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基于RK3588的智慧农场系统开发|RS485总线|华为云IOT|node-red|MQTT

article 2025/6/2 19:55:05

一、硬件连接流程

本次采用的是

  • 总线型拓扑：所有设备并联到两根 RS485 总线上（A + 和 B-）

二、通信协议配置

1. 主从通信模式
  • RS485 是半双工：同一时间只能有一个设备发送数据
  • 主从架构：通常一个主设备（MCU / 电脑）轮询多个从设备（传感器）
2. 通信参数配置
  • 波特率：常用 9600、115200 等
  • （需与传感器一致，查看对应手册以及使用RS485转usb工具连接电脑使用串口助手发送对应指令修改设备设备号，波特率等）
  • 数据位：通常 8 位
  • 停止位：通常 1 位
  • 校验位：无校验或 Modbus 常用的 CRC 校验
3. 传感器寻址
  • 每个传感器需设置唯一 ID（如 Modbus 地址 1~247）
  • 通过地址区分不同传感器

三、软件实现流程

1. 安装必要库

2.代码

代码见文章末尾

注意事项：

  1. 电气安全：

    • RS485 总线上所有设备共地（或使用隔离型转换器）
    • 线缆选择屏蔽双绞线，长度不超过 1200 米（与波特率有关）

  2. 通信稳定性：

    • 发送数据前后需适当延时（RS485 收发转换需要时间）
    • 添加重试机制，处理偶尔的通信失败

  3. 协议适配：

    • 不同传感器可能使用不同的 Modbus 寄存器映射，需参考传感器手册
    • 非 Modbus 协议传感器需使用相应的通信库（如 Siemens S7、Profibus 等）

  4. 错误处理：

    • 添加 CRC 校验确保数据完整性
    • 实现超时机制避免程序卡死

 

四，传感器数据 MQTT 上报至 Node-RED 仪表盘

配置node-red的过程省略。

node-red &后台开启node-red，打开浏览器连接 地址， 可视化仪表盘则是 地址/ui

环节技术 / 工具作用
数据采集RS485 总线、Modbus 协议、C++ 程序通过 RS485 连接传感器，解析 Modbus 数据（如温湿度、CO 浓度等）。
数据传输MQTT 协议、Paho MQTT 库将采集的数据通过 MQTT 协议发布到消息服务器（如 Node-RED 内置 MQTT 代理）。
数据处理Node-RED 流编辑器接收 MQTT 消息，解析数据并路由至仪表盘节点。
数据展示Node-RED Dashboard 组件以图表、仪表盘等形式实时显示数据

五，上云流程

无论连接哪类 MQTT 服务器（华为云、阿里云等），核心步骤基本一致：

1. 安装依赖与工具
sudo apt update          # 更新软件源
sudo apt install git cmake build-essential libssl-dev  # 安装编译工具和SSL库
  • 关键依赖：libssl-dev 提供 TLS 加密支持（若使用明文 MQTT 可省略，但不推荐）。
2. 下载并编译 Paho 库
git clone https://github.com/eclipse/paho.mqtt.c.git  # 克隆源码
cd paho.mqtt.c
mkdir build && cd build
cmake ..  # 生成编译配置（默认开启SSL支持）
make      # 编译库和示例程序
sudo make install  # 安装到系统路径

编译选项：

  • 若需禁用 TLS，添加 -DPAHO_WITH_SSL=OFF 到cmake命令： 
    cmake .. -DPAHO_WITH_SSL=OFF
  • 若为嵌入式系统，需指定交叉编译工具链（如arm-linux-gnueabihf-gcc）。
3. 编写应用程序

参考 Paho 库的示例代码（位于paho.mqtt.c/examples），核心逻辑包括：

  • 包含头文件：#include "MQTTClient.h"
  • 初始化 MQTT 客户端、设置连接参数（服务器地址、客户端 ID、用户名 / 密码等）
  • 实现消息回调函数（处理订阅到的消息）
  • 建立连接、发布 / 订阅消息

示例：连接华为云 IoT 平台

#include "MQTTClient.h"#define ADDRESS     "ssl://your-iot-server.com:8883"  // 华为云MQTTS地址
#define CLIENTID    "your-device-id_your-product-id_0_0_20250514"  // 客户端ID
#define USERNAME    "your-device-id"  // 用户名（设备ID）
#define PASSWORD    "your-device-secret"  // 密码（设备密钥）
#define TOPIC       "$oc/devices/your-device-id/sys/properties/report"  // 华为云属性上报Topicint main() {MQTTClient client;MQTTClient_connectOptions opts = MQTTClient_connectOptions_initializer;MQTTClient_SSLOptions ssl_opts = MQTTClient_SSLOptions_initializer;// 初始化SSL配置（若使用TLS）ssl_opts.trustStore = "/path/to/ca-cert.pem";  // 根证书路径opts.ssl = &ssl_opts;// 配置连接参数opts.username = USERNAME;opts.password = PASSWORD;opts.cleansession = true;// 创建客户端并连接MQTTClient_create(&client, ADDRESS, CLIENTID, MQTTCLIENT_PERSISTENCE_NONE, NULL);MQTTClient_connect(client, &opts);// 发布消息示例char payload[100] = "{\"services\":[{\"service_id\":\"SensorService\",\"properties\":{\"TEMP\":25.5}}]}";MQTTClient_publish(client, TOPIC, strlen(payload), payload, 0, false, NULL);// 断开连接MQTTClient_disconnect(client, 1000);MQTTClient_destroy(&client);return 0;
}

4. 编译与链接

gcc your-program.c -o your-program -lpaho-mqtt3c -lssl -lcrypto -lpthread
  • 关键链接参数：
    • -lpaho-mqtt3c：Paho C 库的核心库（必选）。
    • -lssl -lcrypto：OpenSSL 库（若使用 TLS/SSL）。
    • -lpthread：线程库（若程序使用多线程）。

适配不同服务器的差异

不同 MQTT 服务器（如华为云、阿里云）的主要差异在于：

  1. 连接参数

    • 服务器地址：华为云为ssl://xxx.iotda-device.cn-north-4.myhuaweicloud.com:8883，阿里云为ssl://xxx.mqtt.aliyuncs.com:1883。
    • 客户端 ID / 用户名 / 密码：需根据各平台规则生成（如华为云需包含设备 ID 和产品 ID）。

  2. 证书要求

    • 华为云：需下载其根证书（如GlobalSignRSAOVSSLCA2018.crt）。
    • 其他平台：可能使用不同的根证书（如 Let’s Encrypt 或自签名证书）。

  3. Topic 格式

    • 华为云属性上报 Topic：$oc/devices/{device_id}/sys/properties/report
    • 阿里云 Topic：/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/event/property/post

常见问题与解决方案

编译错误：未找到头文件或库文件

  • 确认头文件路径：#include "MQTTClient.h" 应指向/usr/local/include。
  • 确认库文件路径：通过sudo ldconfig更新动态链接库缓存，或在编译时指定路径：
gcc your-program.c -o your-program -I/usr/local/include -L/usr/local/lib -lpaho-mqtt3c ...

 

运行时错误：找不到 libpaho-mqtt3c.so

  • 使用sudo find / -name "libpaho-mqtt3c.so*" 确认库文件位置。
  • 创建软链接或修改/etc/ld.so.conf添加库路径：
sudo ln -s /usr/local/lib/libpaho-mqtt3c.so.1 /usr/lib/libpaho-mqtt3c.so.1
sudo ldconfig

 

连接失败（TLS 相关）

  • 确保证书路径正确且为 PEM 格式（以-----BEGIN CERTIFICATE-----开头）。
  • 临时禁用 TLS 验证（仅测试）：
ssl_opts.verify = 0;  // 禁用证书验证（生产环境需开启）

五、替代方案：使用其他 MQTT 库或语言

如果 C 语言开发成本较高，可考虑：

  • Python：使用paho-mqtt Python 库（pip install paho-mqtt），代码更简洁。
  • Node.js：使用mqtt模块（npm install mqtt），配合 Node-RED 可视化流程（如之前的方案）。
  • 其他 C++ 库：如mqtt-cpp、emqttd等，但 Paho 库仍是最广泛使用的选择。

总结

上述步骤是使用 Paho MQTT C 库 实现 MQTT 通信的标准流程，适用于连接各类支持 MQTT 协议的服务器。核心要点是：

  1. 正确编译和安装库文件，确保依赖齐全；
  2. 根据目标服务器的规则配置连接参数（地址、认证信息、Topic 等）；
  3. 处理好 TLS 证书和动态链接库路径问题。

