本文以C Link SDK中的Demo文件./demos/shadow_basic_demo.c为例，介绍如何调用Link SDK的API，展示设备影子功能。

背景信息

  • 设备影子功能的更多信息，请参见概述。

  • 设备影子功能基于MQTT接入，开发过程中涉及MQTT接入的代码说明，请参见MQTT接入。

步骤一：初始化

  1. 添加头文件。
    ……
……

#include "aiot_shadow_api.h"
  2. 配置底层依赖和日志输出。
        aiot_sysdep_set_portfile(&g_aiot_sysdep_portfile);
    aiot_state_set_logcb(demo_state_logcb);
  3. 调用aiot_shadow_init，创建Shadow客户端实例，并初始化默认参数。
        shadow_handle = aiot_shadow_init();
    if (shadow_handle == NULL) {
        printf("aiot_shadow_init failed\n");
        return -1;
    }

步骤二：配置功能

调用aiot_shadow_setopt，配置以下功能。

  1. 关联MQTT连接的句柄。
    注意 配置设备影子功能参数前，请确保已配置设备认证信息等相关参数。具体操作，请参见MQTT配置连接参数。
    • 示例代码：
          aiot_shadow_setopt(shadow_handle, AIOT_SHADOWOPT_MQTT_HANDLE, mqtt_handle);
    • 相关参数：
      配置项 示例值 说明
      AIOT_SHADOWOPT_MQTT_HANDLE mqtt_handle 设备影子功能的请求基于MQTT连接，通过该配置项，关联MQTT连接句柄。
  2. 配置消息回调。
    • 示例代码：
          aiot_shadow_setopt(shadow_handle, AIOT_SHADOWOPT_RECV_HANDLER, (void *)demo_shadow_recv_handler);
    • 相关参数：
      配置项 示例值 说明
      AIOT_SHADOWOPT_RECV_HANDLER demo_shadow_recv_handler 接收设备影子相关消息时，调用该函数。

步骤三：设备主动上报状态

设备在线时，主动上报设备状态到影子，应用程序主动获取设备影子状态。

  1. 设备调用aiot_shadow_send，向物联网平台上报最新状态到影子。
    上报状态时，需注意：
    • 上报状态消息的数据结构类型为aiot_shadow_msg_t，是aiot_shadow_send()的入参。
    • 上报状态的消息类型为AIOT_SHADOWMSG_UPDATE。 
    int32_t demo_update_shadow(void *shadow_handle, char *reported_data, int64_t version)
{
    aiot_shadow_msg_t message;

    memset(&message, 0, sizeof(aiot_shadow_msg_t));
    message.type = AIOT_SHADOWMSG_UPDATE;
    message.data.update.reported = reported_data;
    message.data.update.version = version;

    return aiot_shadow_send(shadow_handle, &message);
}
  2. 设置上报状态消息的内容。
    • 示例代码：
              res = demo_update_shadow(shadow_handle, "{\"LightSwitch\":1}", 0);
        if (res < 0) {
            printf("demo_delete_shadow_report failed, res = -0x%04x\r\n", -res);
        }
    • 示例消息内容说明：
      示例 Alink格式 说明 
      {
    "LightSwitch": 1
}
      		 
      {
  "method": "update", 
  "state": {
    "reported": {
      "LightSwitch": 1
    }
  }, 
  "version": 0
}
      		 上报的消息的内容为JSON格式，是Alink格式数据中state的值。详细说明，请参见设备主动上报状态。

      示例代码的消息内容为：

      • 将属性LightSwitch设置为1。
      • 将版本号设置为0。
        说明
        • 后续操作的版本号递增， 否则物联网平台将返回错误。
        • 如果将版本号设置为-1， 物联网平台则清空设备影子数据，并将版本号更新为0。
  3. 物联网平台接收到设备影子的消息后，更新影子文件。然后，向设备返回应答报文。
  4. 设备接收应答报文后，触发回调函数demo_shadow_recv_handler。

    您可以参考以下内容，编写回调函数的处理逻辑：

    • 应答报文的数据结构类型为aiot_shadow_recv_t，是回调函数的入参。
    • 应答报文消息的类型为AIOT_SHADOWRECV_GENERIC_REPLY。
    • 以下是应答报文示例及其Alink数据格式：
      示例 Alink格式 说明 
      {
    "status":"success",
    "version":0
}
      		 
      {
  "method": "reply", 
  "payload": {
    "status": "success", 
    "version": 0
  }, 
  "timestamp": 1626317187
}
      		 应答报文的内容是Alink数据中payload的值。

