2024AloT物联网开发实例

AIoT（上下册合集）目录设备接入 5MQTT协与IoT物网平台 6CoAP协详解 17IoT设上云案详解 24电信NB-IoT无对接里云IoT 27LoRaWAN设接入战 35微小程序MQTT模器 42IoT设免烧三元，开即时册 51IoT存设备改造移上云 57基函数算实现IoT设动态册 64Nodejs版mqtt接阿里云IoT 68C#设接入IoT物网平台 74IoT设用HTTPS协接入联网台 80网与子备上开发战 89设用X.509证接入战(一) 97设用X.509证接入战(二) 102消息处理 110深解读IoT消洪峰么扛 111亿级IoT设连接层逻辑 117IoT平广播息Broadcast实战 125IoT设离线，下消息案 129自义Topic同调用RRPC实() 137系统Topic实云端步调用RRPC() 145设上报进制据云解析 153设备接入MMTIT<PAGE8PAGE9>PAGE9>TT协议与IoTMTT协议与IoT物联网平台一、MQTT协议介绍MQTTMQTT（消息队列遥测传输）是基于TCP/IP协议栈而构建的支持在各方之间异步通信的消息协议。MQTT在空间和时间上将消息发送者与接收者分离，因此可以在不可靠了发(u/SbQTTT这个轻量级协议可在严重受限的设备硬件和高延迟/带宽有限的网络上实现。TMQTTClientMQTTClient库在很多语言中都有实现，包括EmbeddedC、C、Java、Jvacrit、ythn、C++C#Go、i、Aridcliseao的QTTttp//wweclieor/ah/onlashpMQTT固定报头Fixedheader控制报文类型:控制报文类型标志位:剩余长度:可变报头VariableheaderMQTT内容根据报文类型的不同而不同。可变报头的报文标识符（Packetdentifier）字段存在于在多个类型的报文里。acktntifirytes:有效载荷Payload以下QTTUBLSH来说有效载荷就是业务消息。MMTIT< PAGE10 PAGE13 >MTIT二、与阿里云IoT平台建立连接CONNECT阿里云TQTTillCNNECT下：其中clientId，username，password由设备三元组(productKey,deviceName,evicecret官方文档：/document_detail/73742.html设备端代码示例(Nodejs版)client.js/**/**depenence:{mq:2.188"}*/contcpo=equecp);contmqt=equeq);设备身份三元组+区域contdeveonfg={pducK:替换,deveNam:替换,deveece:"替换,egoId:cn-hangha"};mqtcontoons=nqOpndevcenfg);constul=`cp://$devceCductKe}.iot-as-mqt.$deviceConfig.regionId}.alyuncscom18`;2.建立连接contcent=mqconncu,opn);cen.npaceend,funconpace){conoeogend+pckecmd'packtpacke)})cen.npaceeceve,funconpacke{conoeogeceve+ackecm+'pacetpacke)})IoTmtfunconnqOpndevcenfg){cotpaams={poucKe:devconfgpoucKe,devceame:devcenfg.evceame,meamp:Dae.o),cenId:ah.ano).ong6)ub2),}ONNTotopns=keepve:60,60scean:fae,ceaneonpocoeon:4Tv.1.1}1cenI，uename，paodoon.aod=gnmacha1paa,devcenfg.evceece;options.clientId=`${params.clientId}|securemode=3,signmethod=hmacsha1,timestamppaam.eamp}`;oon.uenae=`paam.evceame}&pam.pduKe}`;eunoon;}/*macha1paod参考文档：hp:hepaun.cmdoumenda742.hm?#h2u-1*/funcongnmacha1paa,devceece){etkes=Oec.kepaa).o);//按字典序排序keys=keys.sort();constlist=[];ke.make)>{.puh`ke}paamke}`);});cotconenr=.on);euncp.ceemacha1,devceece).upaecnen).dgehe);}CONNACKeceveconnckpacet>acket{cmd:connak,ean:qo:0,dup:engh:2,opc:nu,ppaoa:nu,eioneen:eunoe:0}PINGRESP endpngeqpackt>{cmd:pngq'} PINGRESPecevepngeppackt>acket{cmd:pngep,ean:qo:0,dup:fae,engh:0,opc:nu,paoa:nulDISCONNECT三、发布数据PUBLISH3.contopc=`ss$devceonfig.poducKe}$devceonfg.devceName}hngevenppep`;eInevafunco){occenpubhoc,geoDaa)qo:});},},5*1000);funcongeoDaa){cotpaoaJon={d:opaam:{empeue:ah.ooahandm)*20)+10),humd:ah.foah.ndo)*20)+60)},meho:hng.eve.ppepo"}cooe.o=poDaa\nopc"+opc)cooe.opaoaJon)eunJONngfpaoadon)}endpuhpacet>{cmd:pubh,opc:sa1hFedeud1fgsA2eIdhngevenpoepo,paoa:d:148648116paam:empeau:2humd:}"meho:hngeven.oe.p},qo:1,ean:meageId:dup:fae}PUBACKecevepubckpackt>acket{cmd:pubck,ean:qo:0,dup:fae,engh:2,opc:nu,paoa:meageId:880}四、接收数据SUBSCRIBE//4.订阅主题contubTopc=`$devceConfg.poducKe}$devceonfig.devceNae}con`;cen.ubceubopc)cen.nmeage,funcnop,meage){cooe.oopc"+oc)cooe.omeage"+meage)})UBRIBEendubcbepackt>{cm:ubcbe,ubcpon:[{opc:a1hFedeud1fgAP2eIdcono,qo:0},qo:1,ean:dup:fae,meageId:881}SUBACKSUBACK消息体：eceveubackpaket>acket{cmd:uback,ean:qo:0,dup:fae,engh:,opc:nu,paoa:ganed:[128,meageId:881UNSUBSCRIBEendunubcbepaket>{cm:unubcbe,qo:1,meageId:42,unubcpo:[a1hFedeud1fgA2eIdcono']}UNSUBACKeceveunubackpackt>acket{cmd:unuback,ean:qo:0,dup:fae,engh:2,opc:nu,paoa:meageId:423}五、服务质量QoS六、设备掉线重连设备与阿里云oTunubscrie，否则订阅关系不清理。