RaspberrPi project source code
Guo Wenxue
2024-07-07 75843d7e163f97fd42f96661863c1de664b08cc8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
/*********************************************************************************
 *      Copyright:  (C) 2019 LingYun IoT System Studio
 *                  All rights reserved.
 *
 *       Filename:  main.c
 *    Description:  This file
 *
 *        Version:  1.0.0(29/01/19)
 *         Author:  Guo Wenxue <guowenxue@gmail.com>
 *      ChangeLog:  1, Release initial version on "29/01/19 15:34:41"
 *
 ********************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <getopt.h>
#include <libgen.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
 
#include <mosquitto.h>
#include <cjson/cJSON.h>
 
#include "logger.h"
#include "util_proc.h"
#include "modules.h"
#include "conf.h"
 
#define PROG_VERSION               "v1.0.0"
#define DAEMON_PIDFILE             "/tmp/.mqtt.pid"
 
void *mqtt_sub_worker(void *args);
void *mqtt_pub_worker(void *args);
 
static void program_usage(char *progname)
{
 
    printf("Usage: %s [OPTION]...\n", progname);
    printf(" %s is LingYun studio MQTT daemon program running on RaspberryPi\n", progname);
 
    printf("\nMandatory arguments to long options are mandatory for short options too:\n");
    printf(" -d[debug   ]  Running in debug mode\n");
    printf(" -c[conf    ]  Specify configure file\n");
    printf(" -h[help    ]  Display this help information\n");
    printf(" -v[version ]  Display the program version\n");
 
    printf("\n%s version %s\n", progname, PROG_VERSION);
    return;
}
 
int main (int argc, char **argv)
{
    int                daemon = 1;
    pthread_t          tid;
    mqtt_ctx_t         ctx;
    char               *conf_file=NULL;
    int                debug = 0;
    int                opt;
    char              *progname=NULL;
 
    struct option long_options[] = {
        {"conf", required_argument, NULL, 'c'},
        {"debug", no_argument, NULL, 'd'},
        {"version", no_argument, NULL, 'v'},
        {"help", no_argument, NULL, 'h'},
        {NULL, 0, NULL, 0}
    };
 
    progname = (char *)basename(argv[0]);
 
    /* Parser the command line parameters */
    while ((opt = getopt_long(argc, argv, "c:dvh", long_options, NULL)) != -1)
    {
        switch (opt)
        {
            case 'c': /* Set configure file */
                conf_file = optarg;
                break;
 
            case 'd': /* Set debug running */
                daemon = 0;
                debug = 1;
                break;
 
            case 'v':  /* Get software version */
                printf("%s version %s\n", progname, PROG_VERSION);
                return 0;
 
            case 'h':  /* Get help information */
                program_usage(progname);
                return 0;
 
            default:
                break;
        }
 
    }
 
    if( !conf_file )
        debug = 1;
 
    if( mqttd_parser_conf(conf_file, &ctx, debug)<0 )
    {
        fprintf(stderr, "Parser mqtted configure file failure\n");
        return -2;
    }
 
    install_default_signal();
 
    if( check_set_program_running(daemon, DAEMON_PIDFILE) < 0 )
        goto cleanup;
 
    mosquitto_lib_init();
 
    if( thread_start(&tid, mqtt_sub_worker, &ctx ) < 0 )
    {
        log_error("Start MQTT subsciber worker thread failure\n");
        goto cleanup;
    }
    log_info("Start MQTT subsciber worker thread ok\n");
 
    if( thread_start(&tid, mqtt_pub_worker, &ctx) < 0 )
    {
        log_error("Start MQTT publisher worker thread failure\n");
        goto cleanup;
    }
    log_info("Start MQTT publisher worker thread ok\n");
 
    while( ! g_signal.stop )
    {
        msleep(1000);
    }
 
cleanup:
    mosquitto_lib_cleanup();
    log_close();
 
    return 0;
} /* ----- End of main() ----- */
 
void pub_connect_callback(struct mosquitto *mosq, void *userdata, int result)
{
    mqtt_ctx_t             *ctx = (mqtt_ctx_t *)userdata;
    int                     rv = 0;
    char                    msg[128];
    float                   temp = 0.0; /* temperature */
    float                   rh = 0.0;   /* relative humidity */
    int                     retain = 0;
 
    if( result )
    {
        log_error("Publisher connect to broker server[%s:%d] failed, rv=%d\n", ctx->host, ctx->port, result);
        return ;
    }
 
    log_info("Publisher connect to broker server[%s:%d] successfully\n", ctx->host, ctx->port);
    log_debug("Publish topic '%s'\n", ctx->pubTopic);
 
    if( ctx->hwconf.ds18b20 )
    {
        memset(msg, 0, sizeof(msg));
 
        log_debug("DS18B20 temperature sensor enabled, start broadcast it\n");
 