通过这种方式，可以在 C/C++ 项目中高效实现 MQTT 协议通信，满足工业物联网、智能家居等场景的需求。

关于连接华为云的问题

这些配置参数非常关键：

  • CLIENT_ID：格式为{设备ID}_{接入协议类型}_{设备是否加密接入}_{时间戳}
  • USERNAME：通常是设备 ID
  • PASSWORD：设备密钥或根据特定算法生成的密码
  • PUB_TOPIC：华为云定义的属性上报主题格式

连接初始化

int init_huawei_mqtt() {// 检查华为云参数有效性if (HUAWEI_CLIENT_ID == NULL || HUAWEI_USERNAME == NULL || HUAWEI_PASSWORD == NULL) {printf("错误: 华为云参数为空\n");return -1;}int rc;MQTTClient_create(&huawei_client, HUAWEI_CLOUD_ADDR, HUAWEI_CLIENT_ID, MQTTCLIENT_PERSISTENCE_NONE, NULL);MQTTClient_connectOptions conn_opts = MQTTClient_connectOptions_initializer;conn_opts.username = HUAWEI_USERNAME;conn_opts.password = HUAWEI_PASSWORD;if ((rc = MQTTClient_connect(huawei_client, &conn_opts)) != MQTTCLIENT_SUCCESS) {printf("华为云MQTT连接失败，错误码：%d，错误信息：%s\n", rc, MQTTClient_strerror(rc));return -1;}printf("华为云MQTT连接成功: %s\n", HUAWEI_CLOUD_ADDR);return 0;
}

数据格式

华为云 IoT 平台要求特定的 JSON 格式来上报设备属性：

void huawei_publish_data(float temperature, float humidity, int co, int lux) {char json_str[256];snprintf(json_str, sizeof(json_str),"{""\"services\":[{""\"service_id\":\"Sensor\",""\"properties\":{""\"CO浓度\":%d,""\"光照强度\":%d,""\"湿度\":%.1f,""\"温度\":%.1f""}""}]""}", co, lux, humidity, temperature);// ... 发布消息代码 ...
}

这个 JSON 结构包含：

  • services：服务数组，每个服务代表设备的一类功能
  • service_id：服务 ID，需要在华为云平台上预先定义
  • properties：具体的属性数据，键名需要与平台上定义的模型匹配

华为云默认要求 TLS 连接，之所以在代码中注释掉了 SSL 配置部分：

// 配置SSL/TLS
// MQTTClient_SSLOptions ssl_opts = MQTTClient_SSLOptions_initializer;
// ssl_opts.trustStore = "/etc/ssl/certs/ca-certificates.crt";
// ssl_opts.verify = 1;
// ssl_opts.sslVersion = MQTT_SSL_VERSION_TLS_1_2;  // 指定TLS版本
// conn_opts.ssl = &ssl_opts;

华为云 IoT 平台对非加密连接（TCP/1883）和加密连接（MQTTS/8883）的校验机制不同

第一版代码，目前还存在一点问题（不严谨）大体上所有功能均能实现

一、旧代码（能连接）的特点：未启用加密（TCP/1883）

1. 未使用 TLS 加密
  • 协议与端口：旧代码使用 tcp://1883，未强制验证证书和设备身份，属于非安全连接（仅适用于测试环境，生产环境会被禁止）。
  • 华为云策略：部分旧版测试环境可能允许非加密连接，但新版环境通常强制要求 TLS 加密（MQTTS/8883），且会校验证书和设备签名。
2. 绕过证书校验的可能性
  • 旧代码中注释了 SSL 配置，且未启用 verify（证书验证），因此：
    • 华为云可能未严格校验设备证书（仅校验 ClientID、Username、Password）。
    • 若 PASSWORD 直接使用设备密钥（而非签名后的密码），可能在测试环境中被临时允许连接（但不符合官方规范）。

二、新代码（不能连接）的问题：启用加密但配置错误

1. 加密连接的强制校验点

当使用 mqtts://8883 时，华为云会严格校验：

  • TLS 证书有效性：必须提供正确的 CA 根证书（如 ca-certificates.crt），否则会因证书验证失败断开连接。
  • 设备签名合法性：PASSWORD 必须是通过设备密钥和时间戳生成的签名（而非明文密钥），否则认证失败。
2. 新代码的潜在错误
(1) PASSWORD 错误使用明文密钥
  • 华为云生产环境要求 PASSWORD 是 HMAC-SHA256 签名结果，而非设备密钥明文。旧代码可能因测试环境允许明文密钥而侥幸连接，但新代码的加密连接会拒绝明文。
    • 正确做法：使用设备密钥、ClientID 中的时间戳按华为云规范生成签名（参考 华为云签名算法文档）。
(2) CA 证书路径或内容错误
  • 新代码指定 trustStore = "/etc/ssl/certs/ca-certificates.crt"，但：
    • 该路径在某些系统（如嵌入式 Linux）中可能不存在，或证书未包含华为云 IoT 的根证书。
    • 解决方案：手动下载华为云 IoT 根证书（证书下载地址），并确保路径正确。
(3) ClientID 时间戳过期
  • CLIENT_ID 中的时间戳（如 2025051413）需与服务器时间相差不超过1 小时，否则签名失效。新代码若使用固定时间戳，可能因超时被拒绝。

三、验证思路：测试非加密连接是否被禁止

  1. 确认华为云环境类型：

    • 若旧代码连接的是 旧版测试环境（允许 TCP/1883 + 明文密码），而新代码尝试连接 生产环境（强制 MQTTS/8883 + 签名认证），则必然失败。
    • 可通过华为云控制台查看 “设备接入协议” 是否允许非加密连接。

  2. 临时禁用加密验证：

    • 在新代码中暂时改回 tcp://1883，并移除 SSL 配置，观察是否能连接。若能连接，说明问题出在加密配置或签名算法。

四、解决方案：适配华为云加密连接要求

1. 生成正确的 PASSWORD（签名）
// 示例：使用HMAC-SHA256生成签名（需引入加密库，如OpenSSL）
#include <openssl/hmac.h>char* generate_signature(const char* device_secret, const char* client_id) {// 提取ClientID中的时间戳（假设格式为 deviceId_0_0_timestamp）char* timestamp = strrchr(client_id, '_') + 1;// 拼接签名原文：clientId + timestampchar sign_str[128];snprintf(sign_str, sizeof(sign_str), "%s%s", client_id, timestamp);// 计算HMAC-SHA256unsigned char hash[EVP_MAX_MD_SIZE];unsigned int hash_len;HMAC(EVP_sha256(), device_secret, strlen(device_secret), (unsigned char*)sign_str, strlen(sign_str), hash, &hash_len);// 转换为十六进制字符串char* signature = (char*)malloc(2 * hash_len + 1);for (int i = 0; i < hash_len; i++) {sprintf(signature + 2*i, "%02x", hash[i]);}return signature;
}

  • 在代码中调用此函数，将结果赋值给 HUAWEI_PASSWORD。
2. 确保 CA 证书正确
  • 下载华为云 IoT 根证书（iot_ca.crt），保存到设备路径（如 /usr/local/etc/ca.pem），并修改代码： 
    ssl_opts.trustStore = "/usr/local/etc/ca.pem";
    3. 更新 ClientID 时间戳
  • 使用当前时间生成时间戳（如 2025051514），确保与服务器时间同步。

 五、总结：新旧代码差异的核心原因

场景旧代码（能连接）新代码（不能连接）
连接方式非加密（TCP/1883），绕过严格校验加密（MQTTS/8883），强制证书和签名
PASSWORD可能使用明文密钥（测试环境允许）需使用 HMAC 签名（生产环境强制）
证书配置未启用，不校验证书启用但路径 / 内容错误
适用环境旧版测试环境或非安全环境新版生产环境（需严格遵循规范）

