first commit

main.lua

@@ -0,0 +1,107 @@
+--[[
+@module  main
+@summary LuatOS用户应用脚本文件入口，总体调度应用逻辑
+@version 1.0
+@date    2025.07.28
+@author  朱天华
+@usage
+本demo演示的核心功能为：
+1、创建四路mqtt连接，详情如下
+- 创建一个mqtt client，连接mqtt server；
+- 创建一个mqtt ssl client，连接mqtt ssl server，不做证书校验；
+- 创建一个mqtt ssl client，连接mqtt ssl server，client仅单向校验server的证书，server不校验client的证书和密钥文件；
+- 创建一个mqtt ssl client，连接mqtt ssl server，client校验server的证书，server校验client的证书和密钥文件；
+2、每一路mqtt连接出现异常后，自动重连；
+3、每一路mqtt连接，client按照以下几种逻辑发送数据给server
+- 串口应用功能模块uart_app.lua，通过uart1接收到串口数据，将串口数据增加send from uart: 前缀后，使用mobile.imei().."/uart/up"主题，发送给server；
+- 定时器应用功能模块timer_app.lua，定时产生数据，将数据增加send from timer：前缀后，使用mobile.imei().."/timer/up"主题，发送给server；
+4、每一路mqtt连接，client收到server数据后，将数据增加recv from mqtt/mqtt ssl/mqtt ssl ca/mqtt ssl mutual ca（四选一）server: 前缀后，通过uart1发送出去；
+5、启动一个网络业务逻辑看门狗task，用来监控网络环境，如果连续长时间工作不正常，重启整个软件系统；
+6、netdrv_device：配置连接外网使用的网卡，目前支持以下四种选择（四选一）
+   (1) netdrv_4g：4G网卡
+   (2) netdrv_wifi：WIFI STA网卡
+   (3) netdrv_eth_spi：通过SPI外挂CH390H芯片的以太网卡
+   (4) netdrv_multiple：支持以上三种网卡，可以配置三种网卡的优先级
+
+更多说明参考本目录下的readme.md文件
+]]
+
+
+--[[
+必须定义PROJECT和VERSION变量，Luatools工具会用到这两个变量，远程升级功能也会用到这两个变量
+PROJECT：项目名，ascii string类型
+        可以随便定义，只要不使用,就行
+VERSION：项目版本号，ascii string类型
+        如果使用合宙iot.openluat.com进行远程升级，必须按照"XXX.YYY.ZZZ"三段格式定义：
+            X、Y、Z各表示1位数字，三个X表示的数字可以相同，也可以不同，同理三个Y和三个Z表示的数字也是可以相同，可以不同
+            因为历史原因，YYY这三位数字必须存在，但是没有任何用处，可以一直写为000
+        如果不使用合宙iot.openluat.com进行远程升级，根据自己项目的需求，自定义格式即可
+]]
+PROJECT = "MQTT"
+VERSION = "001.000.000"
+
+
+-- 在日志中打印项目名和项目版本号
+log.info("main", PROJECT, VERSION)
+
+
+-- 如果内核固件支持wdt看门狗功能，此处对看门狗进行初始化和定时喂狗处理
+-- 如果脚本程序死循环卡死，就会无法及时喂狗，最终会自动重启
+if wdt then
+    --配置喂狗超时时间为9秒钟
+    wdt.init(9000)
+    --启动一个循环定时器，每隔3秒钟喂一次狗
+    sys.timerLoopStart(wdt.feed, 3000)
+end
+
+
+-- 如果内核固件支持errDump功能，此处进行配置，【强烈建议打开此处的注释】
+-- 因为此功能模块可以记录并且上传脚本在运行过程中出现的语法错误或者其他自定义的错误信息，可以初步分析一些设备运行异常的问题
+-- 以下代码是最基本的用法，更复杂的用法可以详细阅读API说明文档
+-- 启动errDump日志存储并且上传功能，600秒上传一次
+-- if errDump then
+--     errDump.config(true, 600)
+-- end
+
+
+-- 使用LuatOS开发的任何一个项目，都强烈建议使用远程升级FOTA功能
+-- 可以使用合宙的iot.openluat.com平台进行远程升级
+-- 也可以使用客户自己搭建的平台进行远程升级
+-- 远程升级的详细用法，可以参考fota的demo进行使用
+
+
+-- 启动一个循环定时器
+-- 每隔3秒钟打印一次总内存，实时的已使用内存，历史最高的已使用内存情况
+-- 方便分析内存使用是否有异常
+-- sys.timerLoopStart(function()
+--     log.info("mem.lua", rtos.meminfo())
+--     log.info("mem.sys", rtos.meminfo("sys"))
+-- end, 3000)
+
+-- 加载网络环境检测看门狗功能模块
+require "network_watchdog"
+
+-- 加载网络驱动设备功能模块
+require "netdrv_device"
+
+-- 加载串口应用功能模块
+require "uart_app"
+-- 加载定时器应用功能模块
+require "timer_app"
+
+-- 加载mqtt client 主应用功能模块
+require "mqtt_main"
+
+-- 加载mqtt ssl client 主应用功能模块（mqtt ssl 无证书校验）
+-- require "mqtts_main"
+
+-- 加载mqtt ssl ca client 主应用功能模块（mqtt ssl 单向证书校验）
+-- require "mqtts_ca_main"
+
+-- 加载mqtt ssl mutual ca client 主应用功能模块（mqtt ssl 双向证书校验）
+-- require "mqtts_m_ca_main"
+
+-- 用户代码已结束---------------------------------------------
+-- 结尾总是这一句
+sys.run()
+-- sys.run()之后不要加任何语句!!!!!因为添加的任何语句都不会被执行

