mirror of
https://github.com/eclipse/paho.mqtt-sn.embedded-c.git
synced 2025-12-18 01:46:51 +01:00
Add LoRaLink sensor network
Signed-off-by: tomoaki <tomoaki@tomy-tech.com>
This commit is contained in:
tomoaki
559
MQTTSNGateway/src/linux/loralink/SensorNetwork.cpp
Normal file
559
MQTTSNGateway/src/linux/loralink/SensorNetwork.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,559 @@
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/**************************************************************************************
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* Copyright (c) 2016, Tomoaki Yamaguchi
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* All rights reserved. This program and the accompanying materials
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* are made available under the terms of the Eclipse Public License v1.0
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* and Eclipse Distribution License v1.0 which accompany this distribution.
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*
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* The Eclipse Public License is available at
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* http://www.eclipse.org/legal/epl-v10.html
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* and the Eclipse Distribution License is available at
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* http://www.eclipse.org/org/documents/edl-v10.php.
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*
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* Contributors:
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* Tomoaki Yamaguchi - initial API and implementation
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**************************************************************************************/
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#include <stdio.h>
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#include <unistd.h>
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#include <termios.h>
|
||||
#include <fcntl.h>
|
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#include <string.h>
|
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#include <stdlib.h>
|
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#include <sys/time.h>
|
||||
#include <sys/types.h>
|
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#include <sys/select.h>
|
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#include <errno.h>
|
||||
#include "SensorNetwork.h"
|
||||
#include "MQTTSNGWProcess.h"
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using namespace std;
|
||||
using namespace MQTTSNGW;
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#define LORA_PHY_MAXPAYLOAD 256
|
||||
#define LORALINK_MAX_API_LEN ( LORA_PHY_MAXPAYLOAD + 5 ) // PayloadType[1] + Rssi[2] + Snr[2]
|
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#define LORALINK_ACK 0x10
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#define LORALINK_NO_FREE_CH 0x20
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#define LORALINK_TX_TIMEOUT 0x40
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#define LORALINK_TIMEOUT_ACK 10000 // 10 secs
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||||
/*===========================================
|
||||
Class SensorNetAddreess
|
||||
============================================*/
|
||||
SensorNetAddress::SensorNetAddress()
|
||||
{
|
||||
_devAddr = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
SensorNetAddress::~SensorNetAddress()
|
||||
{
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SensorNetAddress::setAddress( uint8_t devAddr)
|
||||
{
|
||||
_devAddr = devAddr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
int SensorNetAddress::setAddress(string* address)
|
||||
{
|
||||
_devAddr = atoi(address->c_str());
|
||||
|
||||
if ( _devAddr == 0 )
|
||||
{
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SensorNetAddress::setBroadcastAddress(void)
|
||||
{
|
||||
_devAddr = BROADCAST_DEVADDR;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool SensorNetAddress::isMatch(SensorNetAddress* addr)