建议：优先使用加密连接（MQTTS/8883），并按照华为云官方文档配置签名和证书。若需临时调试，可先在测试环境中使用非加密连接，但生产环境必须启用安全机制。 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <sys/select.h>
#include <time.h>
#include <pthread.h>
#include <stdint.h>
#include <queue>
#include "MQTTClient.h"
#include <cjson/cJSON.h>// MQTT配置
#define MQTT_ADDRESS     "tcp://192.168.1.212:1883"
#define MQTT_USERNAME    " "
#define MQTT_PASSWORD    " "
#define MQTT_CLIENTID    "smart_farm_rs485"
#define MQTT_QOS         2
#define MQTT_SENSOR_TOPIC "/Yuei/sensor/"
#define MQTT_COMMAND_TOPIC "/Yuei/command/"
#define MQTT_TIMEOUT     10000L// 华为云IoT配置（与文档完全一致）
#define HUAWEI_CLOUD_ADDR "mqtts://21369d9ff7.st1.iotda-device.cn-north-4.myhuaweicloud.com:8883"
#define HUAWEI_CLIENT_ID  "6823048384adf27cda58465e_Yiji1_0_0_2025051413"
#define HUAWEI_USERNAME   "6823048384adf27cda58465e_Yiji1"
#define HUAWEI_PASSWORD   "e554e71de483b60085373595c34051d0b37f9dbc680257234bb6233e9187704b"
#define HUAWEI_PUB_TOPIC  "$oc/devices/6823048384adf27cda58465e_Yiji1/sys/properties/report"// RS485配置
#define RS485_DEV "/dev/ttyS1"
#define BAUDRATE B4800
#define RECV_TIMEOUT_MS 2000// 继电器配置
#define RELAY_ADDRESS 4
#define RELAY1_ADDR 0x0010
#define RELAY2_ADDR 0x0011// 全局变量
int fd;
MQTTClient mqtt_client;
MQTTClient huawei_client;  
pthread_mutex_t serial_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_t mqtt_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;  
int running = 1;// 命令队列结构
struct RelayCommand {uint16_t address;uint8_t value;time_t timestamp;
};typedef struct {float temperature;float humidity;int co;int lux;time_t timestamp;
} SensorData;std::queue<RelayCommand> commandQueue;
pthread_mutex_t queue_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t queue_cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;// 计算Modbus CRC16校验
unsigned short crc16(unsigned char *data, int len) {unsigned short crc = 0xFFFF;for (int i = 0; i < len; i++) {crc ^= data[i];for (int j = 0; j < 8; j++) {if (crc & 0x0001) {crc = (crc >> 1) ^ 0xA001;} else {crc >>= 1;}}}return crc;
}// 发送Modbus RTU指令并接收响应
int send_modbus_command(int fd, unsigned char *command, int cmd_len, unsigned char *response, int resp_len) {fd_set readfds;struct timeval timeout;printf("发送指令: ");for (int i = 0; i < cmd_len; i++) {printf("%02X ", command[i]);}printf("\n");tcflush(fd, TCIFLUSH);usleep(50000); int written = write(fd, command, cmd_len);if (written != cmd_len) {printf("发送失败: 只发送了 %d 字节，应该发送 %d 字节\n", written, cmd_len);return -1;}timeout.tv_sec = 1;timeout.tv_usec = 0;while (1) {FD_ZERO(&readfds);FD_SET(fd, &readfds);int sel_result = select(fd + 1, &readfds, NULL, NULL, &timeout);if (sel_result < 0) {perror("select error");return -1;} else if (sel_result == 0) {printf("响应超时\n");return 0;}if (FD_ISSET(fd, &readfds)) {int bytes = read(fd, response, resp_len);if (bytes > 0) {printf("接收响应: ");for (int i = 0; i < bytes; i++) {printf("%02X ", response[i]);}printf("\n");return bytes;}}}return 0;
}// 重试读取传感器数据
int read_sensor_data(int fd, unsigned char *command, int cmd_len, unsigned char *response, int resp_len, int max_retries) {int response_len = 0;for (int i = 0; i < max_retries; i++) {struct timespec ts;clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);ts.tv_sec += 1; if (pthread_mutex_timedlock(&serial_mutex, &ts) != 0) {printf("获取串口锁超时（尝试 %d/%d）\n", i + 1, max_retries);continue;}response_len = send_modbus_command(fd, command, cmd_len, response, resp_len);pthread_mutex_unlock(&serial_mutex);if (response_len >= 5) {unsigned short resp_crc = (response[response_len - 2] | (response[response_len - 1] << 8));unsigned short calc_crc = crc16(response, response_len - 2);if (resp_crc == calc_crc) return response_len;else printf("CRC校验失败（尝试 %d/%d）\n", i + 1, max_retries);} else {if (response_len == 0) printf("响应超时（尝试 %d/%d）\n", i + 1, max_retries);else printf("响应长度不足（尝试 %d/%d）\n", i + 1, max_retries);}usleep(100000); }return -1;
}// 记录日志
void log_message(const char* message) {FILE* log_file = fopen("sensor_log.txt", "a");if (!log_file) {perror("无法打开日志文件");return;}time_t rawtime;struct tm* timeinfo;time(&rawtime);timeinfo = localtime(&rawtime);char time_str[26];strftime(time_str, sizeof(time_str), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", timeinfo);fprintf(log_file, "%s - %s\n", time_str, message);fclose(log_file);
}// MQTT消息发布函数 - 本地MQTT
void mqtt_publish(const char *topic, const char *payload) {MQTTClient_message message = MQTTClient_message_initializer;message.payload = (void*)payload;message.payloadlen = strlen(payload);message.qos = MQTT_QOS;message.retained = 0;MQTTClient_deliveryToken token;int rc;pthread_mutex_lock(&mqtt_mutex);if ((rc = MQTTClient_publishMessage(mqtt_client, topic, &message, &token)) != MQTTCLIENT_SUCCESS) {printf("MQTT发布失败，错误码：%d\n", rc);} else {MQTTClient_waitForCompletion(mqtt_client, token, MQTT_TIMEOUT);printf("已发布到主题[%s]: %s\n", topic, payload);}pthread_mutex_unlock(&mqtt_mutex);
}// 华为云MQTT数据发布函数（修正JSON结构）
void huawei_publish_data(float temperature, float humidity, int co, int lux) {char json_str[256];snprintf(json_str, sizeof(json_str),"{""\"services\":[{""\"service_id\":\"default_service\"," "\"properties\":{""\"CO\":%d,""\"HID\":%d,""\"humi\":%.1f,""\"temp\":%.1f""}""}]""}", co, lux, humidity, temperature);pthread_mutex_lock(&mqtt_mutex);MQTTClient_message pubmsg = MQTTClient_message_initializer;pubmsg.payload = json_str;pubmsg.payloadlen = strlen(json_str);pubmsg.qos = MQTT_QOS;pubmsg.retained = 0;MQTTClient_deliveryToken token;int rc = MQTTClient_publishMessage(huawei_client, HUAWEI_PUB_TOPIC, &pubmsg, &token);if (rc != MQTTCLIENT_SUCCESS) {fprintf(stderr, "[华为云] 发布失败: %d\n", rc);} else {if (MQTTClient_waitForCompletion(huawei_client, token, MQTT_TIMEOUT) != MQTTCLIENT_SUCCESS) {fprintf(stderr, "[华为云] 等待发布完成失败\n");}printf("[华为云] 数据已发布: %s\n", json_str);}pthread_mutex_unlock(&mqtt_mutex);
}// 控制继电器
int control_relay(int fd, uint16_t address, uint8_t value) {uint8_t command[8];command[0] = (uint8_t)RELAY_ADDRESS;  // 显式类型转换command[1] = 0x05;command[2] = (uint8_t)((address >> 8) & 0xFF);  // 显式类型转换command[3] = (uint8_t)(address & 0xFF);         // 显式类型转换command[4] = value ? 0xFF : 0x00;command[5] = 0x00;uint16_t crc = crc16(command, 6);command[6] = (uint8_t)(crc & 0xFF);             // 显式类型转换command[7] = (uint8_t)(crc >> 8);               // 显式类型转换struct timespec ts;clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);ts.tv_sec += 2;int lock_result = pthread_mutex_timedlock(&serial_mutex, &ts);if (lock_result != 0) {printf("获取串口锁超时，继电器控制被延迟\n");return -1;}tcflush(fd, TCIFLUSH);int bytes_written = write(fd, command, 8);if (bytes_written != 8) {perror("发送命令失败");pthread_mutex_unlock(&serial_mutex);return -1;}usleep(100000);uint8_t response[8];int bytes_read = read(fd, response, sizeof(response));pthread_mutex_unlock(&serial_mutex);if (bytes_read < 5) {printf("响应数据过短: %d字节\n", bytes_read);return -1;}uint16_t received_crc = (response[bytes_read - 2] | (response[bytes_read - 1] << 8));uint16_t calculated_crc = crc16(response, bytes_read - 2);if (received_crc != calculated_crc || response[1] != 0x05) {printf("CRC校验或功能码错误\n");return -1;}return 0;
}// MQTT消息到达回调函数