mqtt/mqtt_main.lua

@@ -0,0 +1,265 @@
+--[[
+@module  mqtt_main
+@summary mqtt client 主应用功能模块
+@version 1.0
+@date    2025.07.28
+@author  朱天华
+@usage
+本文件为mqtt client 主应用功能模块，核心业务逻辑为：
+1、创建一个mqtt client，连接server；
+2、处理连接/订阅/取消订阅/异常逻辑，出现异常后执行重连动作；
+3、调用mqtt_receiver的外部接口mqtt_receiver.proc，对接收到的publish数据进行处理；
+4、调用sys.sendMsg接口，发送"CONNECT OK"、"PUBLISH OK"和"DISCONNECTED"三种类型的"MQTT_EVENT"消息到mqtt_sender的task，控制publish数据发送逻辑；
+5、收到MQTT心跳应答后，执行sys.publish("FEED_NETWORK_WATCHDOG") 对网络环境检测看门狗功能模块进行喂狗；
+
+本文件没有对外接口，直接在main.lua中require "mqtt_main"就可以加载运行；
+]]
+
+
+-- 加载mqtt client数据接收功能模块
+local mqtt_receiver = require "mqtt_receiver"
+-- 加载mqtt client数据发送功能模块
+local mqtt_sender = require "mqtt_sender"
+
+-- mqtt服务器地址和端口
+-- 这里使用的地址和端口，会不定期重启或维护，仅能用作测试用途，不可商用，说不定哪一天就关闭了
+-- 用户开发项目时，替换为自己的商用服务器地址和端口
+local SERVER_ADDR = "14.103.101.132"
+local SERVER_PORT = 1883
+
+-- mqtt_main的任务名
+local TASK_NAME = mqtt_sender.TASK_NAME_PREFIX.."main"
+
+-- mqtt主题的前缀：IMEI号
+local TOPIC_PREFIX = mobile.imei()
+
+-- mqtt client的事件回调函数
+local function mqtt_client_event_cbfunc(mqtt_client, event, data, payload, metas)
+    log.info("mqtt_client_event_cbfunc", mqtt_client, event, data, payload, json.encode(metas))
+
+    -- mqtt连接成功
+    if event == "conack" then
+        sys.sendMsg(TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "CONNECT", true)
+        -- 订阅单主题
+        -- 第二个参数表示qos，取值范围为0,1,2，如果不设置，默认为0
+        if not mqtt_client:subscribe(TOPIC_PREFIX .. "/down") then
+            sys.sendMsg(TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "SUBSCRIBE", false, -1)
+        end
+        -- 订阅多主题，如果有需要，打开注释
+        -- 表中的每一个订阅主题的格式为[topic]=qos
+        -- if not mqtt_client:subscribe(
+        --         {
+        --             [(TOPIC_PREFIX .. "/data"]=0,
+        --             [(TOPIC_PREFIX .. "/cmd"]=1
+        --         }
+        -- ) then
+        --     sys.sendMsg(TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "SUBSCRIBE", false, -1)
+        -- end
+
+    -- 订阅结果
+    -- data：订阅应答结果，true为成功，false为失败
+    -- payload：number类型；成功时表示qos，取值范围为0,1,2；失败时表示失败码，一般是0x80
+    elseif event == "suback" then
+        -- 发送消息通知 mqtt main task
+        sys.sendMsg(TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "SUBSCRIBE", data, payload)
+
+    -- 取消订阅成功
+    elseif event == "unsuback" then
+        -- 发送消息通知 mqtt main task
+        sys.sendMsg(TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "UNSUBSCRIBE", true)
+
+    -- 接收到服务器下发的publish数据
+    -- data：string类型，表示topic
+    -- payload：string类型，表示payload
+    -- metas：table类型，数据内容如下
+    -- {
+    --     qos: number类型，取值范围0,1,2
+    --     retain：number类型，取值范围0,1
+    --     dup：number类型，取值范围0,1
+    --     message_id: number类型
+    -- }
+    elseif event == "recv" then
+        -- 对接收到的publish数据处理
+        mqtt_receiver.proc(data, payload, metas)
+
+    -- 发送成功publish数据
+    -- data：number类型，表示message id
+    elseif event == "sent" then
+        -- 发送消息通知 mqtt sender task
+        sys.sendMsg(mqtt_sender.TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "PUBLISH_OK", data)
+
+    -- 服务器断开mqtt连接
+    elseif event == "disconnect" then
+        -- 发送消息通知 mqtt main task
+        sys.sendMsg(TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "DISCONNECTED", false)
+
+    -- 收到服务器的心跳应答
+    elseif event == "pong" then
+        -- 接收到数据，通知网络环境检测看门狗功能模块进行喂狗
+        sys.publish("FEED_NETWORK_WATCHDOG")
+
+    -- 严重异常，本地会主动断开连接
+    -- data：string类型，表示具体的异常，有以下几种：
+    --       "connect"：tcp连接失败
+    --       "tx"：数据发送失败
+    --       "conack"：mqtt connect后，服务器应答CONNACK鉴权失败，失败码为payload（number类型）
+    --       "other"：其他异常
+    elseif event == "error" then
+        if data == "connect" or data == "conack" then
+            -- 发送消息通知 mqtt main task，连接失败
+            sys.sendMsg(TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "CONNECT", false)
+        elseif data == "other" or data == "tx" then
+            -- 发送消息通知 mqtt main task，出现异常
+            sys.sendMsg(TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "ERROR")
+        end
+    end
+end
+
+-- mqtt main task 的任务处理函数
+local function mqtt_client_main_task_func()
+
+    local mqtt_client
+    local result, msg
+
+    while true do
+        -- 如果当前时间点设置的默认网卡还没有连接成功，一直在这里循环等待
+        while not socket.adapter(socket.dft()) do
+            log.warn("mqtt_client_main_task_func", "wait IP_READY", socket.dft())
+            -- 在此处阻塞等待默认网卡连接成功的消息"IP_READY"
+            -- 或者等待1秒超时退出阻塞等待状态;
+            -- 注意：此处的1000毫秒超时不要修改的更长；
+            -- 因为当使用exnetif.set_priority_order配置多个网卡连接外网的优先级时，会隐式的修改默认使用的网卡
+            -- 当exnetif.set_priority_order的调用时序和此处的socket.adapter(socket.dft())判断时序有可能不匹配
+            -- 此处的1秒，能够保证，即使时序不匹配，也能1秒钟退出阻塞状态，再去判断socket.adapter(socket.dft())
+            sys.waitUntil("IP_READY", 1000)
+        end
+
+        -- 检测到了IP_READY消息
+        log.info("mqtt_client_main_task_func", "recv IP_READY", socket.dft())
+
+        -- 清空此task绑定的消息队列中的未处理的消息
+        sys.cleanMsg(TASK_NAME)
+
+        -- 创建mqtt client对象
+        mqtt_client = mqtt.create(nil, SERVER_ADDR, SERVER_PORT)
+        -- 如果创建mqtt client对象失败
+        if not mqtt_client then
+            log.error("mqtt_client_main_task_func", "mqtt.create error")
+            goto EXCEPTION_PROC
+        end
+
+        -- 配置mqtt client对象的client id，username，password和clean session标志
+        result = mqtt_client:auth(TASK_NAME..mobile.imei(), "", "", true)
+        -- 如果配置失败
+        if not result then
+            log.error("mqtt_client_main_task_func", "mqtt_client:auth error")
+            goto EXCEPTION_PROC
+        end
+
+        -- 注册mqtt client对象的事件回调函数
+        mqtt_client:on(mqtt_client_event_cbfunc)
+
+        -- 设置mqtt keepalive时间为120秒
+        -- 如果没有设置，内核固件中默认为180秒
+        -- 有需要的话，可以打开注释
+        -- mqtt_client:keepalive(120)
+
+        -- 设置遗嘱消息，有需要的话，可以打开注释
+        -- mqtt_client:will(TOPIC_PREFIX .. "/status", "offline")
+
+        -- 连接server
+        result = mqtt_client:connect()
+        -- 如果连接server失败
+        if not result then
+            log.error("mqtt_client_main_task_func", "mqtt_client:connect error")
+            goto EXCEPTION_PROC
+        end
+
+
+        -- 连接、断开连接、订阅、取消订阅、异常等各种事件的处理调度逻辑
+        while true do
+            -- 等待"MQTT_EVENT"消息
+            msg = sys.waitMsg(TASK_NAME, "MQTT_EVENT")
+            log.info("mqtt_client_main_task_func waitMsg", msg[2], msg[3], msg[4])
+
+            -- connect连接结果
+            -- msg[3]表示连接结果，true为连接成功，false为连接失败
+            if msg[2] == "CONNECT" then
+                -- mqtt连接成功
+                if msg[3] then
+                    log.info("mqtt_client_main_task_func", "connect success")
+                    -- 通知mqtt sender数据发送应用模块的task，MQTT连接成功
+                    sys.sendMsg(mqtt_sender.TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "CONNECT_OK", mqtt_client)
+                -- mqtt连接失败
+                else
+                    log.info("mqtt_client_main_task_func", "connect error")
+                    -- 退出循环，发起重连
+                    break
+                end
+
+            -- subscribe订阅结果
+            -- msg[3]表示订阅结果，true为订阅成功，false为订阅失败
+            elseif msg[2] == "SUBSCRIBE" then
+                -- 订阅成功
+                if msg[3] then
+                    log.info("mqtt_client_main_task_func", "subscribe success", "qos: "..(msg[4] or "nil"))
+                -- 订阅失败
+                else
+                    log.error("mqtt_client_main_task_func", "subscribe error", "code", msg[4])
+                    -- 主动断开mqtt client连接
+                    mqtt_client:disconnect()
+                    -- 发送disconnect之后，此处延时1秒，给数据发送预留一点儿时间，发送到服务器；
+                    -- 即使1秒的时间不足以发送给服务器也没关系；对服务器来说，mqtt客户端只是没有优雅的断开，不影响什么实质功能；
+                    sys.wait(1000)
+                    break
+                end
+
+            -- unsubscribe取消订阅成功
+            elseif msg[2] == "UNSUBSCRIBE" then
+                log.info("mqtt_client_main_task_func", "unsubscribe success")
+
+            -- 需要主动关闭mqtt连接
+            -- 用户需要主动关闭mqtt连接时，可以调用sys.sendMsg(TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "CLOSE")
+            elseif msg[2] == "CLOSE" then
+                -- 主动断开mqtt client连接
+                mqtt_client:disconnect()
+                -- 发送disconnect之后，此处延时1秒，给数据发送预留一点儿时间，发送到服务器；
+                -- 即使1秒的时间不足以发送给服务器也没关系；对服务器来说，mqtt客户端只是没有优雅的断开，不影响什么实质功能；
+                sys.wait(1000)
+                break
+
+            -- 被动关闭了mqtt连接
+            -- 被网络或者服务器断开了连接
+            elseif msg[2] == "DISCONNECTED" then
+                break
+
+            -- 出现了其他异常
+            elseif msg[2] == "ERROR" then
+                break
+            end
+        end
+
+        -- 出现异常
+        ::EXCEPTION_PROC::
+
+        -- 清空此task绑定的消息队列中的未处理的消息
+        sys.cleanMsg(TASK_NAME)
+
+        -- 通知mqtt sender数据发送应用模块的task，MQTT连接已经断开
+        sys.sendMsg(mqtt_sender.TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "DISCONNECTED")
+
+        -- 如果存在mqtt client对象
+        if mqtt_client then
+            -- 关闭mqtt client，并且释放mqtt client对象
+            mqtt_client:close()
+            mqtt_client = nil
+        end
+
+        -- 5秒后跳转到循环体开始位置，自动发起重连
+        sys.wait(5000)
+    end
+end
+
+--创建并且启动一个task
+--运行这个task的处理函数mqtt_client_main_task_func
+sys.taskInitEx(mqtt_client_main_task_func, TASK_NAME)

