简介： IoT企业物联网平台开发实战
企业从联网平台开发实战
通过阅读本文你将学会一下技能：
- 设备通过MQTT协议与您在阿里云上购买的IoT企业实例建立双向连接，上报设备采集的数据，监听云端下达的指令；
- 通过规则引擎配置把上报的数据实时存储到指定数据库，无需编写代码
- 通过规则引擎配置把上报的数据实时流转到业务服务器，需要使用AMQP协议SDK
- 业务服务器调用IoT平台的API，下达控制指令到设备端
创建企业实例
首先，我们登录物联网平台控制台(
https://iot.console.aliyun.com), 点击购买实例来创建一个企业实例。
然后，在购买页面，根据实际业务需求，选择地域、实例类型、设备数量、消息上下行TPS、规则引擎TPS等参数，点击立即购买，付费成功后，即可看到企业实例创建中。
稍等几分钟后，企业实例创建完成。进入企业实例，我们可以看到当前规格参数，设备接入点信息，AMQP订阅接入点信息，云端API调用接入点信息。如下图：
创建产品和注册设备
在企业实例的设备管理页面，我们需要先创建一个产品家庭温控器，数据通信以JSON格式，认证方式为设备秘钥。
在产品的功能定义页面，我们添加温度和湿度两个属性，具体细节如下图：
最后，我们在设备管理页面，基于家庭温控器产品，注册一个物理设备，并获取设备身份认证的三元组。如下图：
设备接入和上报数据
获取设备身份三元组后，即可通过MQTT协议接入到我们开通的企业实例。设备端应用程序逻辑如下图：
完整的Nodejs示例代码如下：
const mqtt = require('aliyun-iot-mqtt');
// 1. 设备身份信息
var options = {
productKey: "产品productKey",
deviceName: "设备deviceName",
deviceSecret: "设备deviceSecret",
host: "实例化MQTT接入点"
};
// 2. 建立MQTT连接
const client = mqtt.getAliyunIotMqttClient(options);
client.subscribe(`/${options.productKey}/${options.deviceName}/user/get`)
client.on('message', function(topic, message) {
console.log("topic " + topic)
console.log("message " + message)
})
setInterval(function() {
// 3.上报温湿度数据
client.publish(`/sys/${options.productKey}/${options.deviceName}/thing/event/property/post`, getPostData(), { qos: 0 });
}, 5 * 1000);
function getPostData() {
const payloadJson = {
id: Date.now(),
version: "1.0",
params: {
temperature: Math.floor((Math.random() * 20) + 10),
humidity: Math.floor((Math.random() * 20) + 10)
},
method: "thing.event.property.post"
}
console.log("payloadJson " + JSON.stringify(payloadJson))
return JSON.stringify(payloadJson);
}启动模拟脚本后，我们看到设备状态为在线，从模型数据中可以看到最新上报的温度和湿度值。
在监控运维的日志服务里，也可以看到设备上报数据的日志。如下图：
数据存储到数据库
首先，我们创建一个表格存储实例 IoTDataStore，建立一张数据表iot_data，以deviceName和timestamp为主键。如下图：
在IoT企业实例，云产品流转中创建规则引擎，编写数据处理SQL，配置流转目的地为上面创建的数据库表。
数据处理SQL编辑界面：
数据流转到表格存储编辑界面：
当设备有数据上报后，我们就可以在表格存储的iot_data表中实时看到存储的数据了。如下图：
在企业实例的日志服务中，我们可以查看到完整的流转日志，协助我们排查数据链路异常。如下图：
业务服务器实时接收数据
IoT场景中有些数据需要业务系统实时处理，这时我们可以通过服务端订阅AMQP方式，实时接收设备上报的数据。
首先，我们要在企业实例的服务端订阅中，创建一个新的消费组，用来接收特定类型的消息。如下图：
然后，我们在云产品流转中创建规则引擎，编写数据处理SQL，配置流转目的地为上面创建的服务端订阅消费组。
最后，我们在业务服务器编写程序，使用阿里云账号的AccessKey与IoT企业实例建立AMQP连接，参考代码如下：
public static void main(String[] args) throws Exception {
//参数说明
String accessKey = "子账号accessKey";
String accessSecret = "子账号accessSecret";
String consumerGroupId = "消费组Id";
String iotInstanceId = "企业实例Id";
long timeStamp = System.currentTimeMillis();
//签名方法：支持hmacmd5，hmacsha1和hmacsha256
String signMethod = "hmacsha1";
String clientId = "ecs_"+System.currentTimeMillis();
String userName = clientId + "|authMode=aksign"
+ ",signMethod=" + signMethod
+ ",timestamp=" + timeStamp
+ ",authId=" + accessKey
+ ",iotInstanceId=" + iotInstanceId
+ ",consumerGroupId=" + consumerGroupId
+ "|";
//password组装
String signContent = "authId=" + accessKey + "×tamp=" + timeStamp;
String password = doSign(signContent,accessSecret, signMethod);
//按照qpid-jms的规范，组装连接URL。