int msgarrvd(void *context, char *topicName, int topicLen, MQTTClient_message *message) {char* payload = (char*)message->payload;printf("收到消息: 主题[%s], 内容: %s\n", topicName, payload);if (strncmp(topicName, MQTT_COMMAND_TOPIC, strlen(MQTT_COMMAND_TOPIC)) == 0) {int relay_num, action;if (sscanf(payload, "relay%d=%d", &relay_num, &action) == 2) {RelayCommand cmd;cmd.address = (relay_num == 1) ? RELAY1_ADDR : RELAY2_ADDR;cmd.value = (uint8_t)action;  // 显式类型转换cmd.timestamp = time(NULL);pthread_mutex_lock(&queue_mutex);commandQueue.push(cmd);pthread_cond_signal(&queue_cond);pthread_mutex_unlock(&queue_mutex);printf("已将继电器命令加入队列: 继电器%d=%d\n", relay_num, action);} else {printf("无法解析的命令格式: %s\n", payload);}}MQTTClient_freeMessage(&message);MQTTClient_free(topicName);return 1;
}// 命令处理线程
void* command_thread(void* arg) {while (running) {pthread_mutex_lock(&queue_mutex);while (commandQueue.empty() && running) {pthread_cond_wait(&queue_cond, &queue_mutex);}if (!running) {pthread_mutex_unlock(&queue_mutex);break;}RelayCommand cmd = commandQueue.front();commandQueue.pop();pthread_mutex_unlock(&queue_mutex);printf("处理继电器命令: 地址 0x%04X, 值 %d\n", cmd.address, cmd.value);int result = control_relay(fd, cmd.address, cmd.value);char status_msg[50];snprintf(status_msg, sizeof(status_msg), "relay%d_status=%d", (cmd.address==RELAY1_ADDR?1:2), cmd.value);mqtt_publish(MQTT_SENSOR_TOPIC, status_msg);printf(result==0?"继电器控制成功\n":"继电器控制失败\n");}return NULL;
}// MQTT连接初始化
int init_mqtt() {int rc;MQTTClient_create(&mqtt_client, MQTT_ADDRESS, MQTT_CLIENTID, MQTTCLIENT_PERSISTENCE_NONE, NULL);MQTTClient_connectOptions conn_opts = MQTTClient_connectOptions_initializer;conn_opts.username = MQTT_USERNAME;conn_opts.password = MQTT_PASSWORD;conn_opts.keepAliveInterval = 20;conn_opts.cleansession = 1;MQTTClient_setCallbacks(mqtt_client, NULL, NULL, msgarrvd, NULL);if ((rc = MQTTClient_connect(mqtt_client, &conn_opts)) != MQTTCLIENT_SUCCESS) {printf("MQTT连接失败，错误码：%d\n", rc);return -1;}printf("MQTT连接成功: %s\n", MQTT_ADDRESS);if ((rc = MQTTClient_subscribe(mqtt_client, MQTT_COMMAND_TOPIC, MQTT_QOS)) != MQTTCLIENT_SUCCESS) {printf("订阅主题失败，错误码：%d\n", rc);return -1;}printf("已订阅主题: %s\n", MQTT_COMMAND_TOPIC);return 0;
}// 华为云MQTT连接初始化（增强安全性）
int init_huawei_mqtt() {// 检查华为云参数有效性if (HUAWEI_CLIENT_ID == NULL || HUAWEI_USERNAME == NULL || HUAWEI_PASSWORD == NULL) {printf("错误: 华为云参数为空\n");return -1;}int rc;MQTTClient_create(&huawei_client, HUAWEI_CLOUD_ADDR, HUAWEI_CLIENT_ID, MQTTCLIENT_PERSISTENCE_NONE, NULL);MQTTClient_connectOptions conn_opts = MQTTClient_connectOptions_initializer;conn_opts.username = HUAWEI_USERNAME;conn_opts.password = HUAWEI_PASSWORD;conn_opts.keepAliveInterval = 20;conn_opts.cleansession = 1;conn_opts.connectTimeout = 10;// 配置SSL/TLSMQTTClient_SSLOptions ssl_opts = MQTTClient_SSLOptions_initializer;ssl_opts.trustStore = "/etc/ssl/certs/ca-certificates.crt";ssl_opts.verify = 1;ssl_opts.sslVersion = MQTT_SSL_VERSION_TLS_1_2;  // 指定TLS版本conn_opts.ssl = &ssl_opts;// 验证证书文件是否存在且可读if (access(ssl_opts.trustStore, R_OK) != 0) {printf("错误: 证书文件不可读: %s\n", ssl_opts.trustStore);return -1;}if ((rc = MQTTClient_connect(huawei_client, &conn_opts)) != MQTTCLIENT_SUCCESS) {printf("华为云MQTT连接失败，错误码：%d，错误信息：%s\n", rc, MQTTClient_strerror(rc));return -1;}printf("华为云MQTT连接成功: %s\n", HUAWEI_CLOUD_ADDR);return 0;
}// 串口初始化
int init_serial() {fd = open(RS485_DEV, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);if (fd < 0) {perror("无法打开串口");log_message("无法打开串口");return -1;}struct termios oldtio, newtio;tcgetattr(fd, &oldtio);bzero(&newtio, sizeof(newtio));newtio.c_cflag = BAUDRATE | CS8 | CLOCAL | CREAD;newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;newtio.c_iflag = IGNPAR;newtio.c_oflag = 0;tcflush(fd, TCIFLUSH);tcsetattr(fd, TCSANOW, &newtio);return 0;
}// 修改后的传感器线程函数
void* sensor_thread(void* arg) {int max_retries = 3;unsigned char response[256];SensorData sensor_data = {0};while (running) {memset(&sensor_data, 0, sizeof(sensor_data));int data_valid = 1;// 读取温湿度printf("\n读取温湿度传感器数据...\n");unsigned char temp_cmd[] = {0x01, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02};temp_cmd[6] = crc16(temp_cmd, 6) & 0xFF;temp_cmd[7] = crc16(temp_cmd, 6) >> 8;int resp_len = read_sensor_data(fd, temp_cmd, 8, response, sizeof(response), max_retries);if (resp_len >= 7 && response[0] == 0x01 && response[1] == 0x03 && response[2] == 0x04) {sensor_data.humidity = ((response[3]<<8)|response[4])/10.0f;sensor_data.temperature = ((response[5]<<8)|response[6])/10.0f;} else {data_valid = 0;}// 读取CO浓度printf("\n读取CO浓度检测数据...\n");unsigned char co_cmd[] = {0x02, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01};co_cmd[6] = crc16(co_cmd, 6) & 0xFF;co_cmd[7] = crc16(co_cmd, 6) >> 8;resp_len = read_sensor_data(fd, co_cmd, 8, response, sizeof(response), max_retries);if (resp_len >= 5 && response[0] == 0x02 && response[1] == 0x03 && response[2] == 0x02) {sensor_data.co = (response[3]<<8)|response[4];} else {data_valid = 0;}// 读取光照值printf("\n读取光照值检测数据...\n");unsigned char light_cmd[] = {0x03, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01};light_cmd[6] = crc16(light_cmd, 6) & 0xFF;light_cmd[7] = crc16(light_cmd, 6) >> 8;resp_len = read_sensor_data(fd, light_cmd, 8, response, sizeof(response), max_retries);if (resp_len >= 5 && response[0] == 0x03 && response[1] == 0x03 && response[2] == 0x02) {sensor_data.lux = (response[3]<<8)|response[4];} else {data_valid = 0;}if (data_valid) {char payload[256];snprintf(payload, sizeof(payload), "{\"TEMP\":%.1f,\"HUMI\":%.1f,\"CO\":%d,\"LUX\":%d}",sensor_data.temperature, sensor_data.humidity, sensor_data.co, sensor_data.lux);mqtt_publish(MQTT_SENSOR_TOPIC, payload);huawei_publish_data(sensor_data.temperature, sensor_data.humidity, sensor_data.co, sensor_data.lux);char log_msg[256];sprintf(log_msg, "传感器数据 - 温度:%.1f 湿度:%.1f CO:%d LUX:%d",sensor_data.temperature, sensor_data.humidity, sensor_data.co, sensor_data.lux);log_message(log_msg);} else {log_message("传感器数据不完整，本次未发送");}sleep(2);}return NULL;
}// 华为云MQTT网络线程函数
void *huawei_mqtt_thread(void *arg) {while(running) {MQTTClient_yield();  // 修正函数调用usleep(100000);}return NULL;
}int main() {int huawei_initialized = 0;  // 标记华为云是否初始化成功if (init_serial() < 0) return -1;if (init_mqtt() < 0) { close(fd); return -1; }pthread_t command_tid, sensor_tid, huawei_tid;if (pthread_create(&command_tid, NULL, command_thread, NULL) != 0 ||pthread_create(&sensor_tid, NULL, sensor_thread, NULL) != 0) {perror("线程创建失败");running = 0;close(fd);MQTTClient_disconnect(mqtt_client, MQTT_TIMEOUT);MQTTClient_destroy(&mqtt_client);return -1;}// 初始化华为云MQTTif (init_huawei_mqtt() == 0) {huawei_initialized = 1;if (pthread_create(&huawei_tid, NULL, huawei_mqtt_thread, NULL) != 0) {fprintf(stderr, "创建华为云MQTT线程失败\n");huawei_initialized = 0;}} else {fprintf(stderr, "华为云MQTT初始化失败，继续运行但不会发送数据到云端\n");}printf("程序运行中，按回车键退出...\n");getchar(); running = 0;pthread_cond_signal(&queue_cond);pthread_join(command_tid, NULL);pthread_join(sensor_tid, NULL);// 正确释放华为云MQTT资源if (huawei_initialized) {pthread_join(huawei_tid, NULL);MQTTClient_disconnect(huawei_client, MQTT_TIMEOUT);MQTTClient_destroy(&huawei_client);}MQTTClient_unsubscribe(mqtt_client, MQTT_COMMAND_TOPIC);MQTTClient_disconnect(mqtt_client, MQTT_TIMEOUT);MQTTClient_destroy(&mqtt_client);close(fd);pthread_mutex_destroy(&serial_mutex);pthread_mutex_destroy(&mqtt_mutex);pthread_mutex_destroy(&queue_mutex);pthread_cond_destroy(&queue_cond);return 0;