设备重连后，依然保持之前的订阅关系，不需要重复订阅。TLSv1.2设备和TLSv12加密。TLS加密，需要下载根证书。CNNCT参数中clitId的ecremoe2ttp//helaliyncom/ocmnt_etil/7372html PAGE23 >CoAPCoAPCoAP协议详解< PAGE20 CoAP协议详解|Thttp:/oap.tehnologyCAP(CnstraindAplicatinrotocl)的缩写。在T物联网场景，为了让小设备可以接入互联网，CoAP协议被设计出来。CoAP是一种应用层UDPHTTPTCP之上。CoAP协议非常4CoAPHTTP类似的特征，核心内容为资源抽象、RESTHTTP对于受限环境的劣势既考CAP提供RIEST式以及可以独立定义的头选项提供的可扩展性。另一方面，CAP基于轻量级的DP协议，并且允许P多播。为了弥补UDP传输的不可靠性，CoAP定义了带有重传机制的事务处理机制。并且提供资源发现机制，并带有资源描述。协议特点：基于消息模型请求/响应模型双向通信轻量、低功耗支持可靠传输P非长连接通信，支持受限设备支持观察模式支持异步通信协议内容：CoAPUDP上。CoAP【Ver】版本编号。【T】报文类型，CoAP4种不同形式的报文，CON报文，NON报文，ACKRST报文。【TKL】CoAP标识符长度。CoAP协议中具有两种功能相似的标识符，一种esage()oke()【Code】功能码/响应码。CodeCoAP35cdXX表示CAPXX、.X或XX则表示CAPesaeD【TokenTKLToken【Option】报文选项，通过报文选项可设定CoAP主机，CoAPURI，CoAP请求参数和负载媒体类型等等。【11111111B】CoAP报文和具体负载之间的分隔符。请求方法：.1GT.2OT.3UT.4EETE响应码：Success2.xx这一类型的状态码，代表请求已成功被服务器接收、理解、并接受。01Cratd02elted03Vlid04Caned05CtentClientError4.xx：这类的状态码代表了客户端看起来可能发生了错误，妨碍了服务器的处理。.0Bdeuet.1nathrized.2Bdtin.3Fridn.4tFnd.5etodotAlld.6otAcctale.12recnitinFiled.13eustntityooare.15nsprtedCtent-FrmatServerError5.xx：00teralervrrrr01otmlementd02BdGteay03ervicenavilble媒体类型：工作模式：CoAP参考了很多HTTP的设计思路，同时也根据受限资源限制设备的具体情况改良了诸多的设计细节，增加了很多实用的功能。消息类型CON：CON请求被发送，那么对方必须做出响应。NON：NON请求被发送，那么对方不必做出回应。ACK：CON消息的响应。RST：复位消息，当接收者接收到的消息包含一个错误，接收者解析消息或者不再关心发送者发送的内容，那么复位消息将会被发送。请求/响应模型：1.携带模式分离模式非确认模式CoAP协议的URI：在HTTP的世界中，正式ESTFul协议由于其简单性和适用性，在WEB应用中越CAPCAPRIRICAP//mchin.adrs:83/enor/temeratre。CoAP的默认UDP端口号为5683HTTP和CoAP对比：HTTP代表超文本传输协议，CoAP代表约束应用协议；HTTPTCP，CoAPUDP；CoAPHTTP协议的简化版；CoAPHTTP协议一样使用请求/响应模型，拥有相同的方法；CoAP开销更低，并支持多播；CAP/WN/MMCoAP和MQTT对比：MQTT协议使用发布/订阅模型，CoAP协议使用请求/响应模型；MQTT是长连接，CoAP协议是无连接；QTTCAP协议是erver和Clint之间消息传递的单对单协议；QTTClients理解的标签消息，CAP内置内容协商和发现支持，允许设备彼此窥测以找到交换数据的方式。IIT< PAGE24 PAGE25 >CoAPIoT设备上云方案详解作者|数据采集通信连接，数据存储，数据可视化，洞察，行动决策。但，在实施过程中，碎片化的设备端通信连接难题往往就阻碍了项目落地进程。今天，本文总结不同设备场景的连接上云方案，供大家参考。一、资源丰富类设备inuAdridAruio在操作系统层面，解决了不同通信模块的差异，硬件端的应用程序只需要集成云平台的IoTSDK，或者集成开源MQTTSDK即可和云端建立长连接通信链路。二、资源受限类设备ROTSMCU+通信模组的方式，实现设备数据远程采集。(B-oT/2G/3G/4G)移远通信芯讯通合宙有方科技、广和通、日海智能、高新兴等，而各家的AT指令也各不相同，为设备端应用程序开发带来了很大难度。根据模组集成度不同又细分一下几种场景方案：三、本地通信类设备igBee设备，LoRa设备，Modbus设备，而不具有互联网接入协议栈支持，此时需要DTU/网关设备MQTT协议，从而实现数据采集上云。四、本地系统整体上云面对这种场景，可以通过自有系统集成泛化SDK通过HTTP/2协议，在不改造设备前提下，高效的实现海量数据快速上云。 PAGE29 >电信oT无缝对接阿里云IoT电信电信IT无缝对接阿里云IoT< PAGE30 电信BIoT无缝对接阿里云IoT作者|NB-IoT设备必须直连电信CTWing平台T，AWSTTB-oT设备。IoT阿里云TB-oT设备。一、电信CTWing开发创建产品登陆电信CTWing控制台，创建产品：上海花城水表，选择智能水表，其他配置信息如下图：产品创建成功后，查看服务定义，可以看到属性值：用水量，标识为:water_consumption如下图：注册设备在产品详情-设备管理页面添加NB-IoT设备，这里我们输入NB-IoT水表设备的E注册应用在应用管理页面添加应用上海花城水表管理，获取到应用的AppKeyScret二、阿里云IoT平台开发开通企业实例-连接型CWing连接型创建产品在连接型实例中，新建产品：上海花城水表，选择智能水表，，其中数据格式选择：透传/自定义，数据校验级别选择：弱校验，如下图：功能定义用水量watercnsumption如下图：数据解析CTWingT创建云网关云网关，用来解析电信平台流转过来的设备数据，关联前面创建的产品上海花城水表CWing${deviced}等待几分钟，云网关创建完成后，我们获取到网关URL，如下图：三、电信IoT配置云网关配置云网关CTWing订阅管理T的云网关URL，如下图：四、联机运行NB-IoT我们启动手上的BIoTCTWing阿里云IoT我们在企业物联网平台控制的设备详情，可以看到有一台新的在线设备，物模型数据的运行状态可以看到实时的用水量值，如下图：日志服务也可以看到电信CTWing平台流转过来的B-oT设备数据在阿里云oT企业物联网平台物模型解析的完整过程，如下图：BITCWig完整数据报文至此，我们完成了电信NB-IoT设备接入阿里云IoT平台，充分享受阿里云的海量存T PAGE39 >LoRaWANLoRaWANLoRaWAN< PAGE40 LoRaWAN设备接入实战作者|随着IoT物联网的高速发展，低功耗，远距离，抗干扰的低功耗广域网快速崛起，oa与B-ToaWANT一、整体架构方案阿里云企业物联网平台开启LinkWAN服务后，即可实现LRaWAN设备的上云。