Zephyr连入阿里云物联网平台-移植

本文说明如何移植Link Kit SDK到zephyr

Link Kit SDK介绍链接到标题

下面是阿里官网对Link Kit的描述： Link Kit SDK由阿里云提供给设备厂商集成到设备上，将设备安全的接入到阿里云IoT物联网平台，并让设备可以被阿里云IoT物联网平台进行控制与管理。阿里物联网云的Link Kit SDK解决方案如下（摘自阿里官方手册） resolution 当Zephyr iot设备使用Link Kit SDK for C

软件结构如下（摘自阿里官方手册） struct

1.应用编程接口（API）链接到标题

Link Kit SDK提供API给设备调用，用于对SDK提供的各个功能模块进行控制, 在zephyr中可直接用于APP的开发

2.功能模块链接到标题

由Link Kit SDK本身实现，提供了一系列功能模块供设备调用：

设备连云：提供MQTT、CoAP、HTTP/S等多种方式连接阿里云IoT物联网平台
设备身份认证：提供一机一密、一型一密对设备进行身份认证
OTA：提供设备固件升级
子设备管理：接入子设备
WiFi配网：将无线路由器AP的SSID、密码传输给WiFi设备
设备管理：提供属性、服务、事件来对设备进行管理和控制
用户绑定：提供安全绑定token来支持用户与设备进行绑定
设备本地控制：对于使用WiFi和以太网接入的设备，手机或者网关如果与设备位于同一个局域网，则可以通过局域网对设备进行控制而不是通过云端进行控制，从而让控制更快捷更可靠.

3.硬件适配接口（Hardware Abstraction Layer, HAL）链接到标题

Link Kit SDK需求的标准接口，由zephyr的API来实现，移植主要是体现在这里

移植链接到标题

SDK移植链接到标题

为测试新建一个zephyr的app，例如我放在~/work/project/nrf52_moderate/apps/aliiot下，目录结构如下

.
├── CMakeLists.txt
├── prj.conf
└── src
    ├── eng
    │   ├── dev_model
    │   ├── dev_sign
    │   ├── infra
    │   ├── mqtt
    │   ├── sdk_include.h
    │   └── wrappers
    └── main.c

将提取的eng放到src下

修改CMakeLists.txt 链接到标题

修改CMakeLists.txt，让其能编译到eng下的内容

cmake_minimum_required(VERSION 3.13.1)
include($ENV{ZEPHYR_BASE}/cmake/app/boilerplate.cmake NO_POLICY_SCOPE)
project(NONE)

FILE(GLOB app_sources src/*.c
                      src/eng/dev_model/*.c
                      src/eng/dev_sign/*.c
                      src/eng/infra/*.c
                      src/eng/mqtt/*.c
                      src/eng/wrappers/*.c)
target_sources(app PRIVATE ${app_sources})
zephyr_include_directories(${BOARD_DIR})

zephyr_include_directories(${APPLICATION_SOURCE_DIR}/src/eng/dev_model)
zephyr_include_directories(${APPLICATION_SOURCE_DIR}/src/eng/dev_sign)
zephyr_include_directories(${APPLICATION_SOURCE_DIR}/src/eng/infra)
zephyr_include_directories(${APPLICATION_SOURCE_DIR}/src/eng/mqtt)
zephyr_include_directories(${APPLICATION_SOURCE_DIR}/src/eng/wrappers)

实现wrapper.c 链接到标题

使用zephyr提供的API实现eng/wrappers/wrapper.c要求的函数即可, wrapper.c需求的函数不多，大约是下面几种 1.操作系统函数–封装mutex,time,sleep等函数 2.内存分配函数–封装malloc,free函数 3.TCP函数–封装TCP读写函数 4.标准C封装–printf,随机树等函数 5.device信息–device的name/key/secret/version等 1~4大多实现都是简单封装，这里不做详述。以提交PR到Ali-iotkit,等待merge，可以参考 https://github.com/aliyun/iotkit-embedded/pull/150 ，不过该项目好像不活跃提交了4天还没人review。

Device信息API实现说明链接到标题

Device信息API有如下几个

int HAL_GetDeviceName(char device_name[IOTX_DEVICE_NAME_LEN + 1])
int HAL_GetDeviceSecret(char device_secret[IOTX_DEVICE_SECRET_LEN + 1])
int HAL_GetProductKey(char product_key[IOTX_PRODUCT_KEY_LEN + 1])
int HAL_GetProductSecret(char product_secret[IOTX_PRODUCT_SECRET_LEN + 1])