mqtt/mqtt_receiver.lua

@@ -0,0 +1,63 @@
+--[[
+@module  mqtt_receiver
+@summary mqtt client数据接收处理应用功能模块
+@version 1.0
+@date    2025.07.29
+@author  朱天华
+@usage
+本文件为mqtt client 数据接收应用功能模块，核心业务逻辑为：
+处理接收到的publish数据，同时将数据发送给其他应用功能模块做进一步处理；
+
+本文件的对外接口有2个：
+1、mqtt_receiver.proc(topic, payload, metas)：publish数据处理入口，在mqtt_main.lua中调用；
+2、sys.publish("RECV_DATA_FROM_SERVER", "recv from mqtt server: ", topic, payload)：
+   将接收到的publish中的topic和payload数据通过消息"RECV_DATA_FROM_SERVER"发布出去；
+   需要处理数据的应用功能模块订阅处理此消息即可，本demo项目中uart_app.lua中订阅处理了本消息；
+]]
+
+local mqtt_receiver = {}
+
+
+--[[
+处理接收到的publish数据
+
+@api mqtt_receiver.proc(topic, payload, metas)
+
+@param1 topic string
+表示publish主题
+
+@param2 payload string
+表示publish数据负载
+
+@param2 payload string
+表示publish数据负载
+
+@param3 metas table
+表示publish报文的一些参数；格式如下：
+{
+    qos: number类型，取值范围0,1,2
+    retain：number类型，取值范围0,1
+    dup：number类型，取值范围0,1
+    message_id: number类型
+}
+
+@return1 result nil
+
+@usage
+
+mqtt_receiver.proc(topic, payload, metas)
+]]
+function mqtt_receiver.proc(topic, payload, metas)
+
+    log.info("mqtt_receiver.proc", topic, payload:len(), json.encode(metas))
+
+    -- 接收到数据，通知网络环境检测看门狗功能模块进行喂狗
+    sys.publish("FEED_NETWORK_WATCHDOG") 
+
+    -- 将topic和payload通过"RECV_DATA_FROM_SERVER"消息publish出去，给其他应用模块处理
+    sys.publish("RECV_DATA_FROM_SERVER", "recv from mqtt server: ", topic, payload)
+
+    -- 也可以直接在此处编写代码，处理topic和payload
+end
+
+return mqtt_receiver

