在鸿蒙系统中移植Paho-MQTT实现MQTT协议的详细教程

MQTT 是当前最主流的物联网通信协议，需要物联网云平台，例如华为云、阿里云、移动 OneNET 都支持 MQTT。而 Hi3861则是一款专为 IoT 应用场景打造的芯片。

本节主要讲如何在鸿蒙系统中通过移植第 3 方软件包 Paho-MQTT 去实现 MQTT 协议功能，最后会给出测试验证。为后续的物联网项目打好基础。

友情预告，本节内容较多，源码也贴出来了，大家最好先看一遍，然后再操作一次。

相关源码已经打包上传，顺便上传了一个测试 OK 的固件，大家可以直接下载附件直接测试。解压后会得到 5 个压缩包，继续解压即可：

MQTT 介绍

MQTT 全称为 Message Queuing Telemetry Transport（消息队列遥测传输）是一种基于发布/订阅范式的二进制“轻量级”消息协议，由 IBM 公司发布。针对于网络受限和嵌入式设备而设计的一种数据传输协议。

MQTT 最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。

作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。

MQTT 模型如图所示：

更多 MQTT 协议的介绍见上篇文章：MQTT 协议开发入门。

移植 Paho-MQTT 软件包

下载 paho mqtt 软件包，添加到鸿蒙代码中

paho mqtt-c 是基于 C 语言实现的 MQTT 客户端，非常适合用在嵌入式设备上。

首先下载源码：

https://github.com/eclipse/paho.mqtt.embedded-c 下载之后解压，会得到这么一个文件夹：

我们在鸿蒙系统源码的 third_party 文件夹下创建一个 pahomqtt 文件夹，然后把解压后的所有文件都拷贝到 pahomqtt 文件夹下。

目录结构大致如下：

下一步，我们在 pahomqtt 文件夹下面新建 BUILD.gn 文件，用来构建编译。

其内容如下：

#Copyright(c)2020HuaweiDeviceCo.,Ltd. #LicensedundertheApacheLicense,Version2.0(the"License"); #youmaynotusethisfileexceptincompliancewiththeLicense. #YoumayobtainacopyoftheLicenseat # #http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 # #Unlessrequiredbyapplicablelaworagreedtoinwriting,software #distributedundertheLicenseisdistributedonan"ASIS"BASIS, #WITHOUTWARRANTIESORCONDITIONSOFANYKIND,eitherexpressorimplied. #SeetheLicenseforthespecificlanguagegoverningpermissionsand #limitationsundertheLicense. import("//build/lite/config/component/lite_component.gni") import("//build/lite/ndk/ndk.gni") config("pahomqtt_config"){ include_dirs=[ "MQTTPacket/src", "MQTTPacket/samples", "//vendor/hisi/hi3861/hi3861/third_party/lwip_sack/include", "//kernel/liteos_m/components/cmsis/2.0", ] } pahomqtt_sources=[ "MQTTPacket/samples/transport.c", "MQTTPacket/src/MQTTConnectClient.c", "MQTTPacket/src/MQTTConnectServer.c", "MQTTPacket/src/MQTTDeserializePublish.c", "MQTTPacket/src/MQTTFormat.c", "MQTTPacket/src/MQTTPacket.c", "MQTTPacket/src/MQTTSerializePublish.c", "MQTTPacket/src/MQTTSubscribeClient.c", "MQTTPacket/src/MQTTSubscribeServer.c", "MQTTPacket/src/MQTTUnsubscribeClient.c", "MQTTPacket/src/MQTTUnsubscribeServer.c", ] lite_library("pahomqtt_static"){ target_type="static_library" sources=pahomqtt_sources public_configs=[":pahomqtt_config"] } lite_library("pahomqtt_shared"){ target_type="shared_library" sources=pahomqtt_sources public_configs=[":pahomqtt_config"] } ndk_lib("pahomqtt_ndk"){ if(board_name!="hi3861v100"){ lib_extension=".so" deps=[ ":pahomqtt_shared" ] }else{ deps=[ ":pahomqtt_static" ] } head_files=[ "//third_party/pahomqtt" ] }

让 hi3861编译的时候，编译 paho mqtt软件包

打开 vendorhisihi3861hi3861BUILD.gn 文件。

在 lite_component("sdk") 中增加 "//third_party/pahomqtt:pahomqtt_static"。

修改后文件内容如下：

完成以上修改后，就可以开始编译了，然而很不幸的...你会发现好多编译报错。

不过没事，我们来一个一个解决。

移植，修改编译报错

打开 third_partypahomqttMQTTPacketsamples ransport.c 文件，这个文件也是我们主要移植的文件，我们需要实现 socket 相关的操作，包括发送、接收数据。

