqtt通信客户端程序
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* @author mdy
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* @date 2024-09-29
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* @remark
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#pragma once
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <string.h>
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#include <pthread.h>
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#include <assert.h>
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#include "MQTTClient.h"
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#include "MQTTAsync.h"
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#include <cjson/cJSON.h>
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#include "bsp_rtdb.h"
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#include "bsp_comm.h"
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#include <semaphore.h>
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#include <signal.h>
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#include "kit_db.h"
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#include "kit_core.h"
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#include "logic_bcu2bsu.h"
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#include "logic_main.h"
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#include "logic_dido.h"
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#define D_MAX_MQTT_DEV_POINT_NUM (2000) // 每类设备最大的上云测点个数
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#define D_MAX_DEV_NUM (100) // 子设备最大数量
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#define D_MAX_DEV_NAME_LEN (100)
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#define D_MAX_DEV_KEYWORD (11)
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#define D_MAX_IPV4_LENGTH (16)
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#define D_MAX_USERNAME_LENGTH (20)
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#define D_MAX_PASSWORD_LENGTH (20)
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#define QOS 1
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#define TIMEOUT 10000L
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#define MQTT_ROOT_TOPIC_KEY "root"
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#define MQTT_PERIOD_TOPIC_KEY "period"
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#define MQTT_CHANGE_TOPIC_KEY "change"
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#define MQTT_HISTORY_TOPIC_KEY "history"
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#define MQTT_CONTROL_TOPIC_KEY "control"
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#define MQTT_READ_TOPIC_KEY "read"
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#define MQTT_REPLY_TOPIC_KEY "reply"
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#define MQTT_PAYLOAD_MAX_LEN (1024 * 1024) // 能源云限制报文长度最大为1MB
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#define MQTT_PERIOD_SEND_FAIL_WORDS "period send fail." // 周期发送失败
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#define D_MAX_TOPIC_NUM (7)
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#define MQTT_STATUS_DONT_TRANS -100 // 还未执行完策略，当前的配置参数不上传
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#define MQTT_STATUS_CFG_UPLOADED 100 // 策略配置传送完毕
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#define MAX_MQTT_HISTORY_MSG_NUM 1000
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#define D_PERIODSEND_T_SEQ (0)
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#define D_HISTORY_T_SEQ (1)
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#define D_DATACHK_T_SEQ (2)
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#define D_MAX_THREAD_NUM (3)
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#define D_STR_CONNECT_WORD "已连接"
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#define D_STR_DISCONN_WORD "已断开"
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#define RECORDNETSTATUS(word) kit_insert_lost_contact_record(word);
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// MQTT主题枚举定义
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typedef enum
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{
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kEmsTopicType_Start,
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kEmsTopicType_root = kEmsTopicType_Start, // 初始化主题
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kEmsTopicType_period, // 周期上报主题
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kEmsTopicType_change, // 突变上报主题
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kEmsTopicType_history, // 历史数据上报主题
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kEmsTopicType_control, // 控制指令下发主题
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kEmsTopicType_read, // 读参数主题
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kEmsTopicType_reply_control, // 回复控制指令下发主题
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kEmsTopicType_reply_read, // 回复读参数主题
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kEmsTopicType_End = kEmsTopicType_reply_read,
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} ems_topic_type_e;
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// 数据变化事件分类
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typedef enum
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{
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kEvent_topo_send = 1, // 拓扑发送完成
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kEvent_has_history_record = 2, // 存在历史记录record
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kEvent_change_devTopo = 4, // 设备列表变化
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kEvent_rename_anydev = 8, // 重命名子设备
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kEvent_int_change = 16, // 子设备整型测点值变化越死区
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kEvent_float_change = 32, // 子设备浮点型测点值变化越死区
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kEvent_pointlistcfg_change = 64, // 设备测点配置改变
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kEvent_Reconnect_success = 128, // MQTT重连成功
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kEvent_Reconnect_failed = 256, // MQTT重连失败
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kEvent_Period_Task_begin = 512, // 周期发送任务启动完成
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} kEvent_ems_data;
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// EMS总的工作模式
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typedef enum
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{
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KEms_cfg_Start, // 无
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KEms_cfg_DEBUG, // 调试模式