mqtt/mqtt_sender.lua

@@ -0,0 +1,155 @@
+--[[
+@module  mqtt_sender
+@summary mqtt client数据发送应用功能模块
+@version 1.0
+@date    2025.07.29
+@author  朱天华
+@usage
+本文件为mqtt client 数据发送应用功能模块，核心业务逻辑为：
+1、sys.subscribe("SEND_DATA_REQ", send_data_req_proc_func)订阅"SEND_DATA_REQ"消息，将其他应用模块需要发送的数据存储到队列send_queue中；
+2、mqtt sender task接收"CONNECT OK"、"PUBLISH_REQ"、"PUBLISH OK"三种类型的"MQTT_EVENT"消息，遍历队列send_queue，逐条发送数据到server；
+3、mqtt sender task接收"DISCONNECTED"类型的"MQTT_EVENT"消息，丢弃掉队列send_queue中未发送的数据；
+4、任何一条数据无论发送成功还是失败，只要这条数据有回调函数，都会通过回调函数通知数据发送方；
+
+本文件的对外接口有1个：
+1、sys.subscribe("SEND_DATA_REQ", send_data_req_proc_func)：订阅"SEND_DATA_REQ"消息；
+   其他应用模块如果需要发送数据，直接sys.publish这个消息即可，将需要发送的topic，payload和qos以及回调函数和回调参数一起publish出去；
+   本demo项目中uart_app.lua和timer_app.lua中publish了这个消息；
+]]
+
+local mqtt_sender = {}
+
+--[[
+数据发送队列，数据结构为：
+{
+    [1] = {topic="topic1", payload="payload1", qos=0, cb={func=callback_function1, para=callback_para1}},
+    [2] = {topic="topic2", payload="payload2", qos=1, cb={func=callback_function2, para=callback_para2}},
+    [3] = {topic="topic3", payload="payload3", qos=2, cb={func=callback_function3, para=callback_para3}},
+}
+topic的内容为publish的主题，string类型，必须存在；
+payload的内容为publish的负载数据，string类型，必须存在；
+qos的内容为publish的质量等级，number类型，取值范围0,1,2，可选，如果用户没有指定，默认为0；
+cb.func的内容为数据发送结果的用户回调函数，可以不存在；
+cb.para的内容为数据发送结果的用户回调函数的回调参数，可以不存在；
+]]
+
+local send_queue = {}
+
+-- mqtt client的任务名前缀
+mqtt_sender.TASK_NAME_PREFIX = "mqtt_"
+
+-- mqtt_client_sender的任务名
+mqtt_sender.TASK_NAME = mqtt_sender.TASK_NAME_PREFIX.."sender"
+
+-- "SEND_DATA_REQ"消息的处理函数
+local function send_data_req_proc_func(tag, topic, payload, qos, cb)
+    -- 将原始数据增加前缀，然后插入到发送队列send_queue中
+    table.insert(send_queue, {topic=topic, payload="send from "..tag..": "..payload, qos=qos or 0, cb=cb})
+    -- 发送消息通知 mqtt sender task，有新数据等待发送
+    sys.sendMsg(mqtt_sender.TASK_NAME, "MQTT_EVENT", "PUBLISH_REQ")
+end
+
+-- 按照顺序发送send_queue中的数据
+-- 如果调用publish接口成功，则返回当前正在发送的数据项
+-- 如果调用publish接口失败，通知回调函数发送失败后，继续发送下一条数据
+local function publish_item(mqtt_client)
+    local item
+    -- 如果发送队列中有数据等待发送
+    while #send_queue>0 do
+        -- 取出来第一条数据赋值给item
+        -- 同时从队列send_queue中删除这一条数据
+        item = table.remove(send_queue, 1)
+
+        -- publish数据
+        -- result表示调用publish接口的同步结果，返回值有以下几种：
+        -- 如果失败，返回nil
+        -- 如果成功，number类型，qos为0时直接返回0；qos为1或者2时返回publish报文的message id
+        result = mqtt_client:publish(item.topic, item.payload, item.qos)
+
+        -- publish接口调用成功
+        if result then
+            return item
+        -- publish接口调用失败
+        else
+            -- 如果当前发送的数据有用户回调函数，则执行用户回调函数
+            if item.cb and item.cb.func then
+                item.cb.func(false, item.cb.para)
+            end
+        end
+    end
+end
+
+
+local function publish_item_cbfunc(item, result)
+    if item then
+        -- 如果当前发送的数据有用户回调函数，则执行用户回调函数
+        if item.cb and item.cb.func then
+            item.cb.func(result, item.cb.para)
+        end
+    end
+end
+
+-- mqtt client sender的任务处理函数
+local function mqtt_client_sender_task_func()
+
+    local mqtt_client
+    local send_item
+    local result, msg
+
+    while true do
+        -- 等待"MQTT_EVENT"消息
+        msg = sys.waitMsg(mqtt_sender.TASK_NAME, "MQTT_EVENT")
+
+        -- mqtt连接成功
+        -- msg[3]表示mqtt client对象
+        if msg[2] == "CONNECT_OK" then
+            mqtt_client = msg[3]
+            -- 发送send_queue中的数据
+            send_item = publish_item(mqtt_client)
+        -- mqtt publish数据请求
+        elseif msg[2] == "PUBLISH_REQ" then
+            -- 如果mqtt client对象存在，并且没有正在等待发送结果的发送数据项
+            if mqtt_client and not send_item then
+                -- 发送send_queue中的数据
+                send_item = publish_item(mqtt_client)
+            end
+        -- mqtt publish数据成功
+        elseif msg[2] == "PUBLISH_OK" then
+            -- publish成功，执行回调函数通知发送方
+            publish_item_cbfunc(send_item, true)
+            -- publish成功，通知网络环境检测看门狗功能模块进行喂狗
+            sys.publish("FEED_NETWORK_WATCHDOG")
+            -- 发送send_queue中的数据
+            send_item = publish_item(mqtt_client)
+        -- mqtt断开连接
+        elseif msg[2] == "DISCONNECTED" then
+            -- 清空mqtt client对象
+            mqtt_client = nil
+            -- 如果存在正在等待发送结果的发送项，执行回调函数通知发送方失败
+            publish_item_cbfunc(send_item, false)
+            -- 如果发送队列中有数据等待发送
+            while #send_queue>0 do
+                -- 取出来第一条数据赋值给send_item
+                -- 同时从队列send_queue中删除这一条数据
+                send_item = table.remove(send_queue,1)
+                -- 执行回调函数通知发送方失败
+                publish_item_cbfunc(send_item, false)
+            end
+            -- 当前没有正在等待发送结果的发送项
+            send_item = nil
+        end
+    end
+end
+
+
+-- 订阅"SEND_DATA_REQ"消息；
+-- 其他应用模块如果需要发送数据，直接sys.publish这个消息即可，将需要发送的数据以及回调函数和回调参数一起publish出去；
+-- 本demo项目中uart_app.lua和timer_app.lua中publish了这个消息；
+sys.subscribe("SEND_DATA_REQ", send_data_req_proc_func)
+
+
+--创建并且启动一个task
+--运行这个task的处理函数mqtt_client_sender_task_func
+sys.taskInitEx(mqtt_client_sender_task_func, mqtt_sender.TASK_NAME)
+
+return mqtt_sender

netdrv/netdrv_4g.lua

@@ -0,0 +1,37 @@
+--[[
+@module  netdrv_4g
+@summary “4G网卡”驱动模块
+@version 1.0
+@date    2025.07.01
+@author  朱天华
+@usage
+本文件为4G网卡驱动模块，核心业务逻辑为：
+1、监听"IP_READY"和"IP_LOSE"，在日志中进行打印；
+
+本文件没有对外接口，直接在其他功能模块中require "netdrv_4g"就可以加载运行；
+]]
+
+local function ip_ready_func(ip, adapter)
+    if adapter == socket.LWIP_GP then
+        log.info("netdrv_4g.ip_ready_func", "IP_READY", socket.localIP(socket.LWIP_GP))
+    end
+end
+
+local function ip_lose_func(adapter)
+    if adapter == socket.LWIP_GP then
+        log.warn("netdrv_4g.ip_lose_func", "IP_LOSE")
+    end
+end
+
+
+-- 此处订阅"IP_READY"和"IP_LOSE"两种消息
+-- 在消息的处理函数中，仅仅打印了一些信息，便于实时观察4G网络的连接状态
+-- 也可以根据自己的项目需求，在消息处理函数中增加自己的业务逻辑控制，例如可以在连网状态发生改变时更新网络图标
+sys.subscribe("IP_READY", ip_ready_func)
+sys.subscribe("IP_LOSE", ip_lose_func)
+
+
+-- 设置默认网卡为socket.LWIP_GP
+-- 在Air8000上，内核固件运行起来之后，默认网卡就是socket.LWIP_GP
+-- 在单4G网卡使用场景下，下面这一行代码加不加都没有影响，为了和其他网卡驱动模块的代码风格保持一致，所以加上了
+socket.dft(socket.LWIP_GP)