LoRaWAN液位传感器为例，完整方案如下：二、阿里云IoT平台开发-LinN基础型inkWAN稍等几分钟，等待实例创建完成，可以查看完整实例信息，如下图：添加LinkWAN在LinkWAN的网关管理页面，添加网关，录入手中LinkWAN网关设备的GwEUI、PINCode和频段、通信模式，如下图：创建入网凭证在ikWAN入网凭证创建产品在设备管理LoRaLoRaWANLoRa入网凭证，如下图：inkWAN的入网凭证oa在产品详情页面的功能定义，我们添加物模型-属性：当前液位，标识符:water_level，如下图：在产品详情页面的数据解析，我们按照设备说明书编写数据解析脚本，如下图：注册设备在设备管理的设备页面，添加LoRa液位传感器具体设备，录入手上LoRa设备的DevEUI，JoinEui和AppKey信息，如下图：三、联机运行LinkWAN，LoRaLoRa当前液位值MQTTMQTT模拟器< PAGE44 PAGE49 >微信小程序MQTTMQTT模拟器作者|一、IoT设备模拟器小程序MQTT模拟器Tpicrgin接入。点击原文进入小程序二、创建产品和注册设备①我们进入物联网平台，公共实例，创建如下产品：②在产品详情页面，功能定义下添加属性和事件，如下图：③基于当前产品，注册设备，并获取身份三元组，用于设备连接时的身份认证，如下图：三、MQTT模拟器使用设备上线①打开微信，扫描进入小程序。②输入设备三元组。③选择设备所在的接入region。④点击设备上线。⑤进入物联网平台控制台，设备详情，设备为在线状态。自定义Topic①模拟设备发布传感器数据到/{pk}/{dn}/user/update主题。②在物联网平台控制台，日志服务验证数据上报：Topic①模拟设备主动订阅主题/{pk}/{dn}/user/get。②在物联网平台控制台，设备详情的Topic列表可以看到一条订阅记录。③点击发布消息，输入内容，确认发布后，小程序会实时展示收到的消息。物模型-属性上报①点击属性上报JSON结构的属性值。②物联网平台控制台，设备详情>物模型数据>运行状态，查看设备上报属性的内容。物模型-事件上报d和JON②物联网平台控制台，设备详情>物模型数据>事件管理，查看设备上报的事件标识符合输出参数内容。四、设备三元组Chrome插件为了方便在小程序里输入设备身份二维码，推荐大家安装IoT设备身份三元组转化二维码的Crme插件安装①Crme:chrome://extensions/②扩展程序设置页面右上角，开启开发者模式。③点击左上角加载已解压的扩展程序按钮，选中本地扩展程序文件夹，然后点击选择按钮。④T插件使用方式①进入物联网平台控制台，进入设备详情，点击查看DeviceSecret。②在设备证书弹框，点击一键复制。③打开浏览器右上角IoT插件，粘贴设备信息，生成二维码。④打开微信，扫描进入小程序。⑤点击小程序左上角，扫描设备身份二维码，自动填入三元组。⑥选择设备所在的接入region。⑦点击设备上线。 PAGE53 >IoTIIT< PAGE54 IoT设备免烧录三元组，开机即时注册作者|孙承旭一、背景物联网场景中，设备产线烧录不同三元组成本很高，Android设备更是无法独立烧录TTMQTT二、流程图设备动态注册三元组流程如下：三、开发实战创建产品TAroid设备。进入产品详情，获取productKey和productSecret。开启动态注册功能，如下图：接下来，我们无需按常规流程，预先注册设备，而是直接开发设备端程序。设备端开发我们以Node.js代码演示设备动态注册完整过程。动态注册CONNECT报文，报文中包含动态注册参数，请求建立连接。QTT{rouctKey}itas-mqtt.{regind.liyucscm183MQTTCONNECT报文参数和取值结构如下：mmqenI:cenIdecuemoe2auhpeegnandomxsgnmehox"mqeName:devceame&+poucKeymqaod:gnhmacpduececonen)免预注册认证方式，设备注册成功后，物联网平台使用Topic：/ext/regnwl，返回ClientID、DeviceToken。Taylad{{podcKe":x",devceNme":x",cenId":x",devceokn":}动态注册示例代码：ffuncondoevceRee){//1.产品信息contpoucIno={ppoucKe:"poucKe,poucece:"poucece,egonI:cn-hangh"}/2程序读取的设备唯一标识，比如A，ealNumer等poucInf.evceame=ahandm).ng6).ub2)/.生成设备动态注册的参数varopns=geRegeOonpoucIno,uedA);/4发起动态注册，获取设备连接cenIddevcekenvaregeent=mqconncoon);egeen.onmage,funcoopc,meage){/.fe/egn'=opc){/6断开注册连接egeen.end);/.T连接devceOnneJO.pemeage)cn-hangha)}})}生成设备动态注册的参数，示例代码和参考文档：/document_detail/132111.htmlffuncongeRegeOonpoucInf,oo){varandm=Dae.o);varcontent={devceame:poucInf.evceame,poucKe:poucInf.oucKe,andm:andm}varopns=}opions.clienId=Date.now()+|secuemode=2,authType=regnwl,andom="+andom+ignmehdhmacha1"opn.uename=poucInf.evceame+&"+poucInf.oucKeyopn.paod=gnmacha1cnen,poucInf.oucece)opn.pt=188;opopon.host=`$poducInfo.poductKey}.io-as-mqt.{poductInfo.egionId}.aiuncs.com`;opn.pocl=mq;opn.ca=ooAopn.keeave=120eunopn;}动态注册成功后，产品下会设备数量会更新：设备上线和上报数据ClintID和eviceTkenQTT连接，TCNNCTmmqenI:cenIdecuemoe-2auhpecon"mqename:deceNae+&+pduKeymqaod:deveokenmttClietIdClintDmttUsrNameevicNm+""+rouctKymttPasrdevicTkenMQTT连接和上报数据，示例代码：ffuncondevcenneoegonId){//设备MQTT连接参数varoptions={}opn.cenId=op.enId+secuemde-2aupeconn"opn.uename=op.evceame+&"+op.oucKeyopn.paod=o.deveokenopn.pt=1883opn.hot=`op.oucKe}.-amqegonId}aunc.cm`opn.pocl=mq'opn.keeave=120//设备建立MQTT连接vardevceent=necpon);//上报业务数据deviceClient.publish(`/${ductKey}/${opts.deviceName}/user/update`,"sdkclient"+Daeno),{q:1});}ClintD PAGE59 >ITIoIoT< PAGE60 IoT存量设备零改造迁移上云作者|在物联网实际项目中，有些设备采用私有协议接入了本地设备管理系统，有些NB-IoT设备被迫接入了电信AEP平台，有些设备接入了移动OneNET平台。