}
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <sys/select.h>
#include <time.h>
#include <pthread.h>
#include <stdint.h>
#include <queue>
#include "MQTTClient.h"
#include <cjson/cJSON.h>// MQTT配置
#define MQTT_ADDRESS     "tcp://192.168.1.212:1883"
#define MQTT_USERNAME    " "
#define MQTT_PASSWORD    " "
#define MQTT_CLIENTID    "smart_farm_rs485"
#define MQTT_QOS         2
#define MQTT_SENSOR_TOPIC "/Yuei/sensor/"
#define MQTT_COMMAND_TOPIC "/Yuei/command/"
#define MQTT_TIMEOUT     10000L// 华为云IoT配置（与文档完全一致）
#define HUAWEI_CLOUD_ADDR "tcp://21369d9ff7.st1.iotda-device.cn-north-4.myhuaweicloud.com:1883"
#define HUAWEI_CLIENT_ID  "6823048384adf27cda58465e_Yiji1_0_0_2025051413"
#define HUAWEI_USERNAME   "6823048384adf27cda58465e_Yiji1"
#define HUAWEI_PASSWORD   "e554e71de483b60085373595c34051d0b37f9dbc680257234bb6233e9187704b"
#define HUAWEI_PUB_TOPIC  "$oc/devices/6823048384adf27cda58465e_Yiji1/sys/properties/report"// RS485配置
#define RS485_DEV "/dev/ttyS1"
#define BAUDRATE B4800
#define RECV_TIMEOUT_MS 2000// 继电器配置
#define RELAY_ADDRESS 4
#define RELAY1_ADDR 0x0010
#define RELAY2_ADDR 0x0011// 全局变量
int fd;
MQTTClient mqtt_client;
MQTTClient huawei_client;
pthread_mutex_t serial_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_t mqtt_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int running = 1;// 命令队列结构
struct RelayCommand {uint16_t address;uint8_t value;time_t timestamp;
};typedef struct {float temperature;float humidity;int co;int lux;time_t timestamp;
} SensorData;std::queue<RelayCommand> commandQueue;
pthread_mutex_t queue_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t queue_cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;// 计算Modbus CRC16校验
unsigned short crc16(unsigned char* data, int len) {unsigned short crc = 0xFFFF;for (int i = 0; i < len; i++) {crc ^= data[i];for (int j = 0; j < 8; j++) {if (crc & 0x0001) {crc = (crc >> 1) ^ 0xA001;}else {crc >>= 1;}}}return crc;
}// 发送Modbus RTU指令并接收响应
int send_modbus_command(int fd, unsigned char* command, int cmd_len, unsigned char* response, int resp_len) {fd_set readfds;struct timeval timeout;printf("发送指令: ");for (int i = 0; i < cmd_len; i++) {printf("%02X ", command[i]);}printf("\n");tcflush(fd, TCIFLUSH);usleep(50000);int written = write(fd, command, cmd_len);if (written != cmd_len) {printf("发送失败: 只发送了 %d 字节，应该发送 %d 字节\n", written, cmd_len);return -1;}timeout.tv_sec = 1;timeout.tv_usec = 0;while (1) {FD_ZERO(&readfds);FD_SET(fd, &readfds);int sel_result = select(fd + 1, &readfds, NULL, NULL, &timeout);if (sel_result < 0) {perror("select error");return -1;}else if (sel_result == 0) {printf("响应超时\n");return 0;}if (FD_ISSET(fd, &readfds)) {int bytes = read(fd, response, resp_len);if (bytes > 0) {printf("接收响应: ");for (int i = 0; i < bytes; i++) {printf("%02X ", response[i]);}printf("\n");return bytes;}}}return 0;
}// 重试读取传感器数据
int read_sensor_data(int fd, unsigned char* command, int cmd_len, unsigned char* response, int resp_len, int max_retries) {int response_len = 0;for (int i = 0; i < max_retries; i++) {struct timespec ts;clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);ts.tv_sec += 1;if (pthread_mutex_timedlock(&serial_mutex, &ts) != 0) {printf("获取串口锁超时（尝试 %d/%d）\n", i + 1, max_retries);continue;}response_len = send_modbus_command(fd, command, cmd_len, response, resp_len);pthread_mutex_unlock(&serial_mutex);if (response_len >= 5) {unsigned short resp_crc = (response[response_len - 2] | (response[response_len - 1] << 8));unsigned short calc_crc = crc16(response, response_len - 2);if (resp_crc == calc_crc) return response_len;else printf("CRC校验失败（尝试 %d/%d）\n", i + 1, max_retries);}else {if (response_len == 0) printf("响应超时（尝试 %d/%d）\n", i + 1, max_retries);else printf("响应长度不足（尝试 %d/%d）\n", i + 1, max_retries);}usleep(100000);}return -1;
}// 记录日志
void log_message(const char* message) {FILE* log_file = fopen("sensor_log.txt", "a");if (!log_file) {perror("无法打开日志文件");return;}time_t rawtime;struct tm* timeinfo;time(&rawtime);timeinfo = localtime(&rawtime);char time_str[26];strftime(time_str, sizeof(time_str), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", timeinfo);fprintf(log_file, "%s - %s\n", time_str, message);fclose(log_file);
}// MQTT消息发布函数 - 本地MQTT
void mqtt_publish(const char* topic, const char* payload) {MQTTClient_message message = MQTTClient_message_initializer;message.payload = (void*)payload;message.payloadlen = strlen(payload);message.qos = MQTT_QOS;message.retained = 0;MQTTClient_deliveryToken token;int rc;pthread_mutex_lock(&mqtt_mutex);if ((rc = MQTTClient_publishMessage(mqtt_client, topic, &message, &token)) != MQTTCLIENT_SUCCESS) {printf("MQTT发布失败，错误码：%d\n", rc);}else {MQTTClient_waitForCompletion(mqtt_client, token, MQTT_TIMEOUT);printf("已发布到主题[%s]: %s\n", topic, payload);}pthread_mutex_unlock(&mqtt_mutex);
}// 华为云MQTT数据发布函数（修正JSON结构）
void huawei_publish_data(float temperature, float humidity, int co, int lux) {char json_str[256];snprintf(json_str, sizeof(json_str),"{""\"services\":[{""\"service_id\":\"Sensor\",""\"properties\":{""\"CO浓度\":%d,""\"光照强度\":%d,""\"湿度\":%.1f,""\"温度\":%.1f""}""}]""}", co, lux, humidity, temperature);pthread_mutex_lock(&mqtt_mutex);MQTTClient_message pubmsg = MQTTClient_message_initializer;pubmsg.payload = json_str;pubmsg.payloadlen = strlen(json_str);pubmsg.qos = MQTT_QOS;pubmsg.retained = 0;MQTTClient_deliveryToken token;int rc = MQTTClient_publishMessage(huawei_client, HUAWEI_PUB_TOPIC, &pubmsg, &token);if (rc != MQTTCLIENT_SUCCESS) {fprintf(stderr, "[华为云] 发布失败: %d\n", rc);}else {if (MQTTClient_waitForCompletion(huawei_client, token, MQTT_TIMEOUT) != MQTTCLIENT_SUCCESS) {fprintf(stderr, "[华为云] 等待发布完成失败\n");}printf("[华为云] 数据已发布: %s\n", json_str);}pthread_mutex_unlock(&mqtt_mutex);
}// 控制继电器
int control_relay(int fd, uint16_t address, uint8_t value) {uint8_t command[8];command[0] = (uint8_t)RELAY_ADDRESS;  // 显式类型转换command[1] = 0x05;command[2] = (uint8_t)((address >> 8) & 0xFF);  // 显式类型转换command[3] = (uint8_t)(address & 0xFF);         // 显式类型转换command[4] = value ? 0xFF : 0x00;command[5] = 0x00;uint16_t crc = crc16(command, 6);command[6] = (uint8_t)(crc & 0xFF);             // 显式类型转换command[7] = (uint8_t)(crc >> 8);               // 显式类型转换struct timespec ts;clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);ts.tv_sec += 2;int lock_result = pthread_mutex_timedlock(&serial_mutex, &ts);if (lock_result != 0) {printf("获取串口锁超时，继电器控制被延迟\n");return -1;}tcflush(fd, TCIFLUSH);int bytes_written = write(fd, command, 8);if (bytes_written != 8) {perror("发送命令失败");pthread_mutex_unlock(&serial_mutex);return -1;}usleep(100000);uint8_t response[8];int bytes_read = read(fd, response, sizeof(response));pthread_mutex_unlock(&serial_mutex);if (bytes_read < 5) {printf("响应数据过短: %d字节\n", bytes_read);return -1;}uint16_t received_crc = (response[bytes_read - 2] | (response[bytes_read - 1] << 8));uint16_t calculated_crc = crc16(response, bytes_read - 2);if (received_crc != calculated_crc || response[1] != 0x05) {printf("CRC校验或功能码错误\n");return -1;}return 0;
}// MQTT消息到达回调函数
