init: Air780EPM 官方 LuatOS 项目代码基线
- 来源: 合宙 LuatOS 官方仓库 air780epm 模块完整代码 - 路径: luatos/air780epm/module/Air780EPM/demo 含官方 demo(含 mqtt/mqtts/socket/uart 等) - 后续: 基于 demo 开发 UART<->MQTT 数据上报功能
This commit is contained in:
wangfq
@@ -0,0 +1,564 @@
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--[[
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@module aircloud
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||||
@summary 合宙IoT平台(excloud) + MQTT 双通道数据上报模块
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@version 1.0
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@date 2026.07.23
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@author 江访
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@usage
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本文件为合宙IoT平台(excloud)和MQTT双通道数据上报功能模块，核心业务逻辑为：
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1、excloud初始化、连接认证、心跳维护
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2、通过excloud上报传感器数据和FOTA信息
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3、通过MQTT短连接上报JSON格式完整数据
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本文件的对外接口有5个：
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1、aircloud.init(cfg)：初始化excloud并等待连接/认证完成
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2、aircloud.report_excloud(sensor_data, fota_info)：通过excloud上报数据
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3、aircloud.report_fota_status(status_text, sensor_data)：通过excloud上报FOTA状态
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4、aircloud.report_mqtt(topic, payload, broker, port)：通过MQTT短连接上报JSON数据
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||||
5、aircloud.build_mqtt_payload(sensor_data, fota_info)：构建MQTT上报payload
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]]
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-- ==================== 加载扩展库 ====================
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-- excloud: 合宙IoT平台通信扩展库，基于自有TLV协议
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||||
-- 支持TCP和MQTT两种传输方式，本模块使用TCP方式
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local excloud = require "excloud"
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-- ==================== 模块表 ====================
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-- aircloud 为模块对外接口表，所有对外函数注册在此表上
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local aircloud = {}
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-- ==================== 内部状态 ====================
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-- g_mqtt_publish_done: MQTT发布是否已完成（成功或失败）
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||||
-- g_mqtt_publish_success: MQTT发布是否成功
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||||
-- 这两个变量用于MQTT短连接模式下的同步等待
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||||
local g_mqtt_publish_done = false
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||||
local g_mqtt_publish_success = false
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-- ==================== MQTT事件回调 ====================
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--[[
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||||
MQTT客户端事件回调处理函数
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本回调注册到 mqtt_client:on()，处理以下事件：
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conack — MQTT连接成功（broker确认）
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sent — 数据发布成功
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disconnect — MQTT连接断开（正常或异常）
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error — MQTT通信错误
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@param userdata mqtt_client MQTT客户端对象（由mqtt.create返回）
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@param string event 事件类型
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"conack" — TCP连接成功且收到broker的CONNACK
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"sent" — PUBLISH报文已发送完成
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||||
"disconnect" — 连接断开（包括主动disconnect和被动断开）
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||||