但甲方客户的整体业务都部署在阿里云上，我们如何实现整体业务上云呢？阿里云T泛化协议SDK接入的方案T设备零改造的前提下，帮助企业快速构建云上桥接服务，通过网桥实现IoT终端设备与阿里云IoT物联网平台的双向数据通信。一、技术架构SDK适用场景SDK面向的目标场景包括：设备无ternt设备采用私有协议。存量设备不修改固件逻辑适用场景SDKServer提供基于配置文件的静态配置管理能力。提供设备连接管理能力。提供上行通信能力。提供下行通信能力。二、接入流程使用泛化协议SDK，桥接设备与物联网平台的整体流程图，如下：三、开发实战泛化SDK依赖JavaSDKMaven<dependency><dependency><gupIco.aun.peevce<gouId><afcIdoa-dgedk-oeafacId><von2.1.veon><deendec>初始化SDK您需要创建一个BridgeBootstrap对象实例，并调用bootstrap方法。泛化协议SDK初始化工作完成后，读取网桥信息，并向云端发起网桥设备上线请求等。otstrapDK注册一个onlinkChanelHnlerBBdgeBoapbdgeooap=newBdgeBoap);bdgeooapboapnewDonnkhaneande){@OvedepubcboeanpuhoDeveeioneon,ngopc,be]paoa){//云端下行控制指令ngconent=newngbe);ognfoetDonnkmeage,eon:},},},eion,oc,conen;eunue;}@Ovedepubcboeanboacangopc,be]paoa){eunfae;}});配置泛化网桥身份Java（src/mai/reurce/下的plictincnf##everenponthp2ndont=hp:/你的oducKeo--hp2cnhangha.aunccom44"auhndpnt=hp:o-auhcnhangha.aunccomaubdge"#aeaydevcenfo,poucKey&devceame&devceecetpoucKey=bdge-ducKe}devceame=bdge-evceame}devceecet=bdgeDevceece}配置网桥下设备身份ava工程的默认资源文件路径（一般是rc/main/resurces/）下的f中读取配置文件。devce-gna-Ien}{pducKy:devce-oucKe}deveName:devceDevceame}deveecet:devceDevcece}}设备上线设备上线时，需要传Session。下行消息回调时，会把Session回调给网桥。esinUUpnkhnneanderupnkaner=newUpnkhnneande;eonObectchannel=newObec);eioneion=eon.neInanceognaIen,chane);//设备上线boboeanucces=upnandedonneeon,ognaIdn);if(success){//设备上线成功，网桥接受后续设备通信请求。}ee{//设备上线失败，网桥可以拒绝后续设备通信请求，如断开连接。}设备通过网桥上报数据网桥使用泛化协议SDK代理设备上报消息，代码如下：//ognaIdnyDevceIdentydevceIdenty=onfgFacoy.geDevceonfiganager).geDevceIdeniyognaIden);ooceagepocoeage=newooceage);pocoeage.eaoapaoa);pocoeage.eo0);poocoeage.etopctng.fomaOPI_MLATUSR_DFIN,devceIdenygeoduKe),devceden.gDevceame)));//网桥代理上报upnkhaneandedubhAncognaIden,pocoeage);.设备接收云端指令bAIppvaeacecuoevceeecuoevce=newheadooecuo(RunmegeRune).avabeoceo),RunmegeRune).avabeoceo)*2,60,meUnOND,newLnkedBcknguee<1000),newThreadFactoryBuilder().setDaemon(true).setNameFormat("bridge-downlink-handle-d).ud),newheadooecuoAboc));pubcacvodmanngag){Ueapcaoncof&devce.onfbydefutbdgeooap=newBdgeBoap);bdgeooapboapnewDonnkhaneande){@Ovdepucboeanpuhoevceeoneon,ngoc,be]paoa){getmeagefomcoudgetdonnkmeagefomcoudeecuoevceubm)->handeonLnkeageeon,opc,paoa));eunue;}@Ovdepucboeanbadang,be]be){eunfae;}});}});}pvaeacvodhandeonLnkeageeoneon,ngoc,be]paoa){ngconent=newngpaoad);og.noetDonLnkmeage,eion:},oc:},conen},eion,opc,conen;Obectchannel=eon.gehane);ngognaIdny=eion.eOgnaIdn);//forexample,youcansendthemessagetodeviceviachannel,itdependsonyouspecifcevermpemeaon}设备下线当设备从网桥断开后，可以调用下线接口，告知云端： upLnkade.offneognaIen); 基于函数计算实现I基于函数计算实现IoT< PAGE64 PAGE67 >基于函数计算实现IoT基于函数计算实现IoT设备动态注册作者|一、技术方案evic(HTPSFC。函数计算FC调用IoT平台的RegisterDevice接口，传递productKey和evicd。成功，返回设备三元组。失败，调用oT平台QueryDeviceDetail接口，传递roductKey和eviceId，获取设备三元组。QTTT依赖APIRegisterDevicettp//helaliyncom/ocmnt_etil/9470htmlQueryDeviceDetailtts//helaliyncm/cumentdtail/959.tml二、函数计算实现HTTPS触发器：oesccontgeRaBoy=equea-o);contco=equec);contRent=eqe@acoupo-ce).en;contoons={accKe:"云账号的AK,accKeSece:"云账号的AKece"};1.