int msgarrvd(void* context, char* topicName, int topicLen, MQTTClient_message* message) {char* payload = (char*)message->payload;printf("收到消息: 主题[%s], 内容: %s\n", topicName, payload);if (strncmp(topicName, MQTT_COMMAND_TOPIC, strlen(MQTT_COMMAND_TOPIC)) == 0) {int relay_num, action;if (sscanf(payload, "relay%d=%d", &relay_num, &action) == 2) {RelayCommand cmd;cmd.address = (relay_num == 1) ? RELAY1_ADDR : RELAY2_ADDR;cmd.value = (uint8_t)action;  // 显式类型转换cmd.timestamp = time(NULL);pthread_mutex_lock(&queue_mutex);commandQueue.push(cmd);pthread_cond_signal(&queue_cond);pthread_mutex_unlock(&queue_mutex);printf("已将继电器命令加入队列: 继电器%d=%d\n", relay_num, action);}else {printf("无法解析的命令格式: %s\n", payload);}}MQTTClient_freeMessage(&message);MQTTClient_free(topicName);return 1;
}// 命令处理线程
void* command_thread(void* arg) {while (running) {pthread_mutex_lock(&queue_mutex);while (commandQueue.empty() && running) {pthread_cond_wait(&queue_cond, &queue_mutex);}if (!running) {pthread_mutex_unlock(&queue_mutex);break;}RelayCommand cmd = commandQueue.front();commandQueue.pop();pthread_mutex_unlock(&queue_mutex);printf("处理继电器命令: 地址 0x%04X, 值 %d\n", cmd.address, cmd.value);int result = control_relay(fd, cmd.address, cmd.value);char status_msg[50];snprintf(status_msg, sizeof(status_msg), "relay%d_status=%d", (cmd.address == RELAY1_ADDR ? 1 : 2), cmd.value);mqtt_publish(MQTT_SENSOR_TOPIC, status_msg);printf(result == 0 ? "继电器控制成功\n" : "继电器控制失败\n");}return NULL;
}// MQTT连接初始化
int init_mqtt() {int rc;MQTTClient_create(&mqtt_client, MQTT_ADDRESS, MQTT_CLIENTID, MQTTCLIENT_PERSISTENCE_NONE, NULL);MQTTClient_connectOptions conn_opts = MQTTClient_connectOptions_initializer;conn_opts.username = MQTT_USERNAME;conn_opts.password = MQTT_PASSWORD;conn_opts.keepAliveInterval = 20;conn_opts.cleansession = 1;MQTTClient_setCallbacks(mqtt_client, NULL, NULL, msgarrvd, NULL);if ((rc = MQTTClient_connect(mqtt_client, &conn_opts)) != MQTTCLIENT_SUCCESS) {printf("MQTT连接失败，错误码：%d\n", rc);return -1;}printf("MQTT连接成功: %s\n", MQTT_ADDRESS);if ((rc = MQTTClient_subscribe(mqtt_client, MQTT_COMMAND_TOPIC, MQTT_QOS)) != MQTTCLIENT_SUCCESS) {printf("订阅主题失败，错误码：%d\n", rc);return -1;}printf("已订阅主题: %s\n", MQTT_COMMAND_TOPIC);return 0;
}// 华为云MQTT连接初始化（增强安全性）
int init_huawei_mqtt() {// 检查华为云参数有效性if (HUAWEI_CLIENT_ID == NULL || HUAWEI_USERNAME == NULL || HUAWEI_PASSWORD == NULL) {printf("错误: 华为云参数为空\n");return -1;}int rc;MQTTClient_create(&huawei_client, HUAWEI_CLOUD_ADDR, HUAWEI_CLIENT_ID, MQTTCLIENT_PERSISTENCE_NONE, NULL);MQTTClient_connectOptions conn_opts = MQTTClient_connectOptions_initializer;conn_opts.username = HUAWEI_USERNAME;conn_opts.password = HUAWEI_PASSWORD;// conn_opts.keepAliveInterval = 20;// conn_opts.cleansession = 1;// conn_opts.connectTimeout = 10;// 配置SSL/TLS// MQTTClient_SSLOptions ssl_opts = MQTTClient_SSLOptions_initializer;// ssl_opts.trustStore = "/etc/ssl/certs/ca-certificates.crt";// ssl_opts.verify = 1;// ssl_opts.sslVersion = MQTT_SSL_VERSION_TLS_1_2;  // 指定TLS版本// conn_opts.ssl = &ssl_opts;// 验证证书文件是否存在且可读// if (access(ssl_opts.trustStore, R_OK) != 0) {//     printf("错误: 证书文件不可读: %s\n", ssl_opts.trustStore);//     return -1;// }if ((rc = MQTTClient_connect(huawei_client, &conn_opts)) != MQTTCLIENT_SUCCESS) {printf("华为云MQTT连接失败，错误码：%d，错误信息：%s\n", rc, MQTTClient_strerror(rc));return -1;}printf("华为云MQTT连接成功: %s\n", HUAWEI_CLOUD_ADDR);return 0;
}// 串口初始化
int init_serial() {fd = open(RS485_DEV, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);if (fd < 0) {perror("无法打开串口");log_message("无法打开串口");return -1;}struct termios oldtio, newtio;tcgetattr(fd, &oldtio);bzero(&newtio, sizeof(newtio));newtio.c_cflag = BAUDRATE | CS8 | CLOCAL | CREAD;newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;newtio.c_iflag = IGNPAR;newtio.c_oflag = 0;tcflush(fd, TCIFLUSH);tcsetattr(fd, TCSANOW, &newtio);return 0;
}// 修改后的传感器线程函数
void* sensor_thread(void* arg) {int max_retries = 3;unsigned char response[256];SensorData sensor_data = { 0 };while (running) {memset(&sensor_data, 0, sizeof(sensor_data));int data_valid = 1;// 读取温湿度printf("\n读取温湿度传感器数据...\n");unsigned char temp_cmd[] = { 0x01, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02 };temp_cmd[6] = crc16(temp_cmd, 6) & 0xFF;temp_cmd[7] = crc16(temp_cmd, 6) >> 8;int resp_len = read_sensor_data(fd, temp_cmd, 8, response, sizeof(response), max_retries);if (resp_len >= 7 && response[0] == 0x01 && response[1] == 0x03 && response[2] == 0x04) {sensor_data.humidity = ((response[3] << 8) | response[4]) / 10.0f;sensor_data.temperature = ((response[5] << 8) | response[6]) / 10.0f;}else {data_valid = 0;}// 读取CO浓度printf("\n读取CO浓度检测数据...\n");unsigned char co_cmd[] = { 0x02, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01 };co_cmd[6] = crc16(co_cmd, 6) & 0xFF;co_cmd[7] = crc16(co_cmd, 6) >> 8;resp_len = read_sensor_data(fd, co_cmd, 8, response, sizeof(response), max_retries);if (resp_len >= 5 && response[0] == 0x02 && response[1] == 0x03 && response[2] == 0x02) {sensor_data.co = (response[3] << 8) | response[4];}else {data_valid = 0;}// 读取光照值printf("\n读取光照值检测数据...\n");unsigned char light_cmd[] = { 0x03, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01 };light_cmd[6] = crc16(light_cmd, 6) & 0xFF;light_cmd[7] = crc16(light_cmd, 6) >> 8;resp_len = read_sensor_data(fd, light_cmd, 8, response, sizeof(response), max_retries);if (resp_len >= 5 && response[0] == 0x03 && response[1] == 0x03 && response[2] == 0x02) {sensor_data.lux = (response[3] << 8) | response[4];}else {data_valid = 0;}if (data_valid) {char payload[256];snprintf(payload, sizeof(payload),"{\"TEMP\":%.1f,\"HUMI\":%.1f,\"CO\":%d,\"LUX\":%d}",sensor_data.temperature, sensor_data.humidity, sensor_data.co, sensor_data.lux);mqtt_publish(MQTT_SENSOR_TOPIC, payload);huawei_publish_data(sensor_data.temperature, sensor_data.humidity, sensor_data.co, sensor_data.lux);char log_msg[256];sprintf(log_msg, "传感器数据 - 温度:%.1f 湿度:%.1f CO:%d LUX:%d",sensor_data.temperature, sensor_data.humidity, sensor_data.co, sensor_data.lux);log_message(log_msg);}else {log_message("传感器数据不完整，本次未发送");}sleep(2);}return NULL;
}// 华为云MQTT网络线程函数
void* huawei_mqtt_thread(void* arg) {while (running) {MQTTClient_yield();  // 修正函数调用usleep(100000);}return NULL;
}int main() {int huawei_initialized = 0;  // 标记华为云是否初始化成功if (init_serial() < 0) return -1;if (init_mqtt() < 0) { close(fd); return -1; }pthread_t command_tid, sensor_tid, huawei_tid;if (pthread_create(&command_tid, NULL, command_thread, NULL) != 0 ||pthread_create(&sensor_tid, NULL, sensor_thread, NULL) != 0) {perror("线程创建失败");running = 0;close(fd);MQTTClient_disconnect(mqtt_client, MQTT_TIMEOUT);MQTTClient_destroy(&mqtt_client);return -1;}// 初始化华为云MQTTif (init_huawei_mqtt() == 0) {huawei_initialized = 1;if (pthread_create(&huawei_tid, NULL, huawei_mqtt_thread, NULL) != 0) {fprintf(stderr, "创建华为云MQTT线程失败\n");huawei_initialized = 0;}}else {fprintf(stderr, "华为云MQTT初始化失败，继续运行但不会发送数据到云端\n");}printf("程序运行中，按回车键退出...\n");getchar();running = 0;pthread_cond_signal(&queue_cond);pthread_join(command_tid, NULL);pthread_join(sensor_tid, NULL);// 正确释放华为云MQTT资源if (huawei_initialized) {pthread_join(huawei_tid, NULL);MQTTClient_disconnect(huawei_client, MQTT_TIMEOUT);MQTTClient_destroy(&huawei_client);}MQTTClient_unsubscribe(mqtt_client, MQTT_COMMAND_TOPIC);MQTTClient_disconnect(mqtt_client, MQTT_TIMEOUT);MQTTClient_destroy(&mqtt_client);close(fd);pthread_mutex_destroy(&serial_mutex);pthread_mutex_destroy(&mqtt_mutex);pthread_mutex_destroy(&queue_mutex);pthread_cond_destroy(&queue_cond);return 0;
}