netdrv/netdrv_eth_spi.lua

@@ -0,0 +1,88 @@
+--[[
+@module  netdrv_eth_spi
+@summary “通过SPI外挂CH390H芯片的以太网卡”驱动模块
+@version 1.0
+@date    2025.07.24
+@author  朱天华
+@usage
+本文件为“通过SPI外挂CH390H芯片的以太网卡”驱动模块，核心业务逻辑为：
+1、打开CH390H芯片供电开关；
+2、初始化spi1，初始化以太网卡，并且在以太网卡上开启DHCP(动态主机配置协议)；
+3、以太网卡的连接状态发生变化时，在日志中进行打印；
+
+直接使用Air8000开发板硬件测试即可；
+
+本文件没有对外接口，直接在其他功能模块中require "netdrv_eth_spi"就可以加载运行；
+]]
+
+local function ip_ready_func(ip, adapter)
+    if adapter == socket.LWIP_ETH then
+        log.info("netdrv_eth_spi.ip_ready_func", "IP_READY", socket.localIP(socket.LWIP_ETH))
+    end
+end
+
+local function ip_lose_func(adapter)
+    if adapter == socket.LWIP_ETH then
+        log.warn("netdrv_eth_spi.ip_lose_func", "IP_LOSE")
+    end
+end
+
+
+-- 此处订阅"IP_READY"和"IP_LOSE"两种消息
+-- 在消息的处理函数中，仅仅打印了一些信息，便于实时观察“通过SPI外挂CH390H芯片的以太网卡”的连接状态
+-- 也可以根据自己的项目需求，在消息处理函数中增加自己的业务逻辑控制，例如可以在连网状态发生改变时更新网络图标
+sys.subscribe("IP_READY", ip_ready_func)
+sys.subscribe("IP_LOSE", ip_lose_func)
+
+
+-- 设置默认网卡为socket.LWIP_ETH
+socket.dft(socket.LWIP_ETH)
+
+
+-- 本demo测试使用的是Air8000开发板
+-- GPIO140为CH390H以太网芯片的供电使能控制引脚
+gpio.setup(140, 1, gpio.PULLUP)
+
+-- 这个task的核心业务逻辑是：初始化SPI，初始化以太网卡，并在以太网卡上开启动态主机配置协议
+local function netdrv_eth_spi_task_func()
+    -- 初始化SPI1
+    local result = spi.setup(
+        1,--spi_id
+        nil,
+        0,--CPHA
+        0,--CPOL
+        8,--数据宽度
+        25600000--,--频率
+        -- spi.MSB,--高低位顺序    可选，默认高位在前
+        -- spi.master,--主模式     可选，默认主
+        -- spi.full--全双工       可选，默认全双工
+    )
+    log.info("netdrv_eth_spi", "spi open result", result)
+    --返回值为0，表示打开成功
+    if result ~= 0 then
+        log.error("netdrv_eth_spi", "spi open error",result)
+        return
+    end
+
+    --初始化以太网卡
+
+    --以太网联网成功（成功连接路由器，并且获取到了IP地址）后，内核固件会产生一个"IP_READY"消息
+    --各个功能模块可以订阅"IP_READY"消息实时处理以太网联网成功的事件
+    --也可以在任何时刻调用socket.adapter(socket.LWIP_ETH)来获取以太网是否连接成功
+
+    --以太网断网后，内核固件会产生一个"IP_LOSE"消息
+    --各个功能模块可以订阅"IP_LOSE"消息实时处理以太网断网的事件
+    --也可以在任何时刻调用socket.adapter(socket.LWIP_ETH)来获取以太网是否连接成功
+
+    -- socket.LWIP_ETH 指定网络适配器编号
+    -- netdrv.CH390外挂CH390
+    -- SPI ID 1, 片选 GPIO12
+    netdrv.setup(socket.LWIP_ETH, netdrv.CH390, {spi=1, cs=12})
+
+    -- 在以太网上开启动态主机配置协议
+    netdrv.dhcp(socket.LWIP_ETH, true)
+end
+
+-- 创建并且启动一个task
+-- task的处理函数为netdrv_eth_spi_task_func
+sys.taskInit(netdrv_eth_spi_task_func)

netdrv/netdrv_multiple.lua

@@ -0,0 +1,94 @@
+--[[
+@module  netdrv_multiple
+@summary 多网卡（4G网卡、WIFI STA网卡、通过SPI外挂CH390H芯片的以太网卡）驱动模块
+@version 1.0
+@date    2025.07.24
+@author  朱天华
+@usage
+本文件为多网卡驱动模块，核心业务逻辑为：
+1、调用exnetif.set_priority_order配置多网卡的控制参数以及优先级；
+
+直接使用Air8000开发板硬件测试即可；
+
+本文件没有对外接口，直接在其他功能模块中require "netdrv_multiple"就可以加载运行；
+]]
+
+local exnetif = require "exnetif"
+
+-- 网卡状态变化通知回调函数
+-- 当exnetif中检测到网卡切换或者所有网卡都断网时，会触发调用此回调函数
+-- 当网卡切换切换时：
+--     net_type：string类型，表示当前使用的网卡字符串
+--     adapter：number类型，表示当前使用的网卡id
+-- 当所有网卡断网时：
+--     net_type：为nil
+--     adapter：number类型，为-1
+local function netdrv_multiple_notify_cbfunc(net_type,adapter)
+    if type(net_type)=="string" then
+        log.info("netdrv_multiple_notify_cbfunc", "use new adapter", net_type, adapter)
+    elseif type(net_type)=="nil" then
+        log.warn("netdrv_multiple_notify_cbfunc", "no available adapter", net_type, adapter)
+    else
+        log.warn("netdrv_multiple_notify_cbfunc", "unknown status", net_type, adapter)
+    end
+end
+
+local function netdrv_multiple_task_func()
+    --设置网卡优先级
+    exnetif.set_priority_order(
+        {
+            -- “通过SPI外挂CH390H芯片”的以太网卡，使用Air8000开发板验证
+            {
+                ETHERNET = {
+                    -- 供电使能GPIO
+                    pwrpin = 140,
+                    -- 设置的多个“已经IP READY，但是还没有ping通”网卡，循环执行ping动作的间隔（单位毫秒，可选）
+                    -- 如果没有传入此参数，exnetif会使用默认值10秒
+                    ping_time = 3000,
+
+                    -- 连通性检测ip(选填参数)；
+                    -- 如果没有传入ip地址，exnetif中会默认使用httpdns能否成功获取baidu.com的ip作为是否连通的判断条件；
+                    -- 如果传入，一定要传入可靠的并且可以ping通的ip地址；
+                    -- ping_ip = "填入可靠的并且可以ping通的ip地址",
+
+                    -- 网卡芯片型号(选填参数)，仅spi方式外挂以太网时需要填写。
+                    tp = netdrv.CH390,
+                    opts = {spi=1, cs=12}
+                }
+            },
+
+            -- WIFI STA网卡
+            {
+                WIFI = {
+                    -- 要连接的WIFI路由器名称
+                    ssid = "茶室-降功耗,找合宙!",
+                    -- 要连接的WIFI路由器密码
+                    password = "Air123456",
+
+                    -- 连通性检测ip(选填参数)；
+                    -- 如果没有传入ip地址，exnetif中会默认使用httpdns能否成功获取baidu.com的ip作为是否连通的判断条件；
+                    -- 如果传入，一定要传入可靠的并且可以ping通的ip地址；
+                    -- ping_ip = "填入可靠的并且可以ping通的ip地址",
+                }
+            },
+
+            -- 4G网卡
+            {
+                LWIP_GP = true
+            }
+        }
+    )
+end
+
+-- 设置网卡状态变化通知回调函数netdrv_multiple_notify_cbfunc
+exnetif.notify_status(netdrv_multiple_notify_cbfunc)
+
+-- 如果存在udp网络应用，并且udp网络应用中，根据应用层的心跳能够判断出来udp数据通信出现了异常；
+-- 可以在判断出现异常的位置，调用一次exnetif.check_network_status()接口，强制对当前正式使用的网卡进行一次连通性检测；
+-- 如果存在tcp网络应用，不需要用户调用exnetif.check_network_status()接口去控制，exnetif会在tcp网络应用通信异常时自动对当前使用的网卡进行连通性检测。
+
+
+-- 启动一个task，task的处理函数为netdrv_multiple_task_func
+-- 在处理函数中调用exnetif.set_priority_order设置网卡优先级
+-- 因为exnetif.set_priority_order要求必须在task中被调用，所以此处启动一个task
+sys.taskInit(netdrv_multiple_task_func)