创建otppevercentcontoent=newRen{accKeId:opn.accKe,eceAceKe:opn.accKeSece,enpon:opn.endont|hp:o.n-hanga.aunc.om,apeon:opn.apeon|201801-20});contpoucKey=pduKe;moue.ep.haner=funcoeq,ep,cone){geRaBdeq,funcne,bd){boy=JON.aedecdeRIopoenbd.ng)));ccontdevceId=bo.dvceId;cofunon*){try{//创建设备cotegeRepone=edoen.que(RegeDevce,{poucKe:poucKe,devceame:devceId});ep.enJONngf{ucce:ue,daa:egeReponeDaa}));}catch(err){//设备已存在，查询设备详情cotqueRepne=edoen.eue(ueDevceDe,{pducK:poucKe,deveNam:deveId});coteunJon={ucce:ue}eunJo.da={Devceame:quRepone.aa.evceNme,oducKe:quReponeDaa.ducKe,Devceece:queRepne.Da.Deceece,IoId:queRepne.Da.IId}ep.enJONngfeunJon));}});});};三、设备调用FCHTTPSPOSTJSON触发函数计算，获取三元组。ooes版qt接入阿里云IoT< PAGE68 PAGE69 >ds版qt接入阿里云IToejs版mt接入阿里云IoT作者|一、准备工作注册阿里云账号使用个人淘宝账号或手机号，开通阿里云账号，并通过支付宝实名认证。免费开通IoTttp//wwaliyncom/rdct/it软件环境oestts//ndjorg二、开发步骤IoT创建高级版产品功能定义，添加产品属性注册设备，获得身份三元组设备端开发我们用oes创建设备端项目itdmo2个文件ackg.on和evicsckaesnTk依赖：{{name:aun-o-em,depenence:{mq:2.188"}}pmTDK： $npmnal evics/**/**depenence:{mq:2.188"}*/contcpo=equecp);contmqt=equeq);//设备身份三元组+区域constdeviceConfig={pducK:替换产品,deveNam:替换设备,deveece:"替换密码egoId:cn-hangha"};contpaas={pducK:devcenfg.oucKe,deveNam:deveonfgdeveNam,meam:Daeno),cenI:ah.ado).ng6).ub2)}ONNTontoons=keeave:0,60sceanfae,ceanesonpocVeon:4Tv.1.1}1.生成cenId，uenam，paodopn.paod=gnmacha1aam,devcenfg.evceece;options.clientId=`${paams.clientId}|securemode=3,signmethod=hmacsha1,tmestamp=$paam.meam}`;opn.uename=`paam.evceNae}&paa.pducKe}`;cconstul=`tcp://$ducKey}.iot-as-mqt.$deviceonfig.regonId}.aliunc.cm:18`;2.建立连接contcent=mqconncuopn);.属性数据上报contopc=`sy/$devceConfig.poductKey}${deviceonfg.devceName}/hing/even/popepo`;eInevafunco){occenpubhoc,geoDaa));},5*1000);//模拟数据funcongeoDaa){cotpaoaJon={d:Daeno),paam:{empeue:ah.ooahandm)*20)+10),humd:ah.foah.ndo)*20)+60)},meho:hng.eve.ppepo"}cooe.o=poDaa\nopc"+opc)cooe.opaoaJon)eunJONngfpaoadon);}/*macha1paod参考文档：hp:hepaun.cmdoumenda742.hm?#h2u-1*funcongnmacha1pam,devceece){etkes=Oec.kepaa).o);//按字典序排序kkes=ke.o);cott=;ke.make)>.puh`ke}paamke}`);});cotconenr=.on);euncp.ceemacha1,devceece.udaecnen).gehe);}三、设备运行设备启动IoTTCC设备接入IoT< PAGE74 PAGE79 >CIT#设备接入IoT物联网平台作者|一、准备工作注册阿里云账号使用淘宝账号或手机号，开通阿里云账号，并通过实名认证(可以用支付宝认证)。免费开通IoT：tts//w.liyuncm/ruct/it软件开发环境C#VialtuioE二、IoT平台云端开发创建基础版产品产品信息：pic：注册设备rdctKyevicNameevicScret：三、设备端开发IoTpassword：tts//w.yuu.cm/clu-ev/it-tec/mbm5g接入IoT平台C#版本的MQTTC#的mqtt库：https:///paho/clients/dotnet/VisualStudio工程：/downloads/download.php?file=/paho/1.2-milestones/mmtt/M2qtt4200zip设备端应用程序四、运行结果云端看到设备上线记录，数据上报记录。mttC语言开发的传感器设备接入阿里云TIITTTS< PAGE84 PAGE83 >IT设备用HTSIoT设备用HTS协议接入物联网平台作者|在物联网开发过程中，有时候我们现有的oT设备是基于HTTPS协议栈，那么我们能否接入IoT物联网平台呢？答案是肯定的。本文就通过开发实战给大家讲解如何使用HTPST华东2(上海区域。HTPSttp//helaliyncom/ocmnt_etil/83.tmlHTTPS接入主要有两个步骤：tokenHTTPS上报传感器设备采集的数据一、设备身份认证itashttpc-shngaialiync.cm认证请求示例：OTauh/1.1o:o-ahp.n-hanga.aunc.omonenpe:appcononbo:{veon:defau,cenId:mgh1000002,gnmehod:hmacha1,gn:480141D40622128BB40631A221,podcKe:1EvaNN,devceNme:Naspuh8FB,meamp:1016628"}返回示例：返回结果示例：{{coe:0/业务状态码meage:ucce,nfo:{oken:644ebf2e4d4ea181ed42f6"}}二、设备数据上报数据上报oT平台接入点：/topic/${topic}请求示例：OTopca1FLxdevce12pubo:o-ahp.n-hanga.aunc.ompaod:oen}onenpe:appconoceeambo:oudaa}返回示例：{{coe:0/业务状态码meage:ucce,nfo:{meageId:826621624040}}三、使用HTTPS上报数据实战创建产品功能定义添加产品属性定义：产品功能定义：注册设备，获得身份三元组设备详情:设备模拟代码vvarp=equeeue-pme);contcpo=equecp);contdevcenfg={poucKe:poucKe,devceame:devceame,devceece:"替换devceece"}constopc=`sy/$ductKey}/{deviceConfig.deviceName}/hngeventpropepo`;//1.