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需求

我们在平时的物联网开发中，往往需要用到云平台来收发数据。而光有云平台往往是不行的，我们还需要有上位机。那么怎样通过上位机连接到云平台，并且收发数据呢？本文将介绍如何通过C#编写的上位机和华为云平台通过物联网最常用MQTT协议进行连接并收发数据。介绍设备通MQTTS/MQTT协议接入平台，通过平台接口实现“数据上报”、“命令下发”的功能。

前期准备

VS2019
华为云平台

具体设计

代码目录简述：

App.config：Server地址和设备信息配置文件
C#：项目C#代码；
EncryptUtil.cs：设备密钥加密辅助类；
FrmMqttDemo.cs：窗体界面；
Program.cs：Demo程序启动入口。
dll：项目中使用到了第三方库
MQTTnet：v3.0.11，是一个基于 MQTT 通信的高性能 .NET 开源库，它同时支持MQTT 服务器端和客户端，引用库文件包含MQTTnet.dll。
MQTTnet.Extensions.ManagedClient：v3.0.11，这是一个扩展库，它使用MQTTnet为托管MQTT客户机提供附加功能。

工程配置参数

App.config：需要配置服务器地址、设备ID和设备密钥，用于启动Demo程序的时
候，程序将此信息自动写到Demo主界面。

<add key="serverUri" value="serveruri"/>
<add key="deviceId" value="deviceid"/>
<add key="deviceSecret" value="secret"/>
<add key="PortIsSsl" value="8883"/>
<add key="PortNotSsl" value="1883"/>

具体程序

App.config

本文件中存放的是Server地址和设备信息配置文件，我们每个人的程序主要的不同就是这个文件，虽然后面也可以在运行的时候改，但最好提前写入。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
    <configSections>
    </configSections>
    <startup> 
        <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.5.2"/>
    </startup>
    <appSettings>
      <add key="serverUri" value="iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com"/>
      <add key="deviceId" value="自己的设备ID"/>
      <add key="deviceSecret" value="自己的设备密钥"/>
      <add key="portIsSsl" value="8883"/>
      <add key="portNotSsl" value="1883"/>
      <add key="language" value="zh-CN"/>
  </appSettings>
</configuration>

我们将自己的自己的设备ID和自己的设备密钥填入其中，选择相应的语言，最好填中文，毕竟看的方便。

主程序

接收到消息

Invoke((new Action(() =>
            {
                ShowLogs($"received message is {Encoding.UTF8.GetString(e.ApplicationMessage.Payload)}{Environment.NewLine}");

                string msg = "{\"result_code\": 0,\"response_name\": \"COMMAND_RESPONSE\",\"paras\": {\"result\": \"success\"}}";

                string topic = "$oc/devices/" + txtDeviceId.Text + "/sys/commands/response/request_id=" + e.ApplicationMessage.Topic.Split('=')[1];

                ShowLogs($"{"response message msg = " + msg}{Environment.NewLine}");
                
                var appMsg = new MqttApplicationMessage();
                appMsg.Payload = Encoding.UTF8.GetBytes(msg);
                appMsg.Topic = topic;
                appMsg.QualityOfServiceLevel = int.Parse(cbOosSelect.SelectedValue.ToString()) == 0 ? MqttQualityOfServiceLevel.AtMostOnce : MqttQualityOfServiceLevel.AtLeastOnce;
                appMsg.Retain = false;

                // 上行响应
                client.PublishAsync(appMsg).Wait();
            })));

消息发布回调

 try
            {
                if (e.HasFailed)
                {
                    Invoke((new Action(() =>
                    {
                        ShowLogs("publish messageId is " + e.ApplicationMessage.Id + ", topic: " + e.ApplicationMessage.ApplicationMessage.Topic + ", payload: " + Encoding.UTF8.GetString(e.ApplicationMessage.ApplicationMessage.Payload) + " is published fail");
                    })));
                }
                else if (e.HasSucceeded)
                {
                    Invoke((new Action(() =>
                    {
                        ShowLogs("publish messageId " + e.ApplicationMessage.Id + ", topic: " + e.ApplicationMessage.ApplicationMessage.Topic + ", payload: " + Encoding.UTF8.GetString(e.ApplicationMessage.ApplicationMessage.Payload) + " is published success");
                    })));
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Invoke((new Action(() =>
                {
                    ShowLogs("mqtt demo message publish error: " + ex.Message + Environment.NewLine);
                })));
            }

服务器连接成功

        Invoke((new Action(() =>
        {
            ShowLogs("connect to mqtt server success, deviceId is " + txtDeviceId.Text + Environment.NewLine);

            btnConnect.Enabled = false;
            btnDisconnect.Enabled = true;
            btnPublish.Enabled = true;
            btnSubscribe.Enabled = true;
        })));

格式

设备端上传到云平台
Topic：$oc/devices/{device_id}/sys/properties/report
数据格式：

数据格式：  
{
    "services": [{
            "service_id": "Temperature",
            "properties": {
                "smoke": 57,
                "temperature": 60,
                "humidity":78.37673
            },
            "event_time": "20151212T121212Z"
        }
    ]
}

运行界面

当我发送如下数据时：

{
    "services": [{
            "service_id": "BS",
            "properties": {
                "smoke": 57,
                "temperature": 60,
                "humidity":78.37673
            },
            "event_time": "20151212T121212Z"
        }
    ]
}

===

C#连接华为云平台IoTDA

需求