netdrv/netdrv_wifi.lua

@@ -0,0 +1,53 @@
+--[[
+@module  netdrv_wifi
+@summary “WIFI STA网卡”驱动模块
+@version 1.0
+@date    2025.07.01
+@author  朱天华
+@usage
+本文件为WIFI STA网卡驱动模块，核心业务逻辑为：
+1、初始化WIFI网络；
+2、连接WIFI路由器；
+3、和WIFI路由器之间的连接状态发生变化时，在日志中进行打印；
+
+本文件没有对外接口，直接在其他功能模块中require "netdrv_wifi"就可以加载运行；
+]]
+
+local function ip_ready_func(ip, adapter)
+    if adapter == socket.LWIP_STA then
+        log.info("netdrv_wifi.ip_ready_func", "IP_READY", json.encode(wlan.getInfo()))
+    end
+end
+
+local function ip_lose_func(adapter)
+    if adapter == socket.LWIP_STA then
+        log.warn("netdrv_wifi.ip_lose_func", "IP_LOSE")
+    end
+end
+
+
+-- 此处订阅"IP_READY"和"IP_LOSE"两种消息
+-- 在消息的处理函数中，仅仅打印了一些信息，便于实时观察WIFI的连接状态
+-- 也可以根据自己的项目需求，在消息处理函数中增加自己的业务逻辑控制，例如可以在连网状态发生改变时更新网络图标
+sys.subscribe("IP_READY", ip_ready_func)
+sys.subscribe("IP_LOSE", ip_lose_func)
+
+
+-- 设置默认网卡为socket.LWIP_STA
+socket.dft(socket.LWIP_STA)
+
+
+wlan.init()
+-- 连接WIFI热点，连接结果会通过"IP_READY"或者"IP_LOSE"消息通知
+-- Air8000仅支持2.4G的WIFI，不支持5G的WIFI
+-- 此处前两个参数表示WIFI热点名称以及密码，更换为自己测试时的真实参数即可
+-- 第三个参数1表示WIFI连接异常时，内核固件会自动重连
+wlan.connect("command", "1234567891206", 1)
+
+-- WIFI联网成功（做为STATION成功连接AP，并且获取到了IP地址）后，内核固件会产生一个"IP_READY"消息
+-- 各个功能模块可以订阅"IP_READY"消息实时处理WIFI联网成功的事件
+-- 也可以在任何时刻调用socket.adapter(socket.LWIP_STA)来获取WIFI网络是否连接成功
+
+-- WIFI断网后，内核固件会产生一个"IP_LOSE"消息
+-- 各个功能模块可以订阅"IP_LOSE"消息实时处理WIFI断网的事件
+-- 也可以在任何时刻调用socket.adapter(socket.LWIP_STA)来获取WIFI网络是否连接成功

netdrv_device.lua

@@ -0,0 +1,33 @@
+--[[
+@module  netdrv_device
+@summary 网络驱动设备功能模块
+@version 1.0
+@date    2025.07.24
+@author  朱天华
+@usage
+本文件为网络驱动设备功能模块，核心业务逻辑为：根据项目需求，选择并且配置合适的网卡(网络适配器)
+1、netdrv_4g：socket.LWIP_GP，4G网卡；
+2、netdrv_wifi：socket.LWIP_STA，WIFI STA网卡；
+3、netdrv_ethernet_spi：socket.LWIP_ETH，通过SPI外挂CH390H芯片的以太网卡；
+4、netdrv_multiple：可以配置多种网卡的优先级，按照优先级配置，使用其中一种网卡连接外网；
+
+根据自己的项目需求，只需要require以上四种中的一种即可；
+
+
+本文件没有对外接口，直接在main.lua中require "netdrv_device"就可以加载运行；
+]]
+
+
+-- 根据自己的项目需求，只需要require以下四种中的一种即可；
+
+-- 加载“4G网卡”驱动模块
+-- require "netdrv_4g"
+
+-- 加载“WIFI STA网卡”驱动模块
+require "netdrv_wifi"
+
+-- 加载“通过SPI外挂CH390H芯片的以太网卡”驱动模块
+-- require "netdrv_eth_spi"
+
+-- 加载“可以配置优先级的多种网卡”驱动模块
+-- require "netdrv_multiple"

network_watchdog.lua

@@ -0,0 +1,63 @@
+--[[
+@module  network_watchdog
+@summary 网络环境检测看门狗功能模块
+@version 1.0
+@date    2025.07.23
+@author  朱天华
+@usage
+本文件为网络环境检测看门狗功能模块，监控网络环境是否工作正常（设备和服务器双向通信正常，或者至少单向通信正常），核心业务逻辑为：
+1、启动一个网络环境检测看门狗task，等待其他mqtt网络应用功能模块来喂狗，如果喂狗超时，则控制软件重启；
+2、如何确定“喂狗超时时间”，一般来说，有以下几个原则；
+   (1) 先确定一个最小基准值T1，2分钟或者5分钟或者10分钟，这个取值取决于具体项目需求，但是不能太短，因为开机后，在网络环境不太好的地方，网络初始化可能需要比较长的时间，一般推荐这个值不能小于2分钟；
+   (2) 再确定一个和产品业务逻辑有关的一个值T2，这个值和产品的应用业务逻辑息息相关，假设你的产品业务中：
+       <1> 服务器会定时下发数据给设备，例如设备连接上业务服务器之后，每隔3分钟，设备都会给服务器发送一次心跳，然后服务器都会立即回复一个心跳应答包；
+           这种情况下，可以取3分钟的大于等于1的倍数(例如1倍，1.5倍，2倍等等)+一段时间(例如10秒钟，如果前面是1倍，则此处必须加一段时间，给网络数据传输过程留够充足的时间)；
+       <2> mqtt本身有keep alive的心跳机制，例如设备连接上业务服务器之后，默认每隔2分钟，设备都会给服务器发送一次心跳，服务器也会回复一个心跳应答数据；
+           这种情况下，可以取2分钟的大于等于1的倍数(例如1倍，1.5倍，2倍等等)+一段时间(例如10秒钟，如果前面是1倍，则此处必须加一段时间，给网络数据传输过程留够充足的时间)；
+    (3) 取T1和T2的最大值，就是“喂狗超时时间”
+3、其他mqtt网络业务功能模块的喂狗时机，和上面2.2的描述相对应，一般来说，可以在以下几种时间点执行喂狗动作：
+   (1) 设备收到服务器下发的数据时
+   (2) 设备收到服务器回复的mqtt心跳应答数据时
+4、最重要的一点是：以上所说的原则，仅仅是建议，要根据自己的实际项目业务逻辑以及自己的需求最终确定看门狗方案
+
+5、具体到本demo
+   (1) 产品业务逻辑为：
+       <1> 创建了一个mqtt连接，设备每隔5秒钟发送一次数据到服务器，服务器何时下发应用数据给设备不确定；
+       <2> 创建了一个mqtt ssl、不需要证书校验的连接，设备每隔5秒钟发送一次数据到服务器，服务器何时下发应用数据给设备不确定；
+       <3> 创建了一个mqtt ssl、client单向校验server证书的连接，设备每隔5秒钟发送一次数据到服务器，服务器何时下发应用数据给设备不确定；
+       <4> 每隔3分钟，这三路mqtt连接都会发送一次mqtt心跳给server，server收到心跳后回复心跳应答给client；
+   (2) 确定喂狗超时时间：
+       <1> 本demo支持单WIFI、单以太网、单4G网络连接外网，网络环境准备就绪预留2分钟的时间已经足够，所以最小基准值T1取值2分钟；
+       <2> 本demo中存在3路mqtt连接，但是这3路mqtt连接都没有定时或者至少一段时间，服务器下发应用数据给设备，所以无法基于服务器下发应用数据的业务逻辑来确定T2的值；
+       <3> 本demo中存在3路mqtt连接，每1路mqtt连接，设备都是3分钟发送一次mqtt心跳数据给服务器，服务器收到后会立即回复一个mqtt心跳应答数据给设备；
+           所以可以通过3分钟的大于等于1的倍数(例如1倍，1.5倍，2倍等等)+一段时间(例如10秒钟，如果前面是1倍，则此处必须加一段时间，给网络数据传输过程留够充足的时间)来确定T2的值；
+           在这个demo中，我能接受的网络连续异常时长是5分钟，所以，T2取值5分钟；
+       <4> 取T1 2分钟和T2 5分钟的最大值，最终的喂狗超时时间就是5分钟；
+   (3) 确定喂狗时机：
+       <1> 3路mqtt连接中，任何1路收到服务器的下发的应用数据时；
+       <2> 3路mqtt连接中，任何1路收到服务器的回复的心跳应答数据时；
+6、本demo设计的网络环境检测看门狗功能模块，可以检测以下两种种的任意一种网络环境异常：
+   (1) 网络环境连续超过5分钟没有准备就绪
+   (2) mqtt、mqtt ssl、mqtt ssl单向校验证书3路连接中，连续5分钟没有收到服务器下发的应用数据或者服务器回复的心跳应答数据； 
+
+
+本文件没有对外接口，直接在main.lua中require "network_watchdog"就可以加载运行；
+外部功能模块喂狗时，直接调用sys.publish("FEED_NETWORK_WATCHDOG")
+]]
+
+-- 网络环境检测看门狗task处理函数
+local function network_watchdog_task_func()
+    while true do
+        --如果等待180秒没有等到"FEED_NETWORK_WATCHDOG"消息，则看门狗超时
+        if not sys.waitUntil("FEED_NETWORK_WATCHDOG", 300000) then
+            log.error("network_watchdog_task_func timeout")
+            -- 等待3秒钟，然后软件重启
+            sys.wait(3000)
+            rtos.reboot()
+        end
+    end
+end
+
+--创建并且启动一个task
+--运行这个task的处理函数network_watchdog_task_func
+sys.taskInit(network_watchdog_task_func)