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编程日记 2025/6/2 15:07:37

简单cnn

数据增强 在图像数据预处理环节&#xff0c;为提升数据多样性&#xff0c;可采用数据增强&#xff08;数据增广&#xff09;策略。该策略通常不改变单次训练的样本总数&#xff0c;而是通过对现有图像进行多样化变换&#xff0c;使每次训练输入的样本呈现更丰富的形态差异&…...

编程日记 2025/6/2 15:07:54

C#集合循环删除某些行

你想要在遍历集合&#xff08;例如List&#xff09;的同时删除某些元素时&#xff0c;直接在循环中删除元素可能会导致问题&#xff0c;因为这可能会改变集合的大小和导致索引问题&#xff1b; 可以用for循环的倒序来删除&#xff1b; 如果要删除满足特定条件的所有元素&…...

编程日记 2025/6/2 20:12:16

相机定屏问题分析四：【cameraserver 最大request buffer超标】后置视频模式预览定屏闪退至桌面

【关注我，后续持续新增专题博文，谢谢！！！】 上一篇我们讲了：相机定屏问题分析三：【配流ConfigStream失败】外屏打开相机视频照片人像来回切换后，相机页面卡死，点击没反应9055522 这一篇我们开始讲： 相机定屏问题分析四：【cameraserver 最大request buffer超…...

编程日记 2025/6/2 13:22:17

【Linux 学习计划】-- 进程地址空间

目录 进程地址的引入 进程地址空间基础原理 区域划分的本质 如何理解进程地址空间 越界访问的本质 进一步理解写时拷贝 重谈 fork 返回值 结语 进程地址的引入 我们先来看一段代码&#xff1a; 首先我们可以看到&#xff0c;父进程和子进程是可以同时可以看到一个变量…...

编程日记 2025/6/2 19:21:39

告别重复 - Ansible 配置管理入门与核心价值

告别重复 - Ansible 配置管理入门与核心价值 还记得我们在 SRE 基础系列中反复强调的“减少琐事 (Toil)”和“拥抱自动化”吗？想象一下这些场景： 你需要部署一个新的 Web 服务集群，每台服务器都需要安装 Nginx、配置防火墙规则、同步 Web 内容、启动服务……手动操作不仅耗时…...

编程日记 2025/6/2 15:30:18

3D Gaussian splatting 04: 代码阅读-提取相机位姿和稀疏点云

目录 3D Gaussian splatting 01: 环境搭建3D Gaussian splatting 02: 快速评估3D Gaussian splatting 03: 用户数据训练和结果查看3D Gaussian splatting 04: 代码阅读-提取相机位姿和稀疏点云3D Gaussian splatting 05: 代码阅读-训练整体流程3D Gaussian splatting 06: 代码…...

编程日记 2025/6/2 19:22:00

CTFHub-RCE 命令注入-过滤空格

观察源代码 代码里面可以发现过滤了空格 判断是Windows还是Linux 源代码中有 ping -c 4 说明是Linux 查看有哪些文件 127.0.0.1|ls 打开flag文件 我们尝试将空格转义打开这个文件 利用 ${IFS} 127.0.0.1|cat${IFS}flag_195671031713417.php 可是发现 文本内容显示不出来&…...

编程日记 2025/6/2 17:35:04

卫生间改造翻新怎么选产品？我在瑞尔特找到了解决方案

在一场打掉重来的卫生间翻新改造中&#xff0c;最令人头疼的&#xff0c;从来都不是瓷砖、吊顶这类“看得见”的工序&#xff0c;而是那些每天都在用、但选错一次就要懊悔好多年的卫浴产品。从功能到体验&#xff0c;从老人适配到美学搭配&#xff0c;这事真不是买个贵的就够了…...