"error" — 通信过程发生错误
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||||
@param any data 事件附加数据
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||||
conack事件: nil
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||||
sent事件: 报文标识符
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||||
disconnect事件: 断开原因码
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||||
error事件: 错误描述字符串
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@param string payload 收到的消息负载（仅message事件有值，本模块未使用）
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||||
@param table metas 消息元数据（仅message事件有值，本模块未使用）
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||||
]]
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||||
local function mqtt_event_callback(mqtt_client, event, data, payload, metas)
|
||||
log.info("aircloud", "MQTT事件:", event, data)
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||||
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||||
if event == "conack" then
|
||||
-- MQTT连接成功：发布MQTT_CONNECT_OK消息，携带客户端对象
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||||
-- 上层等待MQTT_CONNECT_OK后获取connected_client进行publish
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||||
log.info("aircloud", "MQTT连接成功")
|
||||
sys.publish("MQTT_CONNECT_OK", mqtt_client)
|
||||
|
||||
elseif event == "sent" then
|
||||
-- 数据发送成功：标记发布完成并发布MQTT_SENT_OK
|
||||
log.info("aircloud", "MQTT数据发送成功")
|
||||
g_mqtt_publish_done = true
|
||||
g_mqtt_publish_success = true
|
||||
sys.publish("MQTT_SENT_OK")
|
||||
|
||||
elseif event == "disconnect" then
|
||||
-- 连接断开：标记发布完成（未成功），防止上层永久等待
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||||
log.warn("aircloud", "MQTT断开")
|
||||
g_mqtt_publish_done = true
|
||||
sys.publish("MQTT_SENT_OK")
|
||||
|
||||
elseif event == "error" then
|
||||
-- 通信错误：标记发布完成（未成功）
|
||||
log.warn("aircloud", "MQTT错误:", data)
|
||||
g_mqtt_publish_done = true
|
||||
sys.publish("MQTT_SENT_OK")
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- ==================== excloud事件回调 ====================
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||||
|
||||
--[[
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||||
excloud平台事件回调处理函数
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||||
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||||
本回调注册到 excloud.on()，处理以下事件：
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||||
connect_result — TCP连接结果
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||||
auth_result — 设备认证结果
|
||||
disconnect — 与服务器断开连接
|
||||
send_result — 数据发送结果
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||||
|
||||
@param string event 事件类型
|
||||
"connect_result" — 与excloud服务器的TCP连接结果
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||||
"auth_result" — 通过auth_key认证的结果
|
||||
"disconnect" — 与服务器断开连接
|
||||
"send_result" — TLV数据发送结果
|
||||
@param table data 事件数据
|
||||
connect_result: {success=boolean, error=string}
|
||||
auth_result: {success=boolean, message=string}
|
||||
disconnect: 空table
|
||||
send_result: {success=boolean, sequence_num=number, error_msg=string}
|
||||
]]
|
||||
local function excloud_event_callback(event, data)
|
||||
if event == "connect_result" then
|
||||
-- TCP连接结果
|
||||
-- data.success=true 表示TCP三次握手成功
|
||||
-- 后续会进行auth认证
|
||||
if data.success then
|
||||
log.info("aircloud", "excloud连接成功")
|
||||
else
|
||||
log.warn("aircloud", "excloud连接失败:", data.error or "未知")
|
||||
end
|
||||
|
||||
elseif event == "auth_result" then
|
||||
-- 设备认证结果
|
||||
-- data.success=true 表示通过auth_key认证通过
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||||
-- 认证通过后发布EXCLOUD_READY，通知上层可以开始数据交互
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||||
if data.success then
|
||||
log.info("aircloud", "excloud认证成功")
|
||||
sys.publish("EXCLOUD_READY")
|
||||
else
|
||||
log.warn("aircloud", "excloud认证失败:", data.message)
|
||||
end
|
||||
|
||||
elseif event == "disconnect" then
|
||||
-- 与服务器断开连接
|
||||
log.warn("aircloud", "excloud断开连接")
|
||||
|
||||
elseif event == "send_result" then
|
||||