String connectionUrl = "failover:(amqps://"+iotInstanceId+".amqp.iothub.aliyuncs.com:5671?amqp.idleTimeout=80000)"
+ "?failover.reconnectDelay=30";
Hashtable<String, String> hashtable = new Hashtable<>();
hashtable.put("connectionfactory.SBCF",connectionUrl);
hashtable.put("queue.QUEUE", "default");
hashtable.put(Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY, "org.apache.qpid.jms.jndi.JmsInitialContextFactory");
Context context = new InitialContext(hashtable);
ConnectionFactory cf = (ConnectionFactory)context.lookup("SBCF");
Destination queue = (Destination)context.lookup("QUEUE");
// Create Connection
Connection connection = cf.createConnection(userName, password);
((JmsConnection) connection).addConnectionListener(myJmsConnectionListener);
// Create Session
// Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE: 收到消息后，需要手动调用message.acknowledge()
// Session.AUTO_ACKNOWLEDGE: SDK自动ACK（推荐）
Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
connection.start();
// Create Receiver Link
MessageConsumer consumer = session.createConsumer(queue);
consumer.setMessageListener(messageListener);
}
在AMQP的回调中处理收到的业务数据，参考代码如下：
private static MessageListener messageListener = new MessageListener() {
@Override
public void onMessage(Message message) {
try {
//如果要对收到的消息做耗时的处理，请异步处理，确保这里不要有耗时逻辑。
byte[] body = message.getBody(byte[].class);
String content = new String(body);
String topic = message.getStringProperty("topic");
String messageId = message.getStringProperty("messageId");
String tag = message.getStringProperty("tag");
logger.info("receive message"
+ ",\n topic = " + topic
+ ",\n messageId = " + messageId
+ ",\n tag = " + tag
+ ",\n content = " + content
+"\n");
System.out.println();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
};启动业务服务器后，我们看到不断有设备数据流转过来，如下图：
在企业实例的控制台，服务端订阅中，我们也可以看到消费组的运行情况，包括消费速率，消息堆积量，消费客户端列表，如下图：
在企业实例的控制台，日志服务中，我们可以看到完整的消息流转日志，如下图：
下达云端控制指令
业务系统通过调用IoT物联网平台提供的HTTPS API 可以给指定设备下发控制指令，调用过程如下：
Pub API调用的参考代码：
const co = require('co');
const RPCClient = require('@alicloud/pop-core').RPCClient;
const options = {
accessKey: "子账号accessKey",
accessKeySecret: "子账号accessKeySecret"
};
//1.初始化 API Client
const client = new RPCClient({
accessKeyId: options.accessKey,
secretAccessKey: options.accessKeySecret,
endpoint: 'https://iot.cn-beijing.aliyuncs.com',
apiVersion: '2018-01-20',
});
// 指令内容
const payload = {
washingMode: 2,
washingTime: 30
};
//2.构建Pub API 请求
const params = {
TopicFullName: "下行指令的Topic",
MessageContent: new Buffer(JSON.stringify(payload)).toString("base64"),
ProductKey: "产品ProductKey",
IotInstanceId: "实例化Id",
Qos: 1
};
co(function*() {
//3.发起Pub API调用
try {
const response = yield client.request('Pub', params);
console.log("Pub SUCCESS =====>", JSON.stringify(response));
} catch (err) {
console.log("Pub ERROR =====>", JSON.stringify(err));
}
});
运行日志：
在企业实例的控制台，日志服务中，我们也可以追踪到完整的下行链路日志，如下图：