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KEms_cfg_PEAKVALLY, // 削峰填谷模式
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KEms_cfg_DEMANDRES, // 需求响应模式
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KEms_cfg_LOADTRACK, // 负载跟踪模式
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KEms_cfg_DMDCTRL, // 需量控制
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KEms_cfg_PFCTRL, // 功率因数
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KEms_cfg_Protect, // 保护策略
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KEms_cfg_END,
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} cfgType_e;
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typedef enum
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{
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kQos_0,//最多交付一次
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kQos_1,//至少交付一次
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kQos_2,//只交付一次
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}Qos_e;
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// 拓扑结构结构体
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typedef struct
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{
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int dbId; // 键：数据库中的 ID
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topology_t *topology; // 值：指向 topology_t 结构体的指针
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UT_hash_handle hh; // uthash 处理句柄，使结构体可哈希
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} topology_hash_entry_t;
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// MQTT单个测点的db查找表
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typedef struct
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{
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// 取测点使用参数
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rtdb_type_e dbType; // 数据库类型
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uint16_t devType; // 设备类型
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uint16_t devId; // 区分同类型不同设备实体的标识
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uint16_t pointId; // 测点id
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up_dis_config_type_e txOrRx; // 是上传的测点还是接收云端指令0-仅上报 1-下发
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bool whether; // 接收用户输入，1-上传：0-不上传
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double value; // 该测点值的备份用于检测变化事件
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bool ifchg; // 是否需要变化上送
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} mqtt2db_t;
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typedef mqtt2db_t mqttGetDBElem;
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typedef mqtt2db_t mqttSetDBElem;
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void pointListener(mqtt2db_t *tab);
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// 一个设备实体的测点信息表结构体
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typedef struct
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{
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mqttGetDBElem rtdbGetTab[D_MAX_MQTT_DEV_POINT_NUM]; // 实时数据库查找表,对应上传点位
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mqttSetDBElem rtdbSetTab[D_MAX_MQTT_DEV_POINT_NUM]; // 实时数据库查找表，对应相应云端控制的下发点位,云端写RTDB操作只能操作该表中的点
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bool bChgFlag; // 变化标志
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int txcount; // 记录加入payload的测点数量
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int rxcount;
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} payloadlist_t;
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// mqtt通信参数结构体
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typedef struct
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{
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char stationName[100]; // 站点名称
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char stationID[20]; // 站点id
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dev_type_e devType; // 设备类别
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char *devName[D_MAX_DEV_NAME_LEN]; // 设备名称
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char sn[D_MAX_DEV_NUM][60]; // 设备SN
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char identifier[60]; // 消息服务标识
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int devNum; // 设备数量
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payloadlist_t pllist[D_MAX_DEV_NUM]; // 该类设备下，每个设备实体一张mqtt2db关联表，依据该表中的元素操作RTDB
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bool bChgFlag;
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} mqtt_option_map_t;
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// payloadlists
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// 保留给回调函数的上下文结构体
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typedef struct
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{
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MQTTClient client;
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MQTTClient_connectOptions connopts;
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mqtt_lib_t mlib;
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int modeword;
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} ConnContext;
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//所有算法配置的联合体
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typedef union
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{
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peakvalley_zone_tab_t pkvly; // 削峰填谷参数 IN
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demandRes_params_t demand; // 需求响应参数
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loadTrack_params_t loadTrack; // 负载跟踪参数
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debug_params_t debug; // 调试参数 IN
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protect_params_t protect; // 保护参数 IN
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power_distr_t distr; // 功率分配参数 IN
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} logic_Params;
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//中断记录与历史数据数组关联的结构体
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typedef struct
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{
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break_record_t record; // 中断记录
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|
UT_array *dataArray; // 其关联的数据存储集合
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} break_record_with_data_t;
|
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//从云端MQTT报文返回的信息结构体
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|
typedef struct
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|
{
|
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|