-- TLV数据发送结果
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||||
-- data.sequence_num 为消息流水号，用于日志追踪
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||||
if data.success then
|
||||
log.info("aircloud", "excloud发送成功, 流水号:", data.sequence_num)
|
||||
else
|
||||
log.warn("aircloud", "excloud发送失败:", data.error_msg)
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- ==================== API：初始化excloud ====================
|
||||
|
||||
--[[
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||||
初始化excloud连接并等待认证完成
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||||
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||||
aircloud.init(cfg)
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||||
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||||
本函数完成以下工作：
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||||
1、注册事件回调 excloud_event_callback
|
||||
2、调用 excloud.setup 配置传输参数
|
||||
3、调用 excloud.open 开启服务
|
||||
4、启动自动心跳（间隔300秒）
|
||||
5、等待认证完成（最长20秒）
|
||||
|
||||
注意：
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||||
1、本函数内部有 sys.waitUntil()，必须在协程中调用
|
||||
2、如果超时（20秒未认证成功），认为初始化失败
|
||||
3、excloud.setup 已不再需要主动配置 use_getip 和 device_type 参数
|
||||
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||||
@param table cfg
|
||||
含义：excloud配置参数表
|
||||
是否必选：必选
|
||||
cfg包含字段：
|
||||
transport : string, 传输协议类型, 默认"tcp"
|
||||
"tcp" — TCP长连接，适合频繁上报场景
|
||||
"mqtt" — MQTT协议，适合标准MQTT生态
|
||||
auto_reconnect : boolean, 是否自动重连, 默认true
|
||||
true — 断开后自动尝试重连
|
||||
false — 断开后不自动重连
|
||||
reconnect_interval: number, 重连间隔(秒), 默认10
|
||||
取值范围：5~300
|
||||
max_reconnect : number, 最大重连次数, 默认3
|
||||
达到最大次数后不再重连
|
||||
mtn_log_enabled : boolean, 是否启用运维日志上传, 默认false
|
||||
|
||||
@return boolean
|
||||
含义：初始化是否成功（含TCP连接和认证）
|
||||
true — excloud已就绪，可进行数据上报
|
||||
false — 初始化失败，可能是网络问题或PRODUCT_KEY无效
|
||||
|
||||
@usage
|
||||
local ok = aircloud.init({
|
||||
transport = "tcp",
|
||||
auto_reconnect = true,
|
||||
reconnect_interval = 10,
|
||||
max_reconnect = 3,
|
||||
})
|
||||
if not ok then
|
||||
log.error("aircloud", "初始化失败，跳过excloud上报")
|
||||
end
|
||||
]]
|
||||
function aircloud.init(cfg)
|
||||
log.info("aircloud", "正在初始化excloud...")
|
||||
|
||||
-- 第一步：注册事件回调
|
||||
-- excloud扩展库内部维护此回调，收到平台事件时回调本函数
|
||||
excloud.on(excloud_event_callback)
|
||||
|
||||
-- 第二步：配置excloud参数
|
||||
-- excloud.setup会自动通过PRODUCT_KEY获取服务器地址和端口
|
||||
-- 不再需要手动指定host和port
|
||||
local ok, err_msg = excloud.setup({
|
||||
transport = cfg.transport or "tcp",
|
||||
auto_reconnect = (cfg.auto_reconnect ~= false),
|
||||
reconnect_interval = cfg.reconnect_interval or 10,
|
||||
max_reconnect = cfg.max_reconnect or 3,
|
||||
mtn_log_enabled = cfg.mtn_log_enabled or false,
|
||||
})
|
||||
if not ok then
|
||||
log.error("aircloud", "excloud.setup失败:", err_msg)
|
||||
return false
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- 第三步：开启excloud服务
|
||||
-- open()会发起TCP连接到服务器
|
||||
ok, err_msg = excloud.open()
|
||||
if not ok then
|
||||
log.error("aircloud", "excloud.open失败:", err_msg)
|
||||
return false
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- 第四步：启动自动心跳
|
||||
-- 默认间隔300秒，保持TCP长连接活跃
|
||||
excloud.start_heartbeat()
|
||||
|
||||
-- 第五步：等待认证完成，最长20秒
|
||||
-- EXCLOUD_READY由excloud_event_callback在auth_result成功时发布
|
||||
sys.waitUntil("EXCLOUD_READY", 20000)
|
||||
return true
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- ==================== API：excloud数据上报 ====================
|
||||
|
||||
--[[
|
||||
通过excloud平台上报传感器数据和FOTA信息
|
||||
|
||||
aircloud.report_excloud(sensor_data, fota_info)
|
||||
|
||||
本函数构建TLV列表并通过excloud.send上报服务器。
|
||||
TLV字段使用 CONTROL_RESPONSE（自定义数据）类型。
|
||||
|
||||
@param table sensor_data
|
||||
含义：传感器数据表（由sensor_vl53l1x.collect_data返回）
|
||||
是否必选：可选
|
||||
传入nil表示不上报传感器数据
|
||||
当传入非nil时，上报 sensor_data.avg_distance 作为TEXT类型值
|
||||
|
||||
@param string fota_info
|
||||
含义：FOTA升级信息描述字符串
|
||||
是否必选：可选
|
||||
传入nil表示不上报FOTA信息
|
||||
示例值：
|
||||
"FOTA升级成功: 升级前: VERSION=001.999.000 ; 升级后: VERSION=001.999.001"
|
||||
"FOTA升级包下载成功, 升级前版本: 001.999.000"