readme.md

@@ -0,0 +1,157 @@
+## 总体设计框图
+![](https://docs.openluat.com/air8000/luatos/app/socket/mqtt/image/block_diagram.png)
+
+
+
+## 功能模块介绍
+
+1、main.lua：主程序入口；
+
+2、netdrv_device.lua：网卡驱动设备，可以配置使用netdrv文件夹内的四种网卡(单4g网卡，单wifi网卡，单spi以太网卡，多网卡)中的任何一种网卡；
+
+3、mqtt文件夹：mqtt client连接以及数据收发处理逻辑；
+
+4、mqtts文件夹：mqtt ssl client（不支持证书校验）连接以及数据收发处理逻辑；
+
+5、mqtts_ca文件夹：mqtt ssl client（仅单向校验server端证书）连接以及数据收发处理逻辑；
+
+6、mqtts_mutual_ca文件夹：mqtt ssl client（双向校验证书）连接以及数据收发处理逻辑；
+
+7、network_watchdog.lua：网络环境检测看门狗；
+
+8、timer_app.lua：通知四个mqtt client定时发送数据到服务器；
+
+9、uart_app.lua：在四个mqtt client和uart外设之间透传数据；
+
+
+
+## 系统消息介绍
+
+1、"IP_READY"：某种网卡已经获取到ip信息，仅仅获取到了ip信息，能否和外网连通还不确认；
+
+2、"IP_LOSE"：某种网卡已经掉网；
+
+
+
+## 用户消息介绍
+
+1、"RECV_DATA_FROM_SERVER"：mqtt client收到服务器下发的publish数据后，通过此消息发布出去，给其他应用模块（uart_app）处理；
+
+2、"SEND_DATA_REQ"：其他应用模块（uart_app，timer_app）发布此消息，通知mqtt client发送publish数据给服务器；
+
+3、"FEED_NETWORK_WATCHDOG"：网络环境检测看门狗的喂狗消息，在需要喂狗的地方发布此消息；
+
+
+
+## 演示功能概述
+
+1、创建四路mqtt连接，详情如下
+
+> 注意：代码中的mqtt服务器地址和端口会不定期重启或维护，仅能用作测试用途，不可商用，说不定哪一天就关闭了。用户开发项目时，需要替换为自己的商用服务器地址和端口。
+
+- 创建一个mqtt client，连接mqtt server；
+
+- 创建一个mqtt ssl client，连接mqtt ssl server，不做证书校验；
+
+- 创建一个mqtt ssl client，连接mqtt ssl server，client仅单向校验server的证书，server不校验client的证书和密钥文件；
+
+- 创建一个mqtt ssl client，连接mqtt ssl server，client校验server的证书，server校验client的证书和密钥文件；
+
+2、每一路mqtt连接出现异常后，自动重连；
+
+3、每一路mqtt连接，client按照以下几种逻辑发送数据给server
+
+- 串口应用功能模块uart_app.lua，通过uart1接收到串口数据，将串口数据增加send from uart: 前缀后，使用mobile.imei().."/uart/up"主题，发送给server；
+
+- 定时器应用功能模块timer_app.lua，定时产生数据，将数据增加send from timer：前缀后，使用mobile.imei().."/timer/up"主题，发送给server；
+
+4、每一路mqtt连接，client收到server数据后，将数据增加recv from mqtt/mqtt ssl/mqtt ssl ca/mqtt ssl mutual ca（四选一）server: 前缀后，通过uart1发送出去；
+
+5、启动一个网络业务逻辑看门狗task，用来监控网络环境，如果连续长时间工作不正常，重启整个软件系统；
+
+6、netdrv_device：配置连接外网使用的网卡，目前支持以下四种选择（四选一）
+
+   (1) netdrv_4g：4G网卡
+
+   (2) netdrv_wifi：WIFI STA网卡
+
+   (3) netdrv_eth_spi：通过SPI外挂CH390H芯片的以太网卡
+
+   (4) netdrv_multiple：支持以上三种网卡，可以配置三种网卡的优先级
+
+
+
+## 演示硬件环境
+
+![](https://docs.openluat.com/air8000/luatos/app/image/netdrv_multi.jpg)
+
+1、Air8000开发板一块+可上网的sim卡一张+4g天线一根+wifi天线一根+网线一根：
+
+- sim卡插入开发板的sim卡槽
+
+- 天线装到开发板上
+
+- 网线一端插入开发板网口，另外一端连接可以上外网的路由器网口
+
+2、TYPE-C USB数据线一根 + USB转串口数据线一根，Air8000开发板和数据线的硬件接线方式为：
+
+- Air8000开发板通过TYPE-C USB口供电；（外部供电/USB供电 拨动开关 拨到 USB供电一端）
+
+- TYPE-C USB数据线直接插到核心板的TYPE-C USB座子，另外一端连接电脑USB口；
+
+- USB转串口数据线，一般来说，白线连接开发板的UART1_TX，绿线连接开发板的UART1_RX，黑线连接核心板的GND，另外一端连接电脑USB口；
+
+
+## 演示软件环境
+
+1、Luatools下载调试工具
+
+2、[Air8000 V2012版本固件](https://docs.openluat.com/air8000/luatos/firmware/)（理论上，2025年7月26日之后发布的固件都可以）
+
+3、PC端的串口工具，例如SSCOM、LLCOM等都可以
+
+4、[MQTT客户端软件MQTTX](https://docs.openluat.com/air8000/luatos/common/swenv/#27-mqttmqttx)
+
+
+## 演示核心步骤
+
+1、搭建好硬件环境
+
+2、demo脚本代码netdrv_device.lua中，按照自己的网卡需求启用对应的Lua文件
+
+- 如果需要单4G网卡，打开require "netdrv_4g"，其余注释掉
+
+- 如果需要单WIFI STA网卡，打开require "netdrv_wifi"，其余注释掉；同时netdrv_wifi.lua中的wlan.connect("茶室-降功耗,找合宙!", "Air123456", 1)，前两个参数，修改为自己测试时wifi热点的名称和密码；注意：仅支持2.4G的wifi，不支持5G的wifi
+
+- 如果需要以太网卡，打开require "netdrv_eth_spi"，其余注释掉
+
+- 如果需要多网卡，打开require "netdrv_multiple"，其余注释掉；同时netdrv_multiple.lua中的ssid = "茶室-降功耗,找合宙!", password = "Air123456", 修改为自己测试时wifi热点的名称和密码；注意：仅支持2.4G的wifi，不支持5G的wifi
+
+3、Luatools烧录内核固件和修改后的demo脚本代码
+
+4、烧录成功后，自动开机运行，如果出现以下日志，表示四路mqtt连接成功
+
+``` lua
+I/user.mqtt_client_main_task_func connect success
+
+I/user.mqtts_client_main_task_func connect success
+
+I/user.mqtts_ca_client_main_task_func connect success
+
+I/user.mqtts_m_ca_client_main_task_func connect success
+```
+
+5、启动三个MQTTX工具，分别连接上mqtt client、mqtts client、mqtts mutual client对应的server，订阅$imei/timer/up$主题，imei表示设备的imei号；可以看到，每隔5秒钟，会接收到一段类似于 send from timer: 1 的数据，最后面的数字每次加1；
+
+6、打开PC端的串口工具，选择对应的端口，配置波特率115200，数据位8，停止位1，无奇偶校验位；
+
+7、PC端的串口工具输入一段数据，点击发送，在MQTTX工具订阅的$imei/uart/up$主题下可以接收到数据；
+
+8、在MQTTX工具上，在主题$imei/down$下publish一段数据，点击发送，在PC端的串口工具上可以接收到主题和数据，并且也能看到是哪一个server发送的，类似于以下效果：
+
+``` lua
+recv from mqtt server: 864793080144269/down,123456798012345678901234567830
+recv from mqtt ssl server: 864793080144269/down,123456798012345678901234567830
+recv from mqtt ssl ca server: 864793080144269/down,123456798012345678901234567830
+recv from mqtt ssl mutual ca server: 864793080144269/down,123456798012345678901234567830
+```