|
||||
{
|
||||
return _devAddr == addr->_devAddr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
SensorNetAddress& SensorNetAddress::operator =(SensorNetAddress& addr)
|
||||
{
|
||||
_devAddr = addr._devAddr;
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
char* SensorNetAddress::sprint(char* buf)
|
||||
{
|
||||
sprintf( buf, "%d", _devAddr);
|
||||
return buf;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*===========================================
|
||||
Class SensorNetwork
|
||||
============================================*/
|
||||
SensorNetwork::SensorNetwork()
|
||||
{
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
SensorNetwork::~SensorNetwork()
|
||||
{
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
int SensorNetwork::unicast(const uint8_t* payload, uint16_t payloadLength, SensorNetAddress* sendToAddr)
|
||||
{
|
||||
return LoRaLink::unicast(payload, payloadLength, sendToAddr);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int SensorNetwork::broadcast(const uint8_t* payload, uint16_t payloadLength)
|
||||
{
|
||||
return LoRaLink::broadcast(payload, payloadLength);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int SensorNetwork::read(uint8_t* buf, uint16_t bufLen)
|
||||
{
|
||||
return LoRaLink::recv(buf, bufLen, &_clientAddr);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int SensorNetwork::initialize(void)
|
||||
{
|
||||
char param[MQTTSNGW_PARAM_MAX];
|
||||
uint32_t baudrate = 115200;
|
||||
|
||||
if (theProcess->getParam("BaudrateLoRaLink", param) == 0)
|
||||
{
|
||||
baudrate = (uint32_t)atoi(param);
|
||||
}
|
||||
_description += "LoRaLink, Baudrate ";
|
||||
sprintf(param ,"%d", baudrate);
|
||||
_description += param;
|
||||
|
||||
theProcess->getParam("DeviceRxLoRaLink", param);
|
||||
_description += ", SerialRx ";
|
||||
_description += param;
|
||||
if ( LoRaLink::open(LORALINK_MODEM_RX, param, baudrate) < 0 )
|
||||
{
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
theProcess->getParam("DeviceTxLoRaLink", param);
|
||||
_description += ", SerialTx ";
|
||||
_description += param;
|
||||
return LoRaLink::open(LORALINK_MODEM_TX, param, baudrate);
|
||||
}
|
||||
|
||||
const char* SensorNetwork::getDescription(void)
|
||||
{
|
||||
return _description.c_str();
|
||||
}
|
||||
|
||||
SensorNetAddress* SensorNetwork::getSenderAddress(void)
|
||||
{
|
||||
return &_clientAddr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*===========================================
|
||||
Class LoRaLink
|
||||
============================================*/
|
||||
LoRaLink::LoRaLink(){
|
||||
_serialPortRx = new SerialPort();
|
||||
_serialPortTx = new SerialPort();
|
||||
_respCd = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
LoRaLink::~LoRaLink(){
|
||||
if ( _serialPortRx )
|
||||
{
|
||||
delete _serialPortRx;
|
||||
}
|
||||
if ( _serialPortTx )
|
||||
{
|
||||
delete _serialPortTx;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int LoRaLink::open(LoRaLinkModemType_t type, char* device, int baudrate)
|
||||
{
|
||||
int rate = B9600;
|
||||
|
||||
switch (baudrate)
|
||||
{
|
||||
case 9600:
|
||||
rate = B9600;
|
||||
break;
|
||||
case 19200:
|
||||
rate = B19200;
|
||||
break;
|
||||
case 38400:
|
||||
rate = B38400;
|
||||
break;
|
||||
case 57600:
|
||||
rate = B57600;
|
||||
break;
|
||||
case 115200:
|
||||
rate = B115200;
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int rc = 0;
|
||||
if ( type == LORALINK_MODEM_RX )
|
||||
{
|
||||
if ( (rc = _serialPortRx->open(device, rate, false, 1, O_RDWR | O_NOCTTY)) < 0 )
|
||||
return rc;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
rc = _serialPortTx->open(device, rate, false, 1, O_RDWR | O_NOCTTY);
|
||||
}
|
||||
return rc;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int LoRaLink::broadcast(const uint8_t* payload, uint16_t payloadLen){
|
||||
SensorNetAddress addr;
|
||||
addr.setBroadcastAddress();
|
||||
return send(MQTT_SN, payload, (uint8_t) payloadLen, &addr);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int LoRaLink:: unicast(const uint8_t* payload, uint16_t payloadLen, SensorNetAddress* addr){
