实现zigbee2mqtt网关的功能

[eternal-echo]

功能定义

网关功能可参考常用的zigbee网关来实现。

基本原理

zigee模块接收到的所有传感器的数据和id，通过串口传输给协调器mcu，mcu通过rx线程来读取生理参数，并且将数据和id通过消息队列传递给tx线程。
tx线程会持续从消息队列中读取生理参数，通过mqtt协议传输至阿里云平台

步骤

• 在阿里云IoT平台上创建产品和设备，并获取设备的三元组（ProductKey、DeviceName、DeviceSecret）。
• 在网关上安装link-sdk，并集成cc2530/z-stack协议栈。
• 使用link-sdk提供的API接口连接阿里云IoT平台，并将设备三元组作为连接参数。
• 实现网关与云平台之间的数据传输协议，通过link-sdk提供的API将设备数据上报到云平台，同时可以通过云平台下发指令到设备端进行控制。

  待办

• [x] 移植linksdk并通过验证
• [x] 完善数据模拟，全部参数都要累加
• [x] 添加子设备识别的功能，接口需要封装，只需要传入payload和子设备id，adapter层只需要识别id发布对应topic的消息
• [x] 定义gateway类，封装mqtt的函数，接口为param直接上传，包含init connect publish三个接口
• [x] 导出为命令行方便单独测试，命令行参数为所有参数的数据

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阿里云平台

使用ali-iotkit的sdk连接到阿里云iot平台，首先协调器需要先将自身设备连接到云平台，然后分别建立子设备与云平台间的连接。 子设备和网关连接的demo参考LINKSDK\demos\subdev_basic_demo.c，先在ali-iotkit上运行业务逻辑，调通整个协调器，实现路由转发的功能，后续决定是否移植最新的linksdk 网关demo

函数

连接

static int example_add_subdev(iotx_linkkit_dev_meta_info_t *meta_info)
{
    int res = 0, devid = -1;
    devid = IOT_Linkkit_Open(IOTX_LINKKIT_DEV_TYPE_SLAVE, meta_info);
    if (devid == FAIL_RETURN) {
        EXAMPLE_TRACE("subdev open Failed\n");
        return FAIL_RETURN;
    }
    EXAMPLE_TRACE("subdev open susseed, devid = %d\n", devid);

    res = IOT_Linkkit_Connect(devid);
    if (res == FAIL_RETURN) {
        EXAMPLE_TRACE("subdev connect Failed\n");
        return res;
    }
    EXAMPLE_TRACE("subdev connect success: devid = %d\n", devid);

    res = IOT_Linkkit_Report(devid, ITM_MSG_LOGIN, NULL, 0);
    if (res == FAIL_RETURN) {
        EXAMPLE_TRACE("subdev login Failed\n");
        return res;
    }
    EXAMPLE_TRACE("subdev login success: devid = %d\n", devid);
    return res;
}

发送

发布属性消息和更新设备属性的接口如下：

void user_post_property(void)
{
    int res = 0;
    user_example_ctx_t *user_example_ctx = user_example_get_ctx();
    char *property_payload = "{\"Counter\":1}";

    res = IOT_Linkkit_Report(user_example_ctx->master_devid, ITM_MSG_POST_PROPERTY,
                             (unsigned char *)property_payload, strlen(property_payload));
    EXAMPLE_TRACE("Post Property Message ID: %d", res);
}

void user_deviceinfo_update(void)
{
    int res = 0;
    user_example_ctx_t *user_example_ctx = user_example_get_ctx();
    char *device_info_update = "[{\"attrKey\":\"abc\",\"attrValue\":\"hello,world\"}]";

    res = IOT_Linkkit_Report(user_example_ctx->master_devid, ITM_MSG_DEVICEINFO_UPDATE,
                             (unsigned char *)device_info_update, strlen(device_info_update));
    EXAMPLE_TRACE("Device Info Update Message ID: %d", res);
}

接口

使用结构体和函数指针解耦阿里云sdk和应用逻辑。 协调器应用程序需要调用关于云平台通信的接口如下：

• id：连接到云平台后返回的id
• info：存储子设备数据的json字符串
• publish()：发布消息的接口
• subscribe()：介绍到消息的回调函数指针，用户填写
• void *userdata：sdk的私有数据，包括三元组等mqtt参数

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资料

术语

• 网关设备：也叫主设备，是指可以挂载子设备的直连设备，网关具有子设备管理模块，维持子设备的拓扑关系，并且可以将拓扑关系同步到云端。
• 子设备：本质上也是设备，但子设备不能直接连接到云端，只能通过挂接到网关上，通过网关间接连云，例如使用zigbee协议联网的设备。
• 设备ID：设备句柄，在网关SDK中用于标识一个具体的设备。
• 设备证书：指设备的ProductKey、DeviceName和DeviceSecret，用于唯一标识设备。
• 拓扑关系：子设备和网关的关联关系为拓扑关系，子设备与网关建立拓扑关系后，便可以复用网关的物理通道进行数据通信。
• 子设备动态注册：子设备无需烧录一机一密（设备证书），只需要烧录ProductKey、ProductSecret，然后基于子设备的唯一标识作为设备证书中的DeviceName（例如SN），再使用网关SDK到云端动态注册获取DeviceSecret，从而得到完整的设备证书。子设备就可以使用该设备证书到云端进行设备的身份认证，并进而被云端统一管理。
• TSL：Thing Specification Language，基于JSON格式，用于描述设备所具备的功能和能力，详细说明参见物模型介绍。