      示例消息表示上报状态成功。
    • 示例代码仅做打印处理。
    void demo_shadow_recv_handler(void *handle, const aiot_shadow_recv_t *recv, void *userdata)
{
    printf("demo_shadow_recv_handler, type = %d, productKey = %s, deviceName = %s\r\n",
            recv->type, recv->product_key, recv->device_name);

    switch (recv->type) {

        case AIOT_SHADOWRECV_GENERIC_REPLY: {
            const aiot_shadow_recv_generic_reply_t *generic_reply = &recv->data.generic_reply;

            printf("payload = \"%.*s\", status = %s, timestamp = %ld\r\n",
                   generic_reply->payload_len,
                   generic_reply->payload,
                   generic_reply->status,
                   (unsigned long)generic_reply->timestamp);
        }
……
……
        default:
            break;
    }
}

步骤四：应用程序改变设备状态

您可以通过应用程序，或登录物联网平台，向设备影子发送期望属性，最终实现改变设备状态。

  1. 下发期望状态给设备影子。
    • 您可以开发物联网平台云端应用程序，调用API下发设备影子期望属性，详细说明，请参见UpdateDeviceShadow。
    • 您可以在物联网平台的设备详情页，直接下发设备影子期望属性，具体操作，请参见查看与更新设备影子。
  2. 物联网平台根据下发的期望状态消息，更新影子内容。然后，下发该影子内容至设备。
  3. 设备接收影子文件后，触发回调函数demo_shadow_recv_handler。
    注意 如果设备不在线，具体操作，请参见步骤五：设备主动获取设备影子内容。
    您可以参考以下内容，编写回调函数的处理逻辑：
    • 下发的期望状态消息的数据结构类型为aiot_shadow_recv_t，是回调函数的入参。
    • 期望状态的消息类型为AIOT_SHADOWRECV_CONTROL。
    • 以下是期望状态消息示例及其Alink数据格式：
      示例 Alink格式 说明 
      {
    "state": {
        "desired": {
            "LightSwitch": 0
        }
    },
    "metadata": {
        "desired": {
            "LightSwitch": {
                "timestamp": 1626319658
            }
        }
    }
}
      		 
      {
  "method": "control", 
  "payload": { 
   "state": {
        "desired": {
            "LightSwitch": 0
        }
    },
    "metadata": {
        "desired": {
            "LightSwitch": {
                "timestamp": 1626319658 
       }
      }
    }
  }, 
  "version": 2, 
  "timestamp": 1469564576
}
      		 期望状态消息的的内容是Alink数据中payload的值。

      示例消息为设置LightSwitch的期望属性值为0。

    • 示例代码仅做打印处理。
    void demo_shadow_recv_handler(void *handle, const aiot_shadow_recv_t *recv, void *userdata)
{
    printf("demo_shadow_recv_handler, type = %d, productKey = %s, deviceName = %s\r\n",
            recv->type, recv->product_key, recv->device_name);

    switch (recv->type) {
……
……
        case AIOT_SHADOWRECV_CONTROL: {
            const aiot_shadow_recv_control_t *control = &recv->data.control;

            printf("payload = \"%.*s\", version = %ld\r\n",
                   control->payload_len,
                   control->payload,
                   (unsigned long)control->version);
        }
……
……
        default:
            break;
    }
}
  4. 设备更新状态后，上报最新的状态至设备影子，并处理应答报文。
    具体操作，请参见步骤三：设备主动上报状态。
  5. 上报最新的状态后，调用aiot_shadow_send，删除期望属性。
    请求删除期望属性时，需注意：
    • 删除期望属性消息的数据结构类型为aiot_shadow_msg_t，是aiot_shadow_send()的入参。
    • 消息的类型为AIOT_SHADOWMSG_CLEAN_DESIRED。
    • 示例代码删除了期望属性的全部内容，并设置版本号为1。
    int32_t demo_clean_shadow_desired(void *shadow_handle, int64_t version)
{
    aiot_shadow_msg_t message;

    memset(&message, 0, sizeof(aiot_shadow_msg_t));
    message.type = AIOT_SHADOWMSG_CLEAN_DESIRED;
    message.data.clean_desired.version = version;

    return aiot_shadow_send(shadow_handle, &message);
}
……
……
        res = demo_clean_shadow_desired(shadow_handle, 1);
        if (res < 0) {
            printf("demo_clean_shadow_desired failed, res = -0x%04x\r\n", -res);
        }
  6. 删除属性的请求发送后，物联网平台返回应答报文，触发回调函数demo_shadow_recv_handler。
    具体操作，请参见配置应答报文的回调函数。