|
||||
|
||||
@return boolean
|
||||
含义：上报是否成功
|
||||
true — 数据已通过TCP发送到服务器
|
||||
false — excloud未连接或发送失败
|
||||
|
||||
@usage
|
||||
-- 上报传感器数据
|
||||
aircloud.report_excloud(sensor_data, nil)
|
||||
|
||||
-- 上报传感器数据+FOTA信息
|
||||
aircloud.report_excloud(sensor_data, "FOTA升级成功: xxx")
|
||||
|
||||
-- 仅上报FOTA信息
|
||||
aircloud.report_excloud(nil, "FOTA升级包下载成功")
|
||||
]]
|
||||
function aircloud.report_excloud(sensor_data, fota_info)
|
||||
-- 检查excloud连接状态
|
||||
local status = excloud.status()
|
||||
if not status or not status.is_connected then
|
||||
log.warn("aircloud", "excloud未连接，跳过数据上报")
|
||||
return false
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- 构建TLV列表
|
||||
-- TLV (Tag-Length-Value) 是excloud协议的数据单元格式
|
||||
-- field_meaning 用 CONTROL_RESPONSE(0x14) 表示自定义数据
|
||||
-- data_type 使用 UNICODE/String 类型
|
||||
local tlvs = {}
|
||||
|
||||
-- 添加传感器数据TLV
|
||||
if sensor_data then
|
||||
tlvs[#tlvs + 1] = {
|
||||
field_meaning = excloud.FIELD_MEANINGS.CONTROL_RESPONSE,
|
||||
data_type = excloud.DATA_TYPES.UNICODE,
|
||||
value = tostring(sensor_data.avg_distance),
|
||||
}
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- 添加FOTA信息TLV
|
||||
if fota_info then
|
||||
tlvs[#tlvs + 1] = {
|
||||
field_meaning = excloud.FIELD_MEANINGS.CONTROL_RESPONSE,
|
||||
data_type = excloud.DATA_TYPES.UNICODE,
|
||||
value = fota_info,
|
||||
}
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- 没有TLV时直接返回失败
|
||||
if #tlvs == 0 then
|
||||
return false
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- 发送TLV列表（不需要服务器回复）
|
||||
-- 第二个参数false表示不需要服务器回复ACK
|
||||
local ok, err_msg = excloud.send(tlvs, false)
|
||||
if ok then
|
||||
log.info("aircloud", "excloud数据上报成功")
|
||||
else
|
||||
log.warn("aircloud", "excloud数据上报失败:", err_msg)
|
||||
end
|
||||
return ok
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- ==================== API：excloud FOTA状态上报 ====================
|
||||
|
||||
--[[
|
||||
通过excloud上报FOTA状态文本（升级中状态）
|
||||
|
||||
aircloud.report_fota_status(status_text, sensor_data)
|
||||
|
||||
本函数专门用于上报"FOTA正在检查/升级中"等过程状态。
|
||||
与report_excloud的区别在于本函数强制要求status_text不为空。
|
||||
|
||||
@param string status_text
|
||||
含义：FOTA状态描述文本
|
||||
是否必选：必选
|
||||
示例值：
|
||||
"FOTA: 正在检查/升级中"
|
||||
"FOTA: 下载进度 50%"
|
||||
|
||||
@param table sensor_data
|
||||
含义：传感器数据（可选，附带上报）
|
||||
是否必选：可选
|
||||
|
||||
@return boolean
|
||||
含义：上报是否成功
|
||||
|
||||
@usage
|
||||
aircloud.report_fota_status("FOTA: 正在检查/升级中", sensor_data)
|
||||
]]
|
||||
function aircloud.report_fota_status(status_text, sensor_data)
|
||||
-- 检查excloud连接状态
|
||||
local status = excloud.status()
|
||||
if not status or not status.is_connected then
|
||||
log.warn("aircloud", "excloud未连接，跳过FOTA状态上报")
|
||||
return false
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- 构建TLV列表
|
||||
local tlvs = {}
|
||||
|
||||
-- 可选：附带传感器数据
|
||||
if sensor_data then
|
||||
tlvs[#tlvs + 1] = {
|
||||
field_meaning = excloud.FIELD_MEANINGS.CONTROL_RESPONSE,
|
||||
data_type = excloud.DATA_TYPES.UNICODE,
|
||||
value = tostring(sensor_data.avg_distance),
|
||||
}
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- 必选：FOTA状态文本
|
||||
tlvs[#tlvs + 1] = {
|
||||
field_meaning = excloud.FIELD_MEANINGS.CONTROL_RESPONSE,
|
||||
data_type = excloud.DATA_TYPES.UNICODE,
|
||||
value = status_text,
|
||||
}
|
||||
|
||||
-- 发送TLV列表
|
||||
local ok, err_msg = excloud.send(tlvs, false)
|
||||
if ok then
|
||||
log.info("aircloud", "FOTA状态已上报:", status_text)
|
||||
else
|
||||
log.warn("aircloud", "FOTA状态上报失败:", err_msg)
|
||||
end
|
||||
return ok
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- ==================== API：MQTT数据上报 ====================
|
||||
|
||||
--[[
|
||||
通过MQTT短连接上报JSON格式数据
|
||||
|
||||
aircloud.report_mqtt(topic, payload_table, mqtt_broker, mqtt_port)
|
||||
|
||||
本函数每次调用都会创建一个新的MQTT短连接：
|
||||
创建客户端 → 连接broker → 发布数据 → 断开连接 → 释放客户端
|
||||
这样可以避免维护长连接，但每次有额外的TCP握手开销。
|
||||
|
||||
MQTT认证方式：client_id = IMEI + "_vl53l1x"
|
||||
|
||||
@param string topic
|
||||
含义：MQTT发布主题
|
||||
取值范围：任意合法的MQTT主题字符串
|
||||