char *transaction;
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|||
|
|
int modeWord;
|
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} arvcfgInfo_ret_t;
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typedef void (*setCfgCB)(void *);
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void setdbgCB(void *arg);
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void setPkvlCB(void *arg);
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void setDmdRspCB(void *arg);
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void setLoadTrackCB(void *arg);
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void setDmdCtrlCB(void *arg);
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void setPFCtrlCB(void *arg);
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/*****************************************************************************
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|||
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|
* @brief 消息传送成功触发的回调函数
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|||
|
|
* @param[in] context: MQTT上下文结构体
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|||
|
|
* @param[in] dt: 标识符
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* @return NONE
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|||
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*****************************************************************************/
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|||
|
|
void deliveredCB(void *context, MQTTClient_deliveryToken dt);
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|||
|
|
|
|||
|
|
/*****************************************************************************
|
|||
|
|
* @brief 消息接收成功触发的回调函数
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|||
|
|
* @param[in] context: MQTT上下文结构体
|
|||
|
|
* @param[in] topicName:主题
|
|||
|
|
* @param[in] topicLen：主题长度
|
|||
|
|
* @return
|
|||
|
|
*****************************************************************************/
|
|||
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|
int msgarrvdCB(void *context, char *topicName, int topicLen, MQTTClient_message *message);
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|||
|
|
|
|||
|
|
/*****************************************************************************
|
|||
|
|
* @brief 连接丢失触发的回调函数
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|||
|
|
* @param[in] context: MQTT上下文结构体
|
|||
|
|
* @param[in] cause:中断原因
|
|||
|
|
* @return NONE
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|||
|
|
*****************************************************************************/
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void connlostCB(void *context, char *cause);
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/*****************************************************************************
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|
|
* @brief 更新MQTT参数
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* @param[in] mlt: MQTT连接配置
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* @param[in] map:测点配置表
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|
|
* @return NONE
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|
|
*****************************************************************************/
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|
void updateMqttPara(mqtt_lib_t *mlt, mqtt_option_map_t *map);
|
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|
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|
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|
|
/*****************************************************************************
|
|||
|
|
* @brief 更新MQTT参数
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|
|
* @param[in] mlt: MQTT连接配置
|
|||
|
|
* @param[in] map:测点配置表
|
|||
|
|
* @return NONE
|
|||
|
|
*****************************************************************************/
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|
int chkDataChange(mqtt_option_map_t *now, mqtt_option_map_t *old);
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|
|
|||
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/*****************************************************************************
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|
* @brief MQTT周期发送线程
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|
* @param[in] arg: 可选参数
|
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|
|
* @return NONE
|
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|
|
*****************************************************************************/
|
|||
|
|
void *periodSendTask(void *arg);
|
|||
|
|
/*****************************************************************************
|
|||
|
|
* @brief 数据变化监视器
|
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|
|
* @param[in] arg: 可选参数
|
|||
|
|
* @return NONE
|
|||
|
|
************************************************************************/
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|||
|
|
void *dataChgMonitor(void *arg);
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|||
|
|
/*****************************************************************************
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|
* @brief 从MQTT字符串中获取关键字返回主题类型
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|
|
* @param[in] topic: MQTT主题字符串
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|
* @return 主题类型枚举值
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*****************************************************************************/
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|
int getKeywordsByTopic(char *topic);
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/*****************************************************************************
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|
* @brief 根据设备大类组包
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|
* @param[in] payload：目标字符串指针
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|
|
* @param[in] type：设备类型
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|
|
* @param[in] tot：设备点表结构体
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|
|
* @return NONE
|
|||
|
|
*****************************************************************************/
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|
|
void genDevGrpPeriodPayload(char *payload, dev_type_e type, mqtt_option_map_t *tot);
|
|||
|
|
|
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|
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/*****************************************************************************
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|||
|
|
* @brief 递归添加子节点到 JSON 结构中