步骤五：设备主动获取设备影子内容

若应用程序发送指令时，设备离线。设备再次上线后，将主动获取设备影子内容。

  1. 设备调用aiot_shadow_send，向物联网平台发送查询指令，获取设备影子内容。
    查询指令的消息类型为AIOT_SHADOWMSG_GET。
    int32_t demo_get_shadow(void *shadow_handle)
{
    aiot_shadow_msg_t message;

    memset(&message, 0, sizeof(aiot_shadow_msg_t));
    message.type = AIOT_SHADOWMSG_GET;

    return aiot_shadow_send(shadow_handle, &message);
}
……
……
        res = demo_get_shadow(shadow_handle);
        if (res < 0) {
            printf("demo_get_shadow failed, res = -0x%04x\r\n", -res);
        }
  2. 物联网平台收到查询指令后，返回查询结果。设备接收返回结果后，触发回调函数demo_shadow_recv_handler。
    您可以参考以下内容，编写回调函数的处理逻辑：
    • 回调函数处理消息的数据结构类型为aiot_shadow_recv_t，是回调函数的入参。
    • 消息的类型为AIOT_SHADOWRECV_GET_REPLY。
    • 以下是查询后返回的消息示例及其Alink数据格式：
      示例 Alink格式 说明 
      {
    "status": "success",
    "state": {
        "reported": {

        }
    },
    "metadata": {
        "reported": {

        }
    }
}
      		 
      {
  "method": "reply", 
  "payload": {
    "status": "success",
    "state": {
        "reported": {

        }
    },
    "metadata": {
        "reported": {

        }
    }
}, 
  "version": 5, 
  "timestamp": 1626320690
}
      		 获取属性消息的内容是Alink数据中payload的值。

      示例消息表示请求发送成功，获取的消息值未空，未上报过消息。
    • 示例代码仅做打印处理。
    void demo_shadow_recv_handler(void *handle, const aiot_shadow_recv_t *recv, void *userdata)
{
    printf("demo_shadow_recv_handler, type = %d, productKey = %s, deviceName = %s\r\n",
            recv->type, recv->product_key, recv->device_name);

    switch (recv->type) {
……
……
        case AIOT_SHADOWRECV_GET_REPLY: {
            const aiot_shadow_recv_get_reply_t *get_reply = &recv->data.get_reply;

            printf("payload = \"%.*s\", version = %ld\r\n",
                   get_reply->payload_len,
                   get_reply->payload,
                   (unsigned long)get_reply->version);
        }
        default:
            break;
    }
}

步骤六：设备主动删除影子属性

若设备端已经是最新状态，设备端可以主动发送指令，删除设备影子中保存的某条属性状态。

  1. 设备调用aiot_shadow_send，向物联网平台发送删除指令，删除设备影子中的指定属性。
    发送删除指令时，需注意：
    • 删除指令的数据结构类型为aiot_shadow_msg_t，是aiot_shadow_send()的入参。
    • 删除指令的消息类型为AIOT_SHADOWMSG_DELETE_REPORTED。 
    int32_t demo_delete_shadow_report(void *shadow_handle, char *reported, int64_t version)
{
    aiot_shadow_msg_t message;

    memset(&message, 0, sizeof(aiot_shadow_msg_t));
    message.type = AIOT_SHADOWMSG_DELETE_REPORTED;
    message.data.delete_reporte.reported = reported;
    message.data.delete_reporte.version = version;

    return aiot_shadow_send(shadow_handle, &message);
}
  2. 设置删除指令的内容。
    • 示例代码：
              res = demo_delete_shadow_report(shadow_handle, "{\"LightSwitch\":\"null\"}", 2);
        if (res < 0) {
            printf("demo_delete_shadow_report failed, res = -0x%04x\r\n", -res);
        }
    • 示例消息内容说明：
      示例 Alink格式 说明 
      "{\"LightSwitch\":\"null\"}", 2
      		 
      {
  "method": "delete", 
  "state": {
    "reported": {
      "LightSwitch": "null", 
    }
  }, 
  "version": 2
}
      		 删除指令消息的内容为JSON格式，是Alink格式数据中state的值。详细说明，请参见设备主动删除影子属性。

      示例代码的消息内容为：

      • 将属性LightSwitch设置为null，表示清除设备影子所有数据。
      • 将版本号设置为2。
  3. 物联网平台收到删除指令后，返回应答报文。设备接收报文后，触发回调函数demo_shadow_recv_handler。
    具体操作，请参见配置应答报文的回调函数。

步骤七：退出程序

调用aiot_shadow_deinit，销毁Shadow客户端实例，释放资源。

    res = aiot_shadow_deinit(&shadow_handle);
    if (res < STATE_SUCCESS) {
        printf("aiot_shadow_deinit failed: -0x%04X\n", -res);
        return -1;
    }

后续步骤

  • 例程文件配置完成后，需进行编译，生成可执行文件./output/shadow-basic-demo。
    注意
    • 配置Demo文件时，请根据测试场景，取消上报状态、获取属性、删除期望或上报属性的相关代码两边的注释符号（/*和*/），并根据场景更换版本号。
    • 更新版本号时，需注意：
      • 后续操作的版本号递增， 否则物联网平台将返回错误。
      • 如果将版本号设置为-1， 物联网平台则清空设备影子数据，并将版本号更新为0。

  • 关于运行结果的详细说明，请参见运行日志。