Sensoren

Das Beispiel „Sensoren“ zeigt, wie zwei Anwendungen über UDP-Sockets mithilfe von Protobuf-Nachrichten miteinander kommunizieren können.

Das Beispiel „Sensoren“ besteht aus den folgenden Komponenten:

protobuf_sensors Bibliothek, die Sie mithilfe des Aufrufs ` qt_add_protobuf ` aus dem Protobuf-Schema generieren.
protobuf_sensor_emulator Anwendung, die ein einfaches Sensorverhalten emuliert.
protobuf_sensors_client Anwendung, die die Sensordaten aus dem UDP-Socket anzeigt.

Die Client-Anwendung bindet sich an den UDP-Port 65500 unter localhost und wartet auf Daten von der Emulator-Anwendung.

Fenster der Client-Konsole mit den Koordinaten für Breitengrad, Längengrad und Höhe sowie einem Feld für die Wettertemperatur

Verwenden Sie die Emulator-Anwendung, um die Werte der Sensordaten zu ändern und die Daten an den UDP-Port des Clients zu senden.

Screenshot einer Emulator-Konsolenanwendung zum Senden von Koordinaten, der Temperatur und einer Warnmeldung

Die Anwendungen nutzen die von der Bibliothek „ protobuf_sensors “ generierten Nachrichten zur Kommunikation. Die Bibliothek wird anhand des in den .proto-Dateien beschriebenen Protobuf-Schemas generiert.

qt_add_protobuf(protobuf_sensors
    PROTO_FILES
        sensors.proto
        tlv.proto
)

Die erste Datei beschreibt die „Type-Length-Value“-Nachricht, die die Sensordaten umschließt:

package qt.examples.sensors.tlv;

enum MessageType {
    Coordinates = 0;
    Temperature = 1;
    WarningNotification = 2;
}

// Protobuf messages imply inline data size.
message TlvMessage {
    MessageType type = 1;
    bytes value = 2;
}

Die zweite .proto-Datei enthält eine Beschreibung der Sensormeldungen:

package qt.examples.sensors;

message Coordinates {
    double longitude = 1;
    double latitude = 2;
    double altitude = 3;
}

message Temperature {
    enum Unit {
        Farenheit = 0;
        Celsius = 1;
    }
    sint32 value = 1;
    Unit units = 2;
}

message WarningNotification {
    string text = 1;
}

Die Meldungen werden mithilfe von ` QProtobufSerializer ` serialisiert, das Sie auf dem Client instanziieren:

class SensorClient : public QObject
{
    Q_OBJECT
...
private:
    QUdpSocket m_client;
    QProtobufSerializer m_serializer;
};

Und im Emulator:

class SensorEmulator : public QObject
{
    Q_OBJECT
...
    QUdpSocket m_socket;
    QProtobufSerializer m_serializer;
};

Nachdem Sie in der Emulatoranwendung auf die Schaltfläche „ Send “ geklickt haben, werden die Daten aus den Feldern „ QLineEdit “ vom String-Format in das für das jeweilige Nachrichtenfeld spezifische Format konvertiert, beispielsweise in den Typ „double“ für die Felder der Nachricht „Coordinates“:

    QObject::connect(ui->sendCoordinates, &QPushButton::clicked, this, [this]() {
        qt::examples::sensors::Coordinates coord;
        coord.setLatitude(ui->latitudeValue->text().toDouble());
        coord.setLongitude(ui->longitudeValue->text().toDouble());
        coord.setAltitude(ui->altitudeValue->text().toDouble());
        emit coordinatesUpdated(coord);
    });

Anschließend wird die Nachricht mit allen Feldern serialisiert und in die „Type-Length-Value“-Nachricht eingebettet:

    Q_ASSERT(serializer != nullptr);
    tlv::TlvMessage msg;
    msg.setType(type);
    msg.setValue(data);
    return msg.serialize(serializer);

Der Client wendet die umgekehrten Operationen auf die empfangenen Datagramme an. Zunächst wird die „Type-Length-Value“-Nachricht aus den Datagrammdaten deserialisiert:

       const auto datagram = m_client.receiveDatagram();
        qt::examples::Qt Sensors::tlv::TlvMessage msg;
        msg.deserialize(&m_serializer, datagram.data());
       if (m_serializer.lastError()
                != QAbstractProtobufSerializer::Error::None) {
            qWarning().nospace() << "Unable to deserialize datagram ("
                      << qToUnderlying(m_serializer.lastError()) << ")"
                       << m_serializer.lastErrorString();
            continue;
        }

Anschließend wird die „Type-Length-Value“-Nachricht in die Sensornachricht deserialisiert:

            qt::examples::sensors::Coordinates coord;
            coord.deserialize(&m_serializer, msg.value());
            emit coordinatesUpdated(coord);
            break;

Schließlich wird sie konvertiert und dem Benutzer angezeigt:

    ui->latitudeValue->setText(QString::number(coord.latitude(), 'f', 7));
    ui->longitudeValue->setText(QString::number(coord.longitude(), 'f', 7));
    ui->altitudeValue->setText(QString::number(coord.altitude(), 'f', 7));

Hinweis: Bevor Sie das Beispiel ausführen, stellen Sie sicher, dass Ihr Betriebssystem die Bindung an den UDP-Port 65500 sowie das Senden der Daten über UDP zulässt.

Beispielprojekt @ code.qt.io

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