获取身份tokenrp(getAuthOptions(deviceConfig)).henfuconpedBo){cooe.oAuhInfo:+ON.ngfpaedod))2.上报物模型数据puDaapc,paedBd.no.ken,geoDaa))}).cacfuncoe){cooe.oAuher:+ON.ngfe))});AuhfuncongeAuhpondvceong){contpaams={pducK:devcenfg.oucKe,deveNam:devcenfg.evceame,meam:Dae.o),cenI:ah.ano).ong6)ub2),}cenId，uenam，paodvarpaod=gnmacha1paa,devcenfg.evceece;varoons={mehd:O,u:hp:o-ahp.n-hanga.aunc.omauh,bd:{veon:defau,cenId:paamcenId,gnmehod:gn:paod,podcKe:devcenfg.oucKe,devceNme:devcenfg.evceame,meamp:paammeamp},on:ue};eunoon;}//数据上报funconpuDaaoc,oken,daa){contopns={mehd:O,u:hp:o-ahp.n-hanga.aunc.omoc'+oc,bd:daa,heae:{ppaod:okn,onenpe:appconoceeam'}}poon).hnfuncopaedBd){conoeogpbhucces:'+paeBo)}).achfuncne){conoeogpbher'+JON.ngfe))});}//模拟物模型数据functiongetPostData(){varpaodJon=d:Dae.o),paa:{humd:ah.ooahandm)*20)+60),empeue:ah.foah.ndo)*20)+10)},mehd:hng.evenppe.o"}conoeogpoDaa\nopc"+opc)conoeogaoadon)eunJONngfpaoadon);}macha1gnfuncongnmacha1pam,devcece){etkes=Obeckepaam)o);//s=ke.o);contt=;ke.make)>{.puh`ke}paamke}`);});});contconenr=.on);euncp.ceemacha1,deceece).pdecone).dgehe);}运行效果 PAGE89 >网关与子设备上云开发实战网关与子设备上云开发实战<网关与子设备上云开发实战< PAGE92 网关与子设备上云开发实战作者|在IoT物联网场景中，对我们的终端设备本身无连接互联网能力时，那么数据如何上云呢？TQTT备，由网关代理接入oT物联网平台。这样只需要网关建立一条MQTT长连接通道，所有子设备可以复用网关的MQTT通道，高效传输数据到云端。这时候网关设备除了自身作为IoT网关设备(拥有身份三元组)与IoT物联网平台建立MQTT，收发数据，还要负责子设备管理，包括：网关添加子设备网络拓扑关系mtt网关把子设备数据上报到云端网关接收指令，并转发给子设备网关上报子设备下线网关删除子设备网络拓扑关系ttpmttigBeeous、BLE、OPC-UA等，这部分逻辑由网关实现。整体架构如下：我们以JvainkKitDK一、创建网关产品基于此网关产品注册一台网关设备，并获得身份认证三元组。二、网关设备上线使用网关设备三元组身份，建立端到云上的MQTT长连接，逻辑如下：LLnkKInaamspaams=newLnkKInaam);DevceInogaeaInfo=newDevceIno);gaeaInfopducKy=gaea.odcKe;gaeaInfodeveName=gaea.evceNme;gaeaInfodeveecet=gaea.evceece;paamdevceIfo=gaeaInfo;LnkK.genance).naam,ILnkKnnecLene)此时，我们在控制台查看网关设备状态为：在线三、添加网络拓扑关系T当子设备水泵通过本地协议接入网关后，我们需要同步网络拓扑关系到云端，也就是添加子设备到这个网络里。代码逻辑如下：DDevceInodevceIfo=newDevceIno);devceIfopoucKey=poucKe;devceIfodevceame=devceame;devceIfodevceect=devcece;LnkK.genance).gaea).gaeaAdubDevc(devceIfo,子设备身份ubDevcennecLene)添加成功后，我们在控制台网关设备详情，可以看到关联的子设备列表，如下：四、子设备上线添加网络拓扑关系后，我们需要把子设备在本地网络的状态同步到云端。子设备上线代码逻辑如下：DDevceInodevceIfo=newDevceIno);devceIfopoucKey=poucKe;devceIfodevceame=devceame;devceIfodevceect=devcece;LnkK.genance).gaea).gaeaubDevceogn(devceIfo,子设备身份IubDevceconLene)子设备成功上线后，我们在网关设备详情，可以查看到子设备状态为:在线在设备详情页面，可以查看到接入的网关信息，如下图：五、子设备上报数据TDDevceInodevceIfo=newDevceIno);devceIfopoucKey=poucKe;devceIfodevceame=devceame;devceIfodevceect=devcece;LnkK.genance).gaea).gaeaubDevceuh(opc,/子设备opcdaa,/数据devceIfo,子设备身份IubDevceconLene)日志服务查看子设备上报数据的日志如下：六、子设备订阅主题oicDDevceInodevceIfo=newDevceIno);devceIfopoucKey=poucKe;devceIfodevceame=devceame;devceIfodevceect=devcece;LnkK.genance).gaea).gaeaubDevceucbe(opc,/子设备订阅opcddevceIfo,子设备身份IubDevceconLene)七、子设备下线子设备和本地网关断开连接时，我们需要把离线状态同步到云端，代码逻辑如下：DDevceInodevceIfo=newDevceIno);devceIfopoucKey=poucKe;devceIfodevceame=devceame;devceIfodevceect=devcece;LnkK.genance).gaea).gaeaubDevceogu(devceIfo,子设备身份IubDevceconLene)八、子设备网络拓扑删除子设备完全从本地网络移除是，我们需要删除设备的网络拓扑关系，代码逻辑如下：DDevceInodevceIfo=newDevceIno);devceIfopoucKey=poucKe;devceIfodevceame=devceame;devceIfodevceect=devcece;LnkK.genance).gaea).gaeaDeeeubDvce(devceIfo,子设备身份IubDevceemveLene)至此，我们掌握了网关和子设备的开发过程。