其实移植就 3 步：

①首先我们导入几个头文件：

#include"lwip/ip_addr.h" #include"lwip/netifapi.h" #include"lwip/sockets.h" ②其次修改 transport_sendPacketBuffer 函数，内容修改后如下：inttransport_sendPacketBuffer(intsock,unsignedchar*buf,intbuflen) { intrc=0; rc=send(sock,buf,buflen,0); returnrc; }

③后面编译的时候会报错说 close 函数不存在，我们修改 transport_close 函数，修改后内容如下：

inttransport_close(intsock) { intrc; rc=shutdown(sock,SHUT_WR); rc=recv(sock,NULL,(size_t)0,0); rc=lwip_close(sock); returnrc; }

④修改完 transport.c 文件后，大家编译的时候估计会遇到很多编译错误，都是某个局部变量未使用那种，大家可以修改就行。

类似于这样的，提示 buflen 未使用的错误，大家只需要在代码中随便写个buflen = buflen; 即可。

编写测试代码

测试代码比较好写。主要是 3 个文件，内容我都贴出来了：

①BUILD.gn 文件内容

#Copyright(c)2020HuaweiDeviceCo.,Ltd. #LicensedundertheApacheLicense,Version2.0(the"License"); #youmaynotusethisfileexceptincompliancewiththeLicense. #YoumayobtainacopyoftheLicenseat # #http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 # #Unlessrequiredbyapplicablelaworagreedtoinwriting,software #distributedundertheLicenseisdistributedonan"ASIS"BASIS, #WITHOUTWARRANTIESORCONDITIONSOFANYKIND,eitherexpressorimplied. #SeetheLicenseforthespecificlanguagegoverningpermissionsand #limitationsundertheLicense. static_library("mqtt_test_at"){ sources=[ "mqtt_test.c", "at_entry.c" ] include_dirs=[ "//utils/native/lite/include", "//kernel/liteos_m/components/cmsis/2.0", "//base/iot_hardware/interfaces/kits/wifiiot_lite", "//vendor/hisi/hi3861/hi3861/third_party/lwip_sack/include", "//foundation/communication/interfaces/kits/wifi_lite/wifiservice", "//third_party/pahomqtt/MQTTPacket/src", "//third_party/pahomqtt/MQTTPacket/samples", "//vendorhisihi3861hi3861componentsatsrc" ] }

②at_entry.c 文件主要是注册了一个 AT 指令，后面大家可以使用 AT+MQTTTEST 指令来测试 MQTT 功能

代码内容如下：

#include #include #include"ohos_init.h" #include"cmsis_os2.h" #include #include #include #include"hi_wifi_api.h" #include"mqtt_test.h" voidmqtt_test_thread(void*argv) { argv=argv; mqtt_test(); } hi_u32at_exe_mqtt_test_cmd(void) { osThreadAttr_tattr; attr.name="wifi_config_thread"; attr.attr_bits=0U; attr.cb_mem=NULL; attr.cb_size=0U; attr.stack_mem=NULL; attr.stack_size=4096; attr.priority=36; if(osThreadNew((osThreadFunc_t)mqtt_test_thread,NULL,&attr)==NULL){ printf("[LedExample]FaliedtocreateLedTask! "); } AT_RESPONSE_OK; returnHI_ERR_SUCCESS; } constat_cmd_funcg_at_mqtt_func_tbl[]={ {"+MQTTTEST",9,HI_NULL,HI_NULL,HI_NULL,(at_call_back_func)at_exe_mqtt_test_cmd}, }; voidAtExampleEntry(void) { hi_at_register_cmd(g_at_mqtt_func_tbl,sizeof(g_at_mqtt_func_tbl)/sizeof(g_at_mqtt_func_tbl[0])); } SYS_RUN(AtExampleEntry);