        if( ds18b20_get_temperature(&temp) < 0 )
            snprintf(msg, sizeof(msg), "{ \"id\":%s, \"temp\":\"error\" }", ctx->devid);
        else
            snprintf(msg, sizeof(msg), "{ \"id\":%s, \"temp\":\"%.2f\" }", ctx->devid, temp);
 
        rv = mosquitto_publish(mosq, NULL, ctx->pubTopic, strlen(msg), msg, ctx->pubQos, retain);
        if( rv )
        {
            log_error("Publisher broadcast message '%s' failure: %d\n", msg, rv);
        }
        else
        {
            log_info("Publisher broadcast message '%s' ok\n", msg);
        }
    }
 
    if( ctx->hwconf.sht2x )
    {
        memset(msg, 0, sizeof(msg));
 
        log_debug("SHT2X temperature and humidity sensor enabled, start broadcast it\n");
 
        if( sht2x_get_temp_humidity(&temp, &rh) < 0 )
            snprintf(msg, sizeof(msg), "{ \"id\":%s, \"temp\":\"error\", \"RH\":\"error\" }", ctx->devid);
        else
            snprintf(msg, sizeof(msg), "{ \"id\":%s, \"temp\":\"%.2f\", \"RH\":\"%.2f\" }", ctx->devid, temp, rh);
 
        rv = mosquitto_publish(mosq, NULL, ctx->pubTopic, strlen(msg), msg, ctx->pubQos, retain);
        if( rv )
        {
            log_error("Publisher broadcast message '%s' failure: %d\n", msg, rv);
        }
        else
        {
            log_info("Publisher broadcast message '%s' ok\n", msg);
        }
    }
 
    log_info("Publisher broadcast over and disconnect broker now\n", ctx->host, ctx->port);
    mosquitto_disconnect(mosq);
 
    return ;
}
 
 
void *mqtt_pub_worker(void *args)
{
    mqtt_ctx_t             *ctx = (mqtt_ctx_t *)args;
    struct mosquitto       *mosq;
    bool                    session = true;
 
 
    mosq = mosquitto_new(NULL, session, ctx);
    if( !mosq )
    {
        log_error("mosquitto_new failure\n");
        return NULL;
    }
 
    /* set connnect to broker username and password  */
    if( strlen(ctx->uid)> 0  && strlen(ctx->pwd)> 0 )
        mosquitto_username_pw_set(mosq, ctx->uid, ctx->pwd);
 
    /* set callback functions */
    mosquitto_connect_callback_set(mosq, pub_connect_callback);
 
    while( !g_signal.stop )
    {
        /* connect to MQTT broker  */
        if( mosquitto_connect(mosq, ctx->host, ctx->port, ctx->keepalive) )
        {
            log_error("Publisher connect to broker[%s:%d] failure: %s\n", ctx->host, ctx->port, strerror(errno));
            msleep(1000);
            continue;
        }
 
        /* -1: use default timeout 1000ms  1: unused */
        mosquitto_loop_forever(mosq, -1, 1);
 
        /* Publisher broadcast sensors data message interval time, unit seconds */
        sleep( ctx->interval );
    }
 
    mosquitto_destroy(mosq);
    return NULL;
}
 
void sub_connect_callback(struct mosquitto *mosq, void *userdata, int result)
{
    mqtt_ctx_t             *ctx = (mqtt_ctx_t *)userdata;
 
    if( result )
    {
        log_error("Subscriber connect to broker server failed, rv=%d\n", result);
        return ;
    }
 
    log_info("Subscriber connect to broker server[%s:%d] successfully\n", ctx->host, ctx->port);
    mosquitto_subscribe(mosq, NULL, ctx->subTopic, ctx->subQos);
}
 
void sub_disconnect_callback(struct mosquitto *mosq, void *userdata, int result)
{
    mqtt_ctx_t             *ctx = (mqtt_ctx_t *)userdata;
 
    log_warn("Subscriber disconnect to broker server[%s:%d], reason=%d\n", ctx->host, ctx->port, result);
}
 
static inline void mqtt_turn_led(int which, char *cmd)
{
    if( strcasestr(cmd, "on") )
        turn_led(which, ON);
    else if( strcasestr(cmd, "off") )
        turn_led(which, OFF);
}
 
void proc_json_items(cJSON *root, mqtt_ctx_t *ctx)
{
    int                    i;
    char                  *value;
    cJSON                 *item;
    cJSON                 *array;
    hwconf_t              *hwconf = &ctx->hwconf;
 
    if( !root )
    {
        log_error("Invalid input arguments $root\n");
        return ;
    }
 
    for( i=0; i<cJSON_GetArraySize(root); i++ )
    {
        item = cJSON_GetArrayItem(root, i);
        if( !item )
            break;
 