编程日记 2025/6/3 11:36:42

C++ list数据删除、list数据访问、list反转链表、list数据排序

list数据删除&#xff0c;代码见下 #include<iostream> #include<list>using namespace std;void printList(const list<int>& l) {for (list<int>::const_iterator it l.begin(); it ! l.end(); it) {cout << *it << " "…...

编程日记 2025/6/3 14:00:37

Express教程【002】：Express监听GET和POST请求

文章目录 2、监听post和get请求2.1 监听GET请求2.2 监听POST请求 2、监听post和get请求 创建02-app.js文件。 2.1 监听GET请求 1️⃣通过app.get()方法&#xff0c;可以监听客户端的GET请求&#xff0c;具体的语法格式如下&#xff1a; // 1、导入express const express req…...

编程日记 2025/6/2 8:24:19

mysql安装教程--笔记

一、Windows 系统安装 方法1&#xff1a;使用 MySQL Installer&#xff08;推荐&#xff09; 1. 下载安装包 访问 MySQL 官网下载页面&#xff0c;选择 MySQL Installer for Windows。 2. 运行安装程序 双击下载的 .msi 文件&#xff0c;选择安装类型&#xff1a; ◦ Developer…...

编程日记 2025/6/2 9:58:29

C++ 观察者模式：设计与实现详解

一、引言 在现代软件开发中，组件间的交互与通信是系统设计的核心挑战之一。观察者模式（Observer Pattern）作为一种行为设计模式，提供了一种优雅的解决方案，用于实现对象间的一对多依赖关系。本文将深入探讨 C++ 中观察者模式的设计理念、实现方式及其应用场景。 二、观察…...

编程日记 2025/6/2 20:56:30

【PostgreSQL 03】PostGIS空间数据深度实战：从地图服务到智慧城市

PostGIS空间数据深度实战&#xff1a;从地图服务到智慧城市 关键词 PostGIS, 空间数据库, 地理信息系统, GIS, 空间查询, 地理分析, 位置服务, 智慧城市, 空间索引, 坐标系统 摘要 PostGIS是PostgreSQL的空间数据扩展&#xff0c;它将普通的关系数据库转变为强大的地理信息系统…...

编程日记 2025/6/2 20:12:38

HIT-csapp大作业：程序人生-HELLO‘s P2P

计算机系统 大作业 题 目 程序人生-Hello’s P2P 专 业 计算学部 学　 号 2023111813 班 级 23L0518 学 生 鲁永哲 指 导 教 师 史先俊 计…...

编程日记 2025/6/2 21:20:31

深入探讨redis：主从复制

前言 如果某个服务器程序&#xff0c;只部署在一个物理服务器上就可能会面临一下问题(单点问题) 可用性问题&#xff0c;如果这个机器挂了&#xff0c;那么对应的客户端服务也相继断开性能/支持的并发量有限 所以为了解决这些问题&#xff0c;就要引入分布式系统&#xff0c…...

编程日记 2025/6/2 21:07:50

帕金森常见情况解读

一、身体出现的异常节奏​ 帕金森会让身体原本协调的 “舞步” 出现错乱。它是一种影响身体行动能力的状况&#xff0c;随着时间推进&#xff0c;就像老旧的时钟&#xff0c;齿轮转动不再顺畅&#xff0c;使得身体各个部位的配合逐渐失衡&#xff0c;打乱日常行动的节奏。​ …...

编程日记 2025/6/2 8:52:38

清华大学发Nature！光学工程+神经网络创新结合

2025深度学习发论文&模型涨点之——光学工程神经网络 清华大学的一项开创性研究成果在《Nature》上发表&#xff0c;为光学神经网络的发展注入了强劲动力。该研究团队巧妙地提出了一种全前向模式&#xff08;Fully Forward Mode&#xff0c;FFM&#xff09;的训练方法&…...

编程日记 2025/6/2 21:14:38

【android bluetooth 案例分析 04】【Carplay 详解 3】【Carplay 连接之车机主动连手机】

1. 背景 在前面的文章中&#xff0c;我们已经介绍了 carplay 在车机中的角色划分&#xff0c; 并实际分析了 手机主动连接车机的案例。 感兴趣可以 查看如下文章介绍。 【android bluetooth 案例分析 04】【Carplay 详解 1】【CarPlay 在车机侧的蓝牙通信原理与角色划分详解】…...

编程日记 2025/6/2 21:17:39

C++学习-入门到精通【11】输入/输出流的深入剖析

C学习-入门到精通【11】输入/输出流的深入剖析 目录 C学习-入门到精通【11】输入/输出流的深入剖析一、流1.传统流和标准流2.iostream库的头文件3.输入/输出流的类的对象 二、输出流1.char* 变量的输出2.使用成员函数put进行字符输出 三、输入流1.get和getline成员函数2.istrea…...

编程日记 2025/6/2 8:16:47

NW969NW978美光闪存颗粒NW980NW984

NW969NW978美光闪存颗粒NW980NW984 技术解析&#xff1a;NW969、NW978、NW980与NW984的架构创新 美光&#xff08;Micron&#xff09;的闪存颗粒系列&#xff0c;尤其是NW969、NW978、NW980和NW984&#xff0c;代表了存储技术的前沿突破。这些产品均采用第九代3D TLC&#xf…...

编程日记 2025/6/2 6:11:19

使用 ssld 提取CMS 签名并重签名

拿SpringBoard的cms签名和entitlements.xml&#xff0c;对tihook.dylib进行重签名 工具来源&#xff1a;https://github.com/eksenior/ssld...

编程日记 2025/6/3 15:09:37

前端基础之《Vue（17）—路由集成》

一、页面应用程序分类 1、单页面应用程序&#xff08;SPA&#xff09; 通过路由系统把组件串联起来的并且只有一个根index.html页面的程序&#xff0c;叫做单页面应用程序。 2、多页面应用程序&#xff08;MPA&#xff09; 整个应用程序中&#xff0c;有多个.html页面。每次用…...

编程日记 2025/6/2 21:54:25

大厂前端研发岗位PWA面试题及解析

文章目录 一、基础概念二、Service Worker 深度三、缓存策略实战四、高级能力五、性能与优化六、调试与部署七、安全与更新八、跨平台兼容九、架构设计十、综合场景十一、前沿扩展一、基础概念 什么是PWA？列举3个核心特性 解析：渐进式网页应用。核心特性：离线可用、类原生体…...

编程日记 2025/6/2 20:53:33

第十四章 MQTT订阅

系列文章目录 系列文章目录 第一章 总体概述 第二章 在实体机上安装ubuntu 第三章 Windows远程连接ubuntu 第四章 使用Docker安装和运行EMQX 第五章 Docker卸载EMQX 第六章 EMQX客户端MQTTX Desktop的安装与使用 第七章 EMQX客户端MQTTX CLI的安装与使用 第八章 Wireshark工具…...

编程日记 2025/6/2 21:35:06

element ui 表格 勾选复选框后点击分页不保存之前的数据问题

element ui 表格 勾选复选框后点击分页不保存之前的数据问题 给 el-table上加 :row-key"getRowKey"给type“selection” 上加 :reserve-selection"true"...

编程日记 2025/6/2 20:01:12

DataAgent产品经理（数据智能方向）

DataAgent产品经理&#xff08;数据智能方向&#xff09; 一、核心岗位职责 AI智能体解决方案设计 面向工业/政务场景构建「数据-模型-交互」闭环&#xff0c;需整合多源异构数据&#xff08;如传感器数据、业务系统日志&#xff09;与AI能力&#xff08;如大模型微调、知识图…...

编程日记 2025/6/2 19:55:05

腾讯云推出云开发AI Toolkit，国内首个面向智能编程的后端服务

5月28日&#xff0c;腾讯云开发 CloudBase 宣布推出 AI Toolkit&#xff08;CloudBase AI Toolkit&#xff09;&#xff0c;这是国内首个面向智能编程的后端服务&#xff0c;适配 Cursor 等主流 AI 编程工具。 云开发 AI Toolkit旨在解决 AI 辅助编程的“最后一公里”问题&…...

编程日记 2025/6/2 21:10:39

华为计试——刷题

判断两个IP是否属于同一子网 题目&#xff1a;给定一个子网掩码和两个 IP 地址&#xff0c;判断这两个 IP 地址是否在同一个子网中。 思路&#xff1a;首先&#xff0c;判断这个 IP 地址和子网掩码格式是否正确&#xff0c;不正确输出 ‘1’&#xff0c;进而结束&#xff1b;…...

编程日记 2025/6/2 19:53:02