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* @param[in] parentArray: 父节点的 JSON 数组
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|
* @param[in] parentId: 父节点的 ID
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|
|
* @param[in] topologyById: 存储拓扑信息的哈希表
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|
|
* @return 无
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|
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*****************************************************************************/
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|||
|
|
void addChildrenToJson(cJSON *parentArray, int parentId, topology_hash_entry_t *topologyById);
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/*****************************************************************************
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|||
|
|
* @brief 将数据库中的 EMS 设备拓扑结构数据转换为 JSON 字符串
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|
|
* @param[out] json: 用于存储生成的 JSON 字符串的缓冲区。确保该缓冲区有足够的空间容纳生成的 JSON 字符串。
|
|||
|
|
* @return 0-成功 1-失败
|
|||
|
|
*****************************************************************************/
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|
|
int getTopologyJsonByDb(char **json);
|
|||
|
|
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/*****************************************************************************
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|
|
* @brief 将设备类型枚举值转换为与云端通信协议中的字符串
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|
|
* @param[out] type：设备类型枚举值
|
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|
|
* @return 设备类型缩写字符串
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*****************************************************************************/
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|
|
char *devTypeToString(dev_type_e type);
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|
|
|
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|
|
/*****************************************************************************
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|||
|
|
* @brief 比较两个设备节点是否相同
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|
|
* @param[in] a：左操作数
|
|||
|
|
* @param[in] b：左操作数
|
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|
|
* @return 0-不同，1-相同
|
|||
|
|
*****************************************************************************/
|
|||
|
|
bool ifSameTopoElem(const topology_t *a, const topology_t *b);
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/*****************************************************************************
|
|||
|
|
* @brief 比较两个设备拓扑是否相同
|
|||
|
|
* @param[in] arr1：左操作数
|
|||
|
|
* @param[in] arr2：左操作数
|
|||
|
|
* @return 0-不同，1-相同
|
|||
|
|
*****************************************************************************/
|
|||
|
|
bool chkTopoDiff(UT_array *arr1, UT_array *arr2);
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/*****************************************************************************
|
|||
|
|
* @brief 获得当前时间戳字符串
|
|||
|
|
* @return 当前时间戳字符串
|
|||
|
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*****************************************************************************/
|
|||
|
|
char *getTmstr2();
|
|||
|
|
/*****************************************************************************
|
|||
|
|
* @brief 解析云端消息
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|
|
* @param[in] jsonString：云端消息json串
|
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|
|
* @param[in] arr：指向配置参数的指针
|
|||
|
|
* @return 0-成功；1-失败
|
|||
|
|
*****************************************************************************/
|
|||
|
|
arvcfgInfo_ret_t parseEmsCfgJson(const char *jsonString, logic_Params *lP);
|
|||
|
|
/*****************************************************************************
|
|||
|
|
* @brief 单个设备测点值是否改变
|
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|
|
* @param[in] tot: mqtt_lib_t中的主题字符串指针
|
|||
|
|
* @return false-未改变 true-改变
|
|||
|
|
*****************************************************************************/
|
|||
|
|
bool ifSingledevPointsChg(payloadlist_t *list);
|
|||
|
|
/*****************************************************************************
|
|||
|
|
* @brief 单个设备测点值是否改变
|
|||
|
|
* @param[in] map: 设备组测点列表
|
|||
|
|
* @return false-未改变 true-改变
|
|||
|
|
*****************************************************************************/
|
|||
|
|
bool ifDevGrpPointsChg(mqtt_option_map_t *map);
|
|||
|
|
/*****************************************************************************
|
|||
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* @brief 装载不同设备组变化上送主题有效载荷
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* @param[in] topic: mqtt_lib_t中的主题字符串指针
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* @param[in] payload:主题类型枚举，枚举与mqtt_lib_t中的成员应对应，请确保payload的缓冲区长度足够
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* @return NONE
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int genChgDevGrpPeriodPayload(char *payload, dev_type_e type, mqtt_option_map_t *tot);
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* @brief 根据云端下发的配置信息，将参数写入联合体
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* @return 设备类型字符串
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int parseStrategyJsonObject(cJSON *json, int modeword, logic_Params *lp);
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* @brief 根据配置信息和模式组装成 JSON 字符串，并包含额外的顶层字段
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* @param[in] arvcfgInfo_ret_t cfg 结构包含模式字、交易标识等信息
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* void *arg 指向配置数据的指针（例如，指向 logic_Params 的指针）
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* @return char* 表示 JSON 字符串（需要调用者释放）
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char *createStrategyCfgJsonString(arvcfgInfo_ret_t cfg, const void *arg, int rw);
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* @brief 判断通信是否断开
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* @param[in] arg：tcp连接上下文
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* @return 0-中断；1-正常
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bool is_mqtt_connected();
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* @brief MQTT主函数
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* @param[in] arg: 可选参数
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* @return NONE
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void *MqttTask(void *arg);
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* @brief MQTT转发任务入口
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* @return NONE
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void creatNetMqttTaskEntry();
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