一、网关概述:
Linux网关的作用在于,通过蓝牙、LoRa、串口、CAN等接口,与哪些无法连接网络的设备建立联系,将它们的数据转发至服务器。这过程中,网关充当了数据的桥梁,将下级设备所产生的数据发送至服务器。网关跟我们的路由器区别是不一样的,路由器是给我们的设备提供网络服务器的,需要设备自身有网络能力,然后通过路由器WiFi 或者有线连接,路由器帮我们把报文转发到互联网。
二、项目架构
gitee代码路径:linux智能网关: 基于Linux环境智能网关,可运行在正点原子imx6ULL开发板
三、第三方库文件
1.log.c
log.c模块是一个开源的,C语言编译的日志输出工具,其开源地址为:XXX。这个库只有一个头文件log.h和一个源文件log.c。我们只需要在把对应的.c和.h放到我们的项目对应模块路径下面,就可以调用这个库对应的API接口。
2.cJSON
cJSON是一款轻量级、阔平台的C语言库,用于解析json格式数据,为C语言环境下提供了API。
3.MQTT(重点)
在ubuntu下使用MQTT服务器和客户端,没有公网仅支持局域网使用
MQTT服务器mosquitto的安装
sudo apt-get install mosquitto
以上默认只安装了mosquitto的服务,不带测试客户端工具mosquitto_sub和mosquitto_pub。如果需要,则可以安装
sudo apt-get install mosquitto-clients
服务器运行状态查看
查看有几个设备接入这个服务器
mosquitto服务器的简单使用
订阅消息
# 无密码mosquitto_sub -t test# 有密码mosquitto_sub -u user -P 123456 -t test
发布消息
# 无密码mosquitto_pub -t test -m "发布的内容"# 有密码mosquitto_pub -u user -P 123456 -t test -m "发布的内容"
运行截图:
左边订阅了test, 右边是往test发布消息,左边就能够收到订阅发布的消息
遇到的报错:
头文件找不到
解决方案:
sudo apt-get install libssl-devgit clone https://github.com/eclipse/paho.mqtt.c.gitcd paho.mqtt.cmakesudo make install
通过编译源码,安装然后找到对应的动态库,对应的makefile是这一句
curl对应的头文件找不到
解决方案:
tar -zxf curl-7.60.0.tar.gz cd curl-7.60.0/./configuresudo make install
链接错误 undefined reference to symbol 'pthread_cancel@@GLIBC_2.2.5' 和 DSO missing from command line 的主要原因是编译器无法找到动态共享对象(Dynamic Shared Object, DSO),即缺少 -lpthread 链接选项。以下是详细的解决方案
解决方案
链接器错误通常是因为编译过程中未正确链接所需的库文件。对于 POSIX 消息队列函数 (mq_open, mq_receive, mq_send, mq_unlink),这些函数定义在 <mqueue.h> 中,并实现于 GNU C 库 (glibc) 的实时扩展部分。因此,在编译时需要显式链接 -lrt 库。
以下是解决问题的具体方法:
说明
使用gitee上传项目遇到的一个问题
1、如果子目录下有 .git .gitignore 之类的文件,会被默认是git项目,在提交到远程仓库时不会以普通目录提交,会出现问题。所以需要删除前面提及的文件,再提交,就能看见目录下的所有内容了。
四、移植到imx6ull上遇到的问题
前言:最开始遇到的问题是mqtt相关库一致报错,报错和下面类似,也是C库找找不到,排查下来是开发板里面没有相关mqtt相关库,把sysroot里面相关mqtt库拷贝到开发板还是报错,因为版本太高,就需要我们自己重新基于源码去编译,不能让mqtt相关库加载的时候找不到对应高版本C库。
1.交叉编译后无法运行,具体截图如下:
报错的意思,我们二进制在运行的时候链接了C库,但是有对应版本找不到,开发板环境C库版本太低,升级开发板C库版本肯定可以解决,但是较麻烦。需要排查sysroot里面相关库的版本,不能大于开发板环境版本。第二个报错是链接libcrypto.so.50库的时候也是C库的版本太低,实际我们并没有用到这个库,原因就是我们sysroot目录下面包含了,然后我们开发板环境也有这个库,会去加载,然后C库版本太低,就会报错。
这种问题解决思路就是检查sysroot里面相关库和开发板上各种库最终去链接的C库的版本是否一致,我们开发上面C库的版本太低。
C库版本可以用如下命令查看:
查看开源库里面C库的版本用如下命令查看:
strings libcrypto.so.50 | grep 'GLIBC_'
从下面我们看到libcrypto.so.50需要的C库的版本,开发板环境是没有的,自然会报错
还可以用这个命令查看:
objdump -T libcrypto.so.50 | grep 'GLIBC_'
五、ota 升级部分讲解
ota升级大概流程:
1.检查远程版本(和本地的比较)
2.使用curl将版本下载到本地
3.校验哈希值,使用openssl
4.使用脚本替换当前本地版本,并重启
5.回滚(当版本有问题的时候,可以将上一个版本替换回来)
ota服务器搭建
使用ubuntu虚拟机运行python脚本作为ota服务器
代码如下:
import http.serverimport socketserverimport jsonimport osclass OTARequestHandler(http.server.SimpleHTTPRequestHandler): # 固件版本信息 FIRMWARE_VERSION = "1.2.5" FIRMWARE_FILENAME = "firmware" # 实际存储的文件名 def do_GET(self): """处理GET请求""" # 处理版本查询请求 if self.path == "/version": self.send_version_response() # 处理固件下载请求 elif self.path == "/firmware": self.serve_firmware() else: # 其他请求返回简单响应 self.send_response(200) self.send_header('Content-type', 'text/plain') self.end_headers() self.wfile.write(b"OTA Server is running") def send_version_response(self): """返回版本信息JSON响应""" try: version_parts = self.FIRMWARE_VERSION.split('.') version_data = { "major": int(version_parts[0]), "minor": int(version_parts[1]), "patch": int(version_parts[2]) } except (IndexError, ValueError): version_data = {"major": 0, "minor": 0, "patch": 0} self.send_response(200) self.send_header('Content-type', 'application/json') self.end_headers() self.wfile.write(json.dumps(version_data).encode('utf-8')) def serve_firmware(self): """提供固件文件下载""" try: # 获取固件文件完整路径 firmware_path = os.path.join(os.getcwd(), self.FIRMWARE_FILENAME) # 检查文件是否存在 if not os.path.exists(firmware_path): raise FileNotFoundError # 获取文件大小 file_size = os.path.getsize(firmware_path) # 设置HTTP响应头 self.send_response(200) self.send_header('Content-type', 'application/octet-stream') self.send_header('Content-Disposition', f'attachment; filename="firmware_{self.FIRMWARE_VERSION}"') self.send_header('Content-Length', str(file_size)) self.end_headers() # 流式传输文件内容 with open(firmware_path, 'rb') as f: while True: chunk = f.read(8192) # 8KB chunk if not chunk: break self.wfile.write(chunk) except FileNotFoundError: self.send_error(404, "Firmware file not found") except Exception as e: self.send_error(500, f"Server error: {str(e)}")def run_ota_server(ip='0.0.0.0', port=80): """启动OTA服务器""" with socketserver.TCPServer((ip, port), OTARequestHandler) as httpd: print(f"OTA server running on http://{ip}:{port}") print(f"Version endpoint: http://{ip}:{port}/version") print(f"Firmware endpoint: http://{ip}:{port}/firmware") print(f"Make sure '{OTARequestHandler.FIRMWARE_FILENAME}' exists in current directory") httpd.serve_forever()if __name__ == "__main__": # 需要sudo权限运行(80端口) run_ota_server()
运行:
因为监听的是80端口,需要使用root权限
为了能通过域名访问http服务器
修改本地hosts文件(测试环境)
适用场景:局域网开发测试
1. 打开hosts文件 sudo nano /etc/hosts #
2. 在文件末尾添加绑定规则 192.168.1.100 ota.example.com # 格式:IP + 域名
3. 保存后刷新DNS sudo systemd-resolve --flush-caches
完整代码:
不悔大哥/ota升级