timer_app.lua

@@ -0,0 +1,44 @@
+--[[
+@module  timer_app
+@summary 定时器应用功能模块
+@version 1.0
+@date    2025.07.01
+@author  朱天华
+@usage
+本文件为定时器应用功能模块，核心业务逻辑为：
+创建一个5秒的循环定时器，每次产生一段数据，通知四个mqtt client进行处理；
+
+本文件的对外接口有一个：
+1、sys.publish("SEND_DATA_REQ", "timer", mobile.imei().."/timer/up", payload, 0, {func=send_data_cbfunc, para="timer"..payload})
+   通过publish通知四路mqtt client数据发送功能模块publish数据;
+   数据发送结果通过执行回调函数send_data_cbfunc通知本功能模块；
+]]
+
+local payload = 1
+
+-- 数据发送结果回调函数
+-- result：发送结果，true为发送成功，false为发送失败
+-- para：回调参数，sys.publish("SEND_DATA_REQ", "timer", mobile.imei().."/timer/up", payload, 0, {func=send_data_cbfunc, para="timer"..payload})中携带的para
+local function send_data_cbfunc(result, para)
+    log.info("send_data_cbfunc", result, para)
+    -- 无论上一次发送成功还是失败，启动一个5秒的定时器，5秒后发送下次数据
+    sys.timerStart(send_data_req_timer_cbfunc, 5000)
+end
+
+-- 定时器回调函数
+function send_data_req_timer_cbfunc()
+    -- 发布消息"SEND_DATA_REQ"
+    -- 携带的第一个参数"timer"表示是定时器应用模块发布的消息
+    -- 携带的第二个参数mobile.imei().."/timer/up"为要publish的topic
+    -- 携带的第三个参数payload为要publish的payload
+    -- 携带的第四个参数0为publish的qos
+    -- 携带的第五个参数cb为发送结果回调(可以为空，如果为空，表示不关心mqtt client发送数据成功还是失败)，其中：
+    --       cb.func为回调函数(可以为空，如果为空，表示不关心mqtt client发送数据成功还是失败)
+    --       cb.para为回调函数的第二个参数(可以为空)，回调函数的第一个参数为发送结果(true表示成功，false表示失败)
+    sys.publish("SEND_DATA_REQ", "timer", mobile.imei().."/timer/up", payload, 0, {func=send_data_cbfunc, para="timer"..payload})
+    payload = payload+1
+end
+
+-- 启动一个5秒的单次定时器
+-- 时间到达后，执行一次send_data_req_timer_cbfunc函数
+sys.timerStart(send_data_req_timer_cbfunc, 5000)

uart_app.lua

@@ -0,0 +1,79 @@
+--[[
+@module  uart_app
+@summary 串口应用功能模块
+@version 1.0
+@date    2025.07.28
+@author  朱天华
+@usage
+本文件为串口应用功能模块，核心业务逻辑为：
+1、打开uart1，波特率115200，数据位8，停止位1，无奇偶校验位；
+2、uart1和pc端的串口工具相连；
+3、从uart1接收到pc端串口工具发送的数据后，通知四个mqtt client进行处理；
+4、收到四个mqtt client从socket server接收到的数据后，将数据通过uart1发送到pc端串口工具；
+
+本文件的对外接口有两个：
+1、sys.publish("SEND_DATA_REQ", "uart", mobile.imei().."/uart/up", read_buf, 1)
+   通知mqtt client数据发送模块，在mobile.imei().."/uart/up"的topic上publish数据read_buf，不关心数据发送成功还是失败；
+2、sys.subscribe("RECV_DATA_FROM_SERVER", recv_data_from_server_proc)，订阅RECV_DATA_FROM_SERVER消息，处理消息携带的数据；
+]]
+
+
+-- 使用UART1
+local UART_ID = 1
+-- 串口接收数据缓冲区
+local read_buf = ""
+
+-- 将前缀prefix和topic，payload数据拼接
+-- 然后末尾增加回车换行两个字符，通过uart发送出去，方便在PC端换行显示查看
+local function recv_data_from_server_proc(prefix, topic, payload)
+    uart.write(UART_ID, prefix..topic..","..payload.."\r\n")
+end
+
+
+local function concat_timeout_func()
+    -- 如果存在尚未处理的串口缓冲区数据；
+    -- 将数据通过publish通知其他应用功能模块处理；
+    -- 然后清空本文件的串口缓冲区数据
+    if read_buf:len() > 0 then
+        sys.publish("SEND_DATA_REQ", "uart", mobile.imei().."/uart/up", read_buf, 1)
+        read_buf = ""
+    end
+end
+
+
+-- UART1的数据接收中断处理函数，UART1接收到数据时，会执行此函数
+local function read()
+    local s
+    while true do
+        -- 非阻塞读取UART1接收到的数据，最长读取1024字节
+        s = uart.read(UART_ID, 1024)
+
+        -- 如果从串口没有读到数据
+        if not s or s:len() == 0 then
+            -- 启动50毫秒的定时器，如果50毫秒内没收到新的数据，则处理当前收到的所有数据
+            -- 这样处理是为了防止将一大包数据拆分成多个小包来处理
+            -- 例如pc端串口工具下发1100字节的数据，可能会产生将近20次的中断进入到read函数，才能读取完整
+            -- 此处的50毫秒可以根据自己项目的需求做适当修改，在满足整包拼接完整的前提下，时间越短，处理越及时
+            sys.timerStart(concat_timeout_func, 50)
+            -- 跳出循环，退出本函数
+            break
+        end
+
+        log.info("uart_app.read len", s:len())
+        -- log.info("uart_app.read", s)
+
+        -- 将本次从串口读到的数据拼接到串口缓冲区read_buf中
+        read_buf = read_buf..s
+    end
+end
+
+
+-- 初始化UART1，波特率115200，数据位8，停止位1
+uart.setup(UART_ID, 115200, 8, 1)
+
+-- 注册UART1的数据接收中断处理函数，UART1接收到数据时，会执行read函数
+uart.on(UART_ID, "receive", read)
+
+-- 订阅"RECV_DATA_FROM_SERVER"消息的处理函数recv_data_from_server_proc
+-- 收到"RECV_DATA_FROM_SERVER"消息后，会执行函数recv_data_from_server_proc
+sys.subscribe("RECV_DATA_FROM_SERVER", recv_data_from_server_proc)