如果网关设备采用C，或者Python开T PAGE101 >09)09)< PAGE100 设备用509证书接入实战(一)作者|TCA证书；将数字设备证书与设备身份相绑定。限制说明MQTTCA证书。目前仅2（上海）CA证书。CARSA签名的设备证书。10CA。CA证书注册。一、制作私有CA证书MacOpenSSLCAesl版本：opeopelveon-aOpenL0..h14Janbuton:Nov192017pafo:dan648664vmopn:bn6464)m2n)c4pcha)dedcc16n)bofhd)compile:-archx8664-fmessage-lengh=0-pipe-Wno-tigraphs-fpascal-strings-fasm-bocks-O3-DREENTRANT-DDSODLFN-DHAVE_DLFCN_H-DL_ENDIAN-DMD32_REG_T=int-DOPENSSL_NO_IDEA-DOPENSSL_PIC-DOPENSSL_THREADS-DZLB-mac-veon-mn106ONLDIR:SemLbaOpenL"CAkeyCACAkey10openssleq-new-509-days650-newkeysa:2048-keyoutmIoTARoot.key-outmyoARo.t-ubj\=NShanghaLhanghaOIoOUoN."CA证书opel09-nout-et-nmIoARo.tCA证书内容：二、制作验证证书查看私有证书注册码T在左侧导航栏，选择设备管理>CA。CACA。CA证书对话框中，获取注册码。验证证书制作OpenSSL为例，制作验证证书，操作步骤如下：Key：#生成验证证书#生成验证证书opelgena-otvefcane.key2048生成验证证书CSR，其中Cmmname需填入oTCA证书注册码：#生成验证证书#生成验证证书CSRopeleq-new-keyvefcaonekey-otvefcaonecr-ubj\=NShanghaLhanghaOIoOUoN***这里是注册码***"CACSR创建验证证书：CAkeyopensslx509-req-inverificationCert.csr-CAmyIoTCARoot.crt-CAkeymyIoTCARoot.key-Acaeeal-otvefcaonect-as65-ha12#查看验证证书内容opel09-nout-et-nvefcaonect查看验证证书：三、上传并验证私有CA证书当我们准备完成私有CA证书和对应验证证书，就可以在IoT物联网平台的控制台上传证书了。上传证书页面如下：CA证书详情页面，可以查看证书信息，参考如下：至此，我们完成了私有CA证书的制作和在oT物联网平台的注册。后续，我们会介CA.09T物联网平台。09)< PAGE104 PAGE109 >09)设备用509证书接入实战(二)作者|509一、创建产品和注册设备创建产品T控制台。在左侧导航栏，选择设备管理>产品。在产品管理页，单击创建产品。X.509,CA证书勾选是。产品创建完成后，如下图：注册设备evicNme。注册完成后，设备处于未激活状态，其中X.509证书为空。二、签发设备证书TCAenslCNevicNme。pempemkeyopelgena-otdeve-1key2048CSRopeleq-new-keydevce1.ey-otdeve-1cr-nekeya:2048-ubj\=NShanghaLhanghaOIoOUoNdn02842"#-eealCACRTopensslx09-eq-ndevice-1.csr-AmyIoTCARoot.ct-AkeymyIoCARoot.key-Aceaeeal-utdevce1.t-ds60-ha12#查看设备证书SNopel09-nout-et-ndevce1.tSN码，如下图。三、绑定设备证书T物联网平台需要用户上传设备rouctKey,eviceNme和设备证书SN的映射csvoducKeDeveNameNa1UoOALdn026ddd180a026d7TCV绑定成功后，我们查看绑定结果，如下图：四、设备激活我们以Java设备为例，介绍设备以私有证书接入过程。JavaPKCS#8OpenSSL##转换格式PKCS#8opelpkc8-ok8-nfmM-ndeve-1key-utdevce1pk8.key-ncptLSecremoe2itrt.crtSScketFactry实例。ppoeedLockeFacyceaeLocke)hoscepon{/hp:documendea7742.hml/设备.09/IoTAInpureamn=IoqlenWhAuthBX0.cass.geReouceAsteam"iooo.cr");efcaeacoycf=efcaeFco.eInance.0);efcaeca=cf.gneaeefcaen;n.oe);Keoekeoe=Keoe.geIanceKeoe.geefaupe));keoeoadn,nu);keoeeefcaenca,ca);usanageFactoymf=usManagerFacoy.geInsanceTusanageFacto.geDefauAghm));mfnkeoe);//传入设备证书、证书证书私钥InputSreamcerIn=IoMqtClentWthAuthBX509.cass.geResouceAsSteamcerPah);efcaeacoycef=efcaeFco.eInance.0);efcaecea=cef.gneaeefcaeeIn);ceIncoe);Keoeks=Keoe.geInaneKeoe.geefaupe));k.odnu,nu);k.eefcaencefcae,cea);vaeKeypvaeKey=gevaeKepvaeKeah);k.eKeyEny"pvae-key",pvateKey,pvateKeyasord.oharAay),neweticae]{cea});KeanageFacoykmf=KeManagerFacoy.geInsanceKeanageFacoy.geDeauAgoh));kmfnk,pvaeKeaod.haAa));/构造ockeFcoyttffLonetcont=Lone.geInanceLV1.2);coe.nkmf.eKeanage),mf.guanage),nu);LockeFacyockeFcoy=cone.gockeFco);eunockeFco;}QTT的CNNCT，此时srname和asrd////接入域名ngbker=:x0.."+egonId+.aunc.co:18;/TcenIdngmqenId=em.cuenme)+ecuemode2;emoeencepeence=newemoeence);mqent=newqeneveURL,mqenI,peence);qonncOpnsconnps=newqonncOpn);connp.eqeon4);/T.11/Looc，mqenIdecuemoe2。connp.eockeacceaeLocke));connp.eeaneonfae);connp.eAumacReonneue);connp.eKeeAveIneva00);//设置connect回调mqttClient.setCallback(newMqttCallback(){@OvedepubcvodmeageAvedngopc,qeagemeage)hoscepon{/只处理.09fexauhdenepone.equaoc)){JONObjectson=JSONObjec.paseObectnewtingmesage.getPayoad),tandadae.UF8));/poucKeydeveNamengpducKey=on.gengpoucKe);ngdeveName=on.gengdevceame);}ee{//处理其他下行消息，强烈建议另起线程处理，以免回调堵塞。