|
||||
return send(MQTT_SN, payload, (uint8_t) payloadLen, addr);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int LoRaLink::recv(uint8_t* buf, uint16_t bufLen, SensorNetAddress* clientAddr)
|
||||
{
|
||||
while ( true )
|
||||
{
|
||||
if ( ( readApiFrame( &_loRaLinkApi, &_loRaLinkPara) == true ) && (_loRaLinkPara.Available == true) && ( _loRaLinkPara.Error == false ) )
|
||||
{
|
||||
clientAddr->_devAddr = _loRaLinkApi.SourceAddr;
|
||||
|
||||
bufLen = _loRaLinkApi.PayloadLen;
|
||||
|
||||
memcpy( buf, _loRaLinkApi.Payload, bufLen );
|
||||
|
||||
switch ( (int) _loRaLinkApi.PayloadType )
|
||||
{
|
||||
case API_RSP_ACK:
|
||||
_respCd = LORALINK_ACK;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case API_RSP_NFC:
|
||||
_respCd = LORALINK_NO_FREE_CH;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case API_RSP_TOT:
|
||||
_respCd = LORALINK_TX_TIMEOUT;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
|
||||
case MQTT_SN:
|
||||
memcpy( buf, _loRaLinkApi.Payload, bufLen );
|
||||
return bufLen;
|
||||
|
||||
default:
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
_sem.post();
|
||||
return bufLen;
|
||||
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
bool LoRaLink::readApiFrame(LoRaLinkFrame_t* api, LoRaLinkReadParameters_t* para)
|
||||
{
|
||||
uint8_t byte = 0;
|
||||
uint16_t val = 0;
|
||||
|
||||
while ( recv(&byte) == 0 )
|
||||
{
|
||||
if ( byte == START_BYTE )
|
||||
{
|
||||
para->apipos= 1;
|
||||
para->Error = true;
|
||||
para->Available = false;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if ( para->apipos > 0 && byte == ESCAPE )
|
||||
{
|
||||
if( recv(&byte ) == 0 )
|
||||
{
|
||||
byte ^= PAD; // decode
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
para->Escape = true;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if( para->Escape == true )
|
||||
{
|
||||
byte ^= PAD;
|
||||
para->Escape = false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
switch ( para->apipos )
|
||||
{
|
||||
case 0:
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 1:
|
||||
val = (uint16_t)byte;
|
||||
api->PayloadLen = val << 8;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 2:
|
||||
api->PayloadLen += byte;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 3:
|
||||
api->SourceAddr = byte;
|
||||
para->checksum = byte;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 4:
|
||||
val = (uint16_t)byte;
|
||||
api->Rssi = val << 8;
|
||||
para->checksum += byte;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 5:
|
||||
api->Rssi += byte;
|
||||
para->checksum += byte;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 6:
|
||||
val = (uint16_t)byte;
|
||||
api->Snr = val << 8;
|
||||
para->checksum += byte;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 7:
|
||||
api->Snr += byte;
|
||||
para->checksum += byte;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 8:
|
||||
api->PayloadType = byte;
|
||||
para->checksum += byte;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
default:
|
||||
if ( para->apipos >= api->PayloadLen + 2 ) // FRM_DEL + CRC = 2
|
||||
{
|
||||
para->Error = ( (0xff - para->checksum) != byte );
|
||||
para->Available = true;
|
||||
api->PayloadLen -= 7; // 7 = SrcAddr[1] + Rssi[2] + Snr[2] + PlType[1] + Crc[1]
|
||||
para->apipos = 0;
|
||||
para->checksum = 0;
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
para->checksum += byte;
|
||||
api->Payload[para->apipos - 9] = byte;
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
para->apipos++;
|
||||
}
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int LoRaLink::send(LoRaLinkPayloadType_t type, const uint8_t* payload, uint16_t pLen, SensorNetAddress* addr)
|
||||
{
|
||||
D_NWSTACK("\r\n===> Send: ");
|
||||
uint8_t buf[2] = { 0 };
|
||||
uint8_t chks = 0;
|
||||
uint16_t len = pLen + 3; // 3 = DestAddr[1] + PayloadType[1] + Crc[1]
|
||||
_respCd = 0;
|
||||
|
||||
_serialPortTx->send(START_BYTE);
|
||||
|
||||
buf[0] = (len >> 8) & 0xff;
|
||||
buf[1] = len & 0xff;
|
||||