③mqtt_test.c 文件则是编写了一个简单的 MQTT 测试代码，具体代码讲解，后面会重新开一篇

其中测试用的 mqtt 服务器是我自己的服务器：106.13.62.194，大家也可以改成自己的，也可以直接用我个人的 mqtt 服务器。

#include #include #include"ohos_init.h" #include"cmsis_os2.h" #include #include"hi_wifi_api.h" //#include"wifi_sta.h" #include"lwip/ip_addr.h" #include"lwip/netifapi.h" #include"lwip/sockets.h" #include"MQTTPacket.h" #include"transport.h" inttoStop=0; intmqtt_connect(void) { MQTTPacket_connectDatadata=MQTTPacket_connectData_initializer; intrc=0; intmysock=0; unsignedcharbuf[200]; intbuflen=sizeof(buf); intmsgid=1; MQTTStringtopicString=MQTTString_initializer; intreq_qos=0; char*payload="helloHarmonyOS"; intpayloadlen=strlen(payload); intlen=0; char*host="106.13.62.194"; //char*host="192.168.1.102"; intport=1883; mysock=transport_open(host,port); if(mysock< 0)         return mysock;     printf("Sending to hostname %s port %d ", host, port);     data.clientID.cstring = "me";     data.keepAliveInterval = 20;     data.cleansession = 1;     data.username.cstring = "testuser";     data.password.cstring = "testpassword";     len = MQTTSerialize_connect(buf, buflen, &data);     rc = transport_sendPacketBuffer(mysock, buf, len);     /* wait for connack */     if (MQTTPacket_read(buf, buflen, transport_getdata) == CONNACK)     {         unsigned char sessionPresent, connack_rc;         if (MQTTDeserialize_connack(&sessionPresent, &connack_rc, buf, buflen) != 1 || connack_rc != 0)         {             printf("Unable to connect, return code %d ", connack_rc);             goto exit;         }     }     else         goto exit;     /* subscribe */     topicString.cstring = "substopic";     len = MQTTSerialize_subscribe(buf, buflen, 0, msgid, 1, &topicString, &req_qos);     rc = transport_sendPacketBuffer(mysock, buf, len);     if (MQTTPacket_read(buf, buflen, transport_getdata) == SUBACK)  /* wait for suback */     {         unsigned short submsgid;         int subcount;         int granted_qos;         rc = MQTTDeserialize_suback(&submsgid, 1, &subcount, &granted_qos, buf, buflen);         if (granted_qos != 0)         {             printf("granted qos != 0, %d ", granted_qos);             goto exit;         }     }     else         goto exit;     /* loop getting msgs on subscribed topic */     topicString.cstring = "pubtopic";     while (!toStop)     {         /* transport_getdata() has a built-in 1 second timeout,         your mileage will vary */         if (MQTTPacket_read(buf, buflen, transport_getdata) == PUBLISH)         {             unsigned char dup;             int qos;             unsigned char retained;             unsigned short msgid;             int payloadlen_in;             unsigned char* payload_in;             int rc;             MQTTString receivedTopic;             rc = MQTTDeserialize_publish(&dup, &qos, &retained, &msgid, &receivedTopic,                     &payload_in, &payloadlen_in, buf, buflen);             printf("message arrived %.*s ", payloadlen_in, payload_in);             rc = rc;         }         printf("publishing reading ");         len = MQTTSerialize_publish(buf, buflen, 0, 0, 0, 0, topicString, (unsigned char*)payload, payloadlen);         rc = transport_sendPacketBuffer(mysock, buf, len);     }     printf("disconnecting ");     len = MQTTSerialize_disconnect(buf, buflen);     rc = transport_sendPacketBuffer(mysock, buf, len); exit:     transport_close(mysock);     rc = rc;     return 0; } void mqtt_test(void) {     mqtt_connect(); } 

mqtt_test.h 文件内容：

#ifndef__MQTT_TEST_H__ #define__MQTT_TEST_H__ voidmqtt_test(void); #endif/*__MQTT_TEST_H__*/

到这里就完成了代码部分，可以开始编译了。

MQTT 实验

这里我们需要先下载一个 Windows 电脑端的 MQTT 客户端，这样我们就可以用电脑订阅开发板的 MQTT 主题信息了。

电脑版的 mqtt 客户端下载链接：

https://repo.eclipse.org/content/repositories/paho-releases/org/eclipse/paho/org.eclipse.paho.ui.app/1.1.1/ 我们选择这一个：

弄完后打开软件，按图操作：

操作完后，我们把编译后程序烧写到开发板，输入如下串口指令，让开发板连接上网络，因为 MQTT 功能需要网络支持。

输入如下串口指令：

AT+STARTSTA开启STA模式 AT+CONN="12-203",,2,"07686582488"连接到路由器，注意wifi热点名和密码用自己的 AT+DHCP=wlan0,1获取IP地址 AT+IFCFG打印查看IP地址 串口指令的应答应该如下：

成功连接上路由器后，请确保路由器是可以上网的。然后我们输入我们的 MQTT 测试的 AT 指令：AT+MQTTTEST。

应该可以看到如下打印：

此时我们去查看 我们电脑端的 MQTT 客户端软件，可以看到右边已经有接收 MQTT 信息了，主题未 pubtopic，消息内容为 hello HarmonyOS ! 说明实验成功。

总结

这一次的内容比较多，其中总结起来就 4 步：

添加第三方软件包 paho mqtt，关于如何添加第3方软件包，我之前有一篇文章已经讲了。可以参考：如何往鸿蒙系统源码中添加第三方软件包。

移植 paho mqtt。

编写测试代码，这里我们用的是注册 AT 指令的方式，方便大家使用AT指令测试。

测试，这里用电脑装 mqtt 客户端程序，去验证。

责任编辑：PSY

原文标题：如何在鸿蒙系统中移植Paho-MQTT实现MQTT协议

文章出处：【微信公众号：HarmonyOS技术社区】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。