这些是zephyr作为device在aliyun上唯一识别和认证的信息，需要从aliyun上找到并写入这些函数，由这些函数提供给SDK。在云端需要创建product和device。你可以拥有多个product，每个product下有多个device，例如： 1.智能家居可以做为一个product，这个product下可以有：客厅温湿度device, 卧室温湿度device，厨房燃气device，灯光控制device等等 2.智能大棚可以做为一个product,这product下可以有：玉米大棚device，草莓大棚device，葡萄大棚device等等 aliyun上如何创建product和device不是本篇重点，可参考 https://help.aliyun.com/document_detail/73705.html?spm=a2c4g.11174283.2.1.3a8b1668UuBEFk 进行。当创建好product和device后，我们看下如何取得上面4个API需要的信息： product：登录入阿里云物联网平台在"设备管理->产品"下点击查看你的product：在product的详情也中能找到productkey和productsecret:

device 在"设备管理->设备"下点击查看你的device：在device的详情中能找到devicename和devicesecret:

prj.conf修改链接到标题

zephyr的app中prj.conf中主要是开启TCP/IP和LIBC的支援

# RX/TX buffer要给得足够大，避免网络通讯出问题
CONFIG_NET_PKT_RX_COUNT=34
CONFIG_NET_PKT_TX_COUNT=34
CONFIG_NET_BUF_RX_COUNT=34
CONFIG_NET_BUF_TX_COUNT=34
CONFIG_NET_CONTEXT_NET_PKT_POOL=y

CONFIG_NET_UDP=y
CONFIG_NET_TCP=y
CONFIG_NET_MAX_CONTEXTS=10

# 移植TCP相关函数使用了socket，因此必须开启socket支援
CONFIG_NET_SOCKETS=y
CONFIG_NET_SOCKETS_POSIX_NAMES=y
CONFIG_DNS_RESOLVER=y
CONFIG_NET_CONFIG_SETTINGS=y

# 我的环境需要ipv4
CONFIG_NET_IPV4=y
CONFIG_NET_CONFIG_NEED_IPV4=y
CONFIG_NET_DHCPV4=y

# SDK要使用libc函数，开启zephyr libc导入
CONFIG_NEWLIB_LIBC=y

编译链接到标题

编译方法同一般的zephyr app，编译结果如下

make -j
Memory region         Used Size  Region Size  %age Used
           FLASH:      186277 B       512 KB     35.53%
            SRAM:       40724 B        64 KB     62.14%
        IDT_LIST:         136 B         2 KB      6.64%

SDK和其中各部分的占比如下

make rom_report | grep eng
eng                                     21290    11.43%

按前面的配置可以看到SDK大约占512kx35.53%x11.43%=21K

参考链接到标题

https://help.aliyun.com/product/93051.html?spm=a2c4g.11186623.6.540.4eb0492bAnxrUX

Zephyr连入阿里云物联网平台-移植

Link Kit SDK介绍链接到标题

1.应用编程接口（API）链接到标题

2.功能模块链接到标题

3.硬件适配接口（Hardware Abstraction Layer, HAL）链接到标题

移植链接到标题

SDK准备链接到标题

下载链接到标题

SDK功能配置和剪裁链接到标题

抽取SDK 链接到标题

SDK移植链接到标题

修改CMakeLists.txt 链接到标题

实现wrapper.c 链接到标题

Device信息API实现说明链接到标题

prj.conf修改链接到标题

编译链接到标题

参考链接到标题

Link Kit SDK介绍 链接到标题

1.应用编程接口（API） 链接到标题

2.功能模块 链接到标题

3.硬件适配接口（Hardware Abstraction Layer, HAL） 链接到标题

移植 链接到标题

SDK准备 链接到标题

下载 链接到标题

SDK功能配置和剪裁 链接到标题

抽取SDK 链接到标题

SDK移植 链接到标题

修改CMakeLists.txt 链接到标题

实现wrapper.c 链接到标题

Device信息API实现说明 链接到标题

prj.conf修改 链接到标题

编译 链接到标题

参考 链接到标题

Link Kit SDK介绍链接到标题

1.应用编程接口（API）链接到标题

2.功能模块链接到标题

3.硬件适配接口（Hardware Abstraction Layer, HAL）链接到标题

移植链接到标题

SDK准备链接到标题

下载链接到标题

SDK功能配置和剪裁链接到标题

SDK移植链接到标题

Device信息API实现说明链接到标题

prj.conf修改链接到标题

编译链接到标题

参考链接到标题