send(buf[0]);
|
||||
send(buf[1]);
|
||||
|
||||
send( addr->_devAddr );
|
||||
chks = addr->_devAddr;
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
send(type);
|
||||
chks += type;
|
||||
|
||||
D_NWSTACK("\r\n Payload: ");
|
||||
|
||||
for ( uint8_t i = 0; i < pLen; i++ ){
|
||||
send(payload[i]); // Payload
|
||||
chks += payload[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
chks = 0xff - chks;
|
||||
D_NWSTACK(" checksum ");
|
||||
send(chks);
|
||||
D_NWSTACK("\r\n");
|
||||
|
||||
/* wait ACK */
|
||||
_sem.timedwait(LORALINK_TIMEOUT_ACK);
|
||||
|
||||
if ( _respCd == LORALINK_NO_FREE_CH )
|
||||
{
|
||||
D_NWSTACK(" Channel isn't free\r\n");
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
else if ( _respCd != LORALINK_ACK )
|
||||
{
|
||||
D_NWSTACK(" Not Acknowleged\r\n");
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
return (int)pLen;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void LoRaLink::send(uint8_t c)
|
||||
{
|
||||
if( (c == START_BYTE || c == ESCAPE || c == XON || c == XOFF)){
|
||||
_serialPortTx->send(ESCAPE);
|
||||
_serialPortTx->send(c ^ PAD);
|
||||
}else{
|
||||
_serialPortTx->send(c);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int LoRaLink::recv(uint8_t* buf)
|
||||
{
|
||||
struct timeval timeout;
|
||||
int maxfd;
|
||||
int fd;
|
||||
fd_set rfds;
|
||||
|
||||
timeout.tv_sec = 1;
|
||||
timeout.tv_usec = 0; // 500ms
|
||||
FD_ZERO(&rfds);
|
||||
FD_SET(_serialPortRx->_fd, &rfds);
|
||||
FD_SET(_serialPortTx->_fd, &rfds);
|
||||
if ( _serialPortRx->_fd > _serialPortTx->_fd )
|
||||
{
|
||||
maxfd = _serialPortRx->_fd;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
maxfd = _serialPortTx->_fd;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if ( select(maxfd + 1, &rfds, 0, 0, &timeout) > 0 )
|
||||
{
|
||||
if ( FD_ISSET(_serialPortRx->_fd, &rfds) )
|
||||
{
|
||||
fd = _serialPortRx->_fd;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
fd = _serialPortTx->_fd;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if ( read(fd, buf, 1) == 1 )
|
||||
{
|
||||
/*
|
||||
if ( *buf == ESCAPE )
|
||||
{
|
||||
D_NWSTACK( " %02x",buf[0] );
|
||||
if ( read(fd, buf, 1) == 1 )
|
||||
{
|
||||
*buf = PAD ^ *buf;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
*/
|
||||
D_NWSTACK( " %02x",buf[0] );
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*=========================================
|
||||
Class SerialPort
|
||||
=========================================*/
|
||||
SerialPort::SerialPort()
|
||||
{
|
||||
_tio.c_iflag = IGNBRK | IGNPAR;
|
||||
_tio.c_cflag = CS8 | CLOCAL | CREAD;
|
||||
_tio.c_cc[VINTR] = 0;
|
||||
_tio.c_cc[VTIME] = 10; // 1 sec.
|
||||
_tio.c_cc[VMIN] = 1;
|
||||
_fd = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
SerialPort::~SerialPort()
|
||||
{
|
||||
if (_fd)
|
||||
{
|
||||
::close(_fd);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int SerialPort::open(char* devName, unsigned int baudrate, bool parity,
|
||||
unsigned int stopbit, unsigned int flg)
|
||||
{
|
||||
_fd = ::open(devName, flg);
|
||||
if (_fd < 0)
|
||||
{
|
||||
return _fd;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (parity)
|
||||
{
|
||||
_tio.c_cflag = _tio.c_cflag | PARENB;
|
||||
}
|
||||
if (stopbit == 2)
|
||||
{
|
||||
_tio.c_cflag = _tio.c_cflag | CSTOPB;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (cfsetspeed(&_tio, baudrate) < 0)
|
||||
{
|
||||
return errno;
|
||||
}
|
||||
return tcsetattr(_fd, TCSANOW, &_tio);
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool SerialPort::send(unsigned char b)
|
||||
{
|
||||
if (write(_fd, &b, 1) <= 0)
|
||||
{
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
D_NWSTACK( " %02x", b);
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
}
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void SerialPort::flush(void)
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{
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tcsetattr(_fd, TCSAFLUSH, &_tio);
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}
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