}}@OvedepubcvoddeveopeeIDeveokenoken){}}@OvedepubcvodconeconLhoabecaue){}});mqenconncconOp);设备启动，联网后，我们可以在IoT物联网平台控制台查看设备当前状态为在线，509至此，我们完成了设备与设备证书绑定，从而使设备以X.509证书认证方式接入oT物联网平台。消息处理 PAGE113 >ITIoT< PAGE114 深度解读IoT消息洪峰怎么扛|T传统的消息队列(Kafka、RocketMQ等)经过多年打磨，在高性能、海量堆积、消息可靠性等诸多方面都已经做得非常极致，但在IoT物联网场景中，往往需要面临着海量的消息传递，传统的消息队列表现的“力不从心”。T列最大意义在于让整个消息在不可控的环境中平稳运行，因为IoT设备时不时会由于故障或网络抖动会导致大量消息洪峰。一、IoT队列和普通队列的差异点上下行隔离拆分在T支持设备级的海量topickfka的ticbroker要退化到随机写，失去优势，另外要zookeepertic多个设备tpic，再桥接映射到少量的实际kafkatoic，这方案有一定可行性，但做不到隔离效果，治标不治本。12是“海量topic尽量相互隔离，并且不影响整体性能”，尽量做到设备A的消息堆积ticB。实时生成消息优先发送（此时后端系统都恢复了有用。因此，实时生成消息优先发送，堆积的消息进入降级模式。二、IoT消息队列诞生IoTticfllw保序降级，实时优先，堆积退化；仅实时消息相对有序。tic连接、计算、存储分离。消息模式图片只是个片段，从这个模式可以看出来机制差别，大家都没有错，只是出发点不同。连接、计算、存储分离brokerbrokerolB消息策略-推拉结合取堆积消息，而拉取是由AMQP队列网关来做，给到用户接口始终是推送过去的onMessage回调。rkercnumerueenskfkakfkarcktmqbrokerrkercnumruuerucercmmit。ACK。线性扩展-离线消息部分broker三、一个思考一一如何解决海量topic问题？首先面对“大量”的问题一般都是考虑分区，单元化，分组等隔离和拆分，这里海量tic我们讨论针对一个单实例模式下如何尽可能做到更多tic10%没问题肯定是不现实的。由于rkerrker和tpictpic数据生成，broker海量ticticticrdismtttictictreivemq单个tic四、阿里云AIoT消息队列ATAQP10列和新队列，交给用户按场景来选择，用户即可选择使用kafka、mq，也可以选用iot队列，甚至组合模式，比如按消息特征规则来配置流转队列。阿里云AIoT的场景队列实践，在现有mq队列、kafka队列融合之外，加了种自有选择轻便的T PAGE123 >亿级IT亿级I亿级IoT< PAGE120 亿级IoT设备连接底层逻辑|T物模型AT熊益群一、物模型三个关键问题：为什么需要物模型？物模型能解决那些行业问题？物模型带来什么价值？JVMOS的差异差异、软硬开发耦合、全链路验证流程长、设备孤岛、数据孤岛等问题。生态化：软、硬件一旦基于物模型标准化开发和交互，围绕物联网的多角色，包括SVIHV耦，提升了设备的流通性，促进生态化。二、物模型面临哪些技术挑战？以一个灯泡为例：延展开来说，物模型的技术挑战具体有这几项：超大点位和超复杂结构：尤其工业场景，通常需要对包含大量传感器（万级别）的传力。需要能够适应物理设备模块可插拔特性。在设备运行阶段的可靠性要求非常高。可适配：由于行业里面已经有不少设备模型和交互协议，比如工业场景的Modbus，pc等，生活场景的le，zigbee等，当然还有大量三方平台私有协议，为了帮助这些存量设备能够使用物模型，物模型需要具备模型和协议适配能力。统一交互协议：设备除了需要可表达之外，还需要可访问，物模型不仅需要定义设备我们应该如何设计物模型呢？早期大多数物联网平台比如AzureAWS大多数对于设备建模都采用的是面向对象语言的思路，比如WoT、OPC、OMA、OCF、CWMP、AllJin等，面向对象语言的抽象能力在计算机编程发展的几十年已经被证明，我们物模型定义也充分借鉴，却又因物联网而有所不同。我们以面向对象语言ava里面的class做类比，classschema进行了一定的扩展，定义为属性、服务(方法)和事件三要素，事件是一类特【图为物模型基础schema（没有包括模块化、多语言、多版本等一系列高阶特性）】解决了这些挑战后，物模型的技术架构就呈现出来了。阿里云ATAlik还有一点要注意，物模型和数据标准是不一样的。schema描述设备的能力，但由于物联网碎片化，大家对于设备云T数据标准的沉淀主要来自CA标准联盟，CA模板三类素材：资源:标准库中最原子的能力，有属性、事件、服务三种类型（三要素）；功能模块:一组资源的集合。集合中的资源可以是标准库中已有资源的组装，也可以是在当前功能模块新增的资源；物模板:一组功能模块和一组资源的集合。集合中的模块和资源可以是标准库中已有模块和资源的组装，也可以是在当前物模板新增的资源；下图描述了物模型、数据标准之间的关系：最终我们看下灯泡物模型示意图：数据标准的核心价值是什么呢？阿里牵头的CA标准联盟，已经沉淀了海量标准化的数据模型，核心价值一是为了建 PAGE127 >ITraastIITraat< PAGE128 IoT平台广播消息Boacast实战作者|一、消息广播实现原理Topic broacaYouroducKe}此处替换为自定义标识 服务器通过PubBroadcastAPIttp//helaliyncom/ocmnt_etil/9909html各个设备端收到的payload boada:hssboacatdaa} 二、广播开发实战产品和设备创建设备产品buttona1p36XsaOS7webAppa1p36XsaOS7ameaa1p36XsaOS7消息广播topic注：racat的ticT boacaa1p6aOshaeDaa 设备端应用程序代码业务主程序：/**/***noeboaca-evces*contmt=equeaun--m);//设备身份三元组+区域contoons=eque.odevc-cnfg.on);//建立连接contcent=mqgeAunIoenopn);//订阅广播client.subscribe(`/broadcast/${ductKey}/shareData`)cen.nmeage,funcnop,meage){cooe.oopc"+oc)cooe.omeage"+meage)})itdvicecofigsn{{poucKe:pducK,devceame:deceNae,devceece:"替换devceece,egonI:cn-hangha"}业务服务器发送广播/**/***pakageon@acoudppco:1..2"*contco=equec);ccontRent=eqe@acoupo-ce).en;contoons={accKe:"自己的acceKe,accKeSece:"自己的acceKeece"};1.创建centcontcent=newRen{accKeId:opn.accKe,eceAceKe:opn.accKeSece,enpon:hp:o.c-hanghaaun