是否必选：必选
|
||||
示例值："864317083866528/vl53l1x/up"
|
||||
|
||||
@param table payload_table
|
||||
含义：待上报的数据表（会被json.encode编码为JSON字符串）
|
||||
取值范围：任意可被json.encode序列化的table
|
||||
是否必选：必选
|
||||
示例值：{distance_mm=265, project="Air8780P_VL53L1X"}
|
||||
|
||||
@param string mqtt_broker
|
||||
含义：MQTT服务器地址（域名或IP）
|
||||
是否必选：必选
|
||||
示例值："lbsmqtt.airm2m.com"
|
||||
|
||||
@param number mqtt_port
|
||||
含义：MQTT服务器端口号
|
||||
取值范围：1~65535
|
||||
是否必选：可选
|
||||
默认值：1884
|
||||
|
||||
@return boolean
|
||||
含义：上报是否成功
|
||||
true — 数据已成功发布到broker
|
||||
false — 连接失败或发布失败
|
||||
|
||||
@usage
|
||||
local payload = {distance_mm=265, project="Air8780P_VL53L1X"}
|
||||
aircloud.report_mqtt("IMEI/vl53l1x/up", payload, "lbsmqtt.airm2m.com", 1884)
|
||||
]]
|
||||
function aircloud.report_mqtt(topic, payload_table, mqtt_broker, mqtt_port)
|
||||
-- 参数有效性检查
|
||||
if not topic or not payload_table or not mqtt_broker then
|
||||
return false
|
||||
end
|
||||
|
||||
log.info("aircloud", "MQTT上报数据到:", topic)
|
||||
|
||||
-- 重置MQTT同步变量
|
||||
g_mqtt_publish_done = false
|
||||
g_mqtt_publish_success = false
|
||||
|
||||
-- 第一步：创建MQTT客户端
|
||||
-- mqtt.create(adapter, host, port, ssl)
|
||||
-- adapter传nil使用默认网卡
|
||||
local mqtt_client = mqtt.create(nil, mqtt_broker, mqtt_port or 1884)
|
||||
if not mqtt_client then
|
||||
log.error("aircloud", "MQTT创建失败")
|
||||
return false
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- 第二步：设置认证信息和事件回调
|
||||
-- client_id使用IMEI保证唯一性
|
||||
-- username/password为空表示匿名登录
|
||||
-- clean_session=false表示不清理session
|
||||
mqtt_client:auth(mobile.imei() .. "_vl53l1x", "", "", false)
|
||||
mqtt_client:on(mqtt_event_callback)
|
||||
|
||||
-- 第三步：发起TCP连接
|
||||
if not mqtt_client:connect() then
|
||||
log.error("aircloud", "MQTT连接失败")
|
||||
mqtt_client:close()
|
||||
return false
|
||||
end
|
||||
|
||||
-- 第四步：等待连接确认（CONNACK），最长5秒
|
||||
local no_timeout, connected_client = sys.waitUntil("MQTT_CONNECT_OK", 5000)
|
||||
if not no_timeout or not connected_client then
|
||||
log.warn("aircloud", "MQTT连接超时")
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||||
mqtt_client:disconnect()
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||||
sys.wait(500)
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||||
mqtt_client:close()
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||||
return false
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||||
end
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||||
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||||
-- 第五步：发布数据
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||||
-- qos=1, retain=0
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||||
local payload_json = json.encode(payload_table)
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||||
connected_client:publish(topic, payload_json, 1, 0)
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||||
log.info("aircloud", "MQTT已发布:", payload_json)
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||||
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||||
-- 第六步：等待发布结果，最长8秒
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||||
sys.waitUntil("MQTT_SENT_OK", 8000)
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||||
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||||
-- 第七步：断开连接并释放资源
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||||
connected_client:disconnect()
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||||
sys.wait(500)
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||||
connected_client:close()
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||||
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||||
log.info("aircloud", "MQTT短连接结束，发送" .. (g_mqtt_publish_success and "成功" or "失败"))
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||||
return g_mqtt_publish_success
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||||
end
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||||
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-- ==================== API：构建MQTT payload ====================