        /* if item is cJSON_Object, then recursive call proc_json */
        if( cJSON_Object == item->type )
        {
            proc_json_items(item, ctx);
        }
        else if( cJSON_Array == item->type )
        {
            /* RGB colors led control: {"id":"RPi3B#01", "leds":[{"red":"on","green":"off","blue":"on"}]} */
            if( hwconf->led && !strcasecmp(item->string, "leds") )
            {
                array = cJSON_GetArrayItem(item, 0);
                if( NULL != array )
                {
                    cJSON        *led_item;
 
                    if( NULL != (led_item=cJSON_GetObjectItem(array , "red")) )
                    {
                        log_info("turn red led '%s'\n", led_item->valuestring);
                        mqtt_turn_led(LED_R, led_item->valuestring);
                    }
 
                    if( NULL != (led_item=cJSON_GetObjectItem(array , "green")) )
                    {
                        log_info("turn green led '%s'\n", led_item->valuestring);
                        mqtt_turn_led(LED_G, led_item->valuestring);
                    }
 
                    if( NULL != (led_item=cJSON_GetObjectItem(array , "blue")) )
                    {
                        log_info("turn blue led '%s'\n", led_item->valuestring);
                        mqtt_turn_led(LED_B, led_item->valuestring);
                    }
                }
            }
        }
        else
        {
            value = cJSON_Print(item);
 
            /* light controled by relay: {"id":"RPi3B#01", "light":"on"} */
            if( hwconf->relay && !strcasecmp(item->string, "light") )
            {
                if( strcasestr(value, "on") )
                {
                    log_info("Turn light on\n");
                    turn_relay(RELAY1, ON);
                }
                else if( strcasestr(value, "off") )
                {
                    log_info("Turn light off\n");
                    turn_relay(RELAY1, OFF);
                }
            }
 
            /* buzzer controled : {"id":"RPi3B#01", "buzzer":"on"} */
            if( hwconf->beeper && !strcasecmp(item->string, "buzzer") )
            {
                if( strcasestr(value, "on") )
                {
                    turn_beep(3);
                }
            }
 
            free(value); /* must free it, or it will result memory leak */
        }
    }
 
}
 
void sub_message_callback(struct mosquitto *mosq, void *userdata, const struct mosquitto_message *message)
{
    mqtt_ctx_t             *ctx = (mqtt_ctx_t *)userdata;
 
    cJSON                  *root = NULL;
    cJSON                  *item;
    char                   *value;
 
    if ( !message->payloadlen )
    {
        log_error("%s (null)\n", message->topic);
        return ;
    }
 
    log_debug("Subscriber receive message: '%s'\n", message->payload);
 
    root = cJSON_Parse(message->payload);
    if( !root )
    {
        log_error("cJSON_Parse parser failure: %s\n", cJSON_GetErrorPtr());
        return ;
    }
 
    item = cJSON_GetObjectItem(root, "id");
    if( !item )
    {
        log_error("cJSON_Parse get ID failure: %s\n", cJSON_GetErrorPtr());
        goto cleanup;
    }
 
    value = cJSON_PrintUnformatted(item);
    if( strcasecmp(value, ctx->devid) )
    {
        free(value);
        goto cleanup;
    }
 
    free(value);
    log_info("Subscriber receive message: '%s'\n", message->payload);
 
    proc_json_items(root, ctx);
 
cleanup:
    cJSON_Delete(root); /* must delete it, or it will result memory leak */
    return ;
}
 
 
void *mqtt_sub_worker(void *args)
{
    mqtt_ctx_t             *ctx = (mqtt_ctx_t *)args;
    struct mosquitto       *mosq;
    bool                    session = true;
 
    mosq = mosquitto_new(NULL, session, ctx);
    if( !mosq )
    {
        log_error("mosquitto_new failure\n");
        return NULL;
    }
 
    /* set connnect to broker username and password  */
    if( strlen(ctx->uid)> 0  && strlen(ctx->pwd)> 0 )
        mosquitto_username_pw_set(mosq, ctx->uid, ctx->pwd);
 
    /* set callback functions */
    mosquitto_connect_callback_set(mosq, sub_connect_callback);
    mosquitto_disconnect_callback_set(mosq, sub_disconnect_callback);
    mosquitto_message_callback_set(mosq, sub_message_callback);
 
    while( !g_signal.stop )
    {
        /* connect to MQTT broker  */
        if( mosquitto_connect(mosq, ctx->host, ctx->port, ctx->keepalive) )
        {
            log_error("Subscriber connect to broker[%s:%d] failure: %s\n", ctx->host, ctx->port, strerror(errno));
            msleep(1000);
            continue;
        }
 
        /* -1: use default timeout 1000ms  1: unused */
        mosquitto_loop_forever(mosq, -1, 1);
    }
 
    mosquitto_destroy(mosq);
    return NULL;
}