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--[[
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||||
构建MQTT上报的JSON payload数据表
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||||
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||||
aircloud.build_mqtt_payload(sensor_data, fota_info)
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本函数生成统一格式的MQTT上报数据，包含以下通用字段：
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imei — 设备IMEI号，用于设备识别
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project — 项目名称，用于区分不同项目的数据
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version — 脚本版本号，用于追踪固件版本
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||||
ts — Unix时间戳，记录数据采集时间
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||||
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||||
@param table sensor_data
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||||
含义：传感器数据表（由sensor_vl53l1x.collect_data返回）
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||||
是否必选：可选
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||||
当传入非nil时，payload增加以下字段：
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||||
distance_mm — 平均距离（number）
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||||
distances — 原始距离数组（table）
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||||
valid_samples— 有效帧数（number）
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||||
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||||
@param string fota_info
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||||
含义：FOTA升级信息（可选）
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||||
是否必选：可选
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||||
当传入非nil时，payload增加以下字段：
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||||
fota_info — FOTA升级描述字符串
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||||
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||||
@return table
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||||
含义：MQTT上报用的数据表，可直接传入json.encode
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||||
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||||
@usage
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||||
local payload = aircloud.build_mqtt_payload(sensor_data, "FOTA升级成功")
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||||
-- 返回: {imei="xxx", project="Air8780P_VL53L1X", version="001.999.000",
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||||
-- ts=1784623861, distance_mm=265, distances={267,261,267},
|
||||
-- valid_samples=3, fota_info="FOTA升级成功"}
|
||||
]]
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||||
function aircloud.build_mqtt_payload(sensor_data, fota_info)
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||||
-- 基础payload：所有上报必含设备标识和时间戳
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||||
local payload = {
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||||
imei = mobile.imei(),
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||||
project = PROJECT,
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||||
version = VERSION,
|
||||
ts = os.time(),
|
||||
}
|
||||
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||||
-- 可选：添加传感器数据字段
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||||
if sensor_data then
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||||
payload.distance_mm = sensor_data.avg_distance
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||||
payload.distances = sensor_data.distance_list
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||||
payload.valid_samples = sensor_data.valid_count
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||||
end
|
||||
|
||||
-- 可选：添加FOTA信息字段
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||||
if fota_info then
|
||||
payload.fota_info = fota_info
|
||||
end
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||||
|
||||
return payload
|
||||
end
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||||
|
||||
return aircloud
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||||
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