使用物联网平台远程管理运维设备

使用物联网平台远程管理运维设备

1. 选择实验资源

本实验支持开通免费试用、个人账户资源两种实验资源方式。

在实验开始前，请您选择其中一种实验资源，单击确认开启实验。

• 如果您选择的是开通免费试用，下方卡片会展示本实验支持的试用规格，可以选择你要试用的云产品资源进行开通。您在实验过程中，可以随时用右下角icon唤起试用卡片。
  

说明：试用云产品开通在您的个人账号下，并占用您的试用权益。如试用超出免费试用额度，可能会产生一定费用。

阿里云支持试用的产品列表、权益及具体规则说明请参考开发者试用中心。

2. 创建实验资源

本步骤指导您如何创建开通开通创建物联网实例。

如果您已创建开通创建物联网实例，请您选择个人账户资源，并跳过本小节，直接进行实验操作即可。

本步骤仅作为参考使用，您可以根据需求自行选择配置。

如果您选择的是开通免费试用，参考以下步骤开通创建物联网实例。

1. 在本实验页面下方卡片会展示本实验支持的试用规格，选择试用规格，单击立即试用。
   

2. 在物联网平台试用开通页面，根据页面引导进行开通物联网实例。本实验提供的试用实例为企业实例标准版部署在华东2（上海）地域。
   

说明：试用实例为企业实例标准版，各类型实例中功能区别请参考文档。

如果您选择的是个人账户资源，参考以下步骤开通创建物联网实例。

1. 创建物联网实例

1. 前往物联网平台开通当前服务，在实例概览页面，单击创建实例。
   

说明：开通后平台会提供一个免费的公共实例进行体验，您可根据实际需求选择创建实例类型。实例计费规则请参考文档。

3. 准备环境和资源

1. 准备Node.js语言开发环境。教程中设备端开发是在Windows 10（64位）下，使用阿里云提供的Node.js语言SDK进行开发；教程中服务端下发指令，使用物联网平台的云端Node.js语言SDK，调用接口Pub。
   
2. 准备Java开发环境。教程中服务端接收设备消息，使用Java语言的AMQP SDK。
   

使用Java开发环境如下：

1. 操作系统：Windows 10 64位
   
2. JDK版本：JDK8
   
3. 集成开发环境：IntelliJ IDEA社区版
   
4. 登陆物联网平台控制台。
   
5. 在控制台左上方，选择物联网平台所在地域华东2（上海）。
   

说明：本实验示例地域为华东2（上海），实际地域请根据实际实例所在地域进行选择。

4. 创建产品和设备

使用物联网平台接入设备前，您需在物联网平台控制台创建产品和对应设备，获取设备证书（ProductKey、DeviceName和DeviceSecret）。

1. 在实例概览页面，单击试用版实例ID或备注名称。
   

2. 在左侧导航栏，选择设备管理>产品，单击创建产品。
   

3. 在新建产品页面，配置参数后，单击确认。
   

产品名称：家庭温控器，所属品类为自定义品类，其他参数使用默认值，如下图所示。

4. 在创建产品页面，单击前往定义物模型。
   

5. 为产品定义物模型，将实际产品抽象成由属性、服务、事件所组成的数据模型，便于物联网平台管理和数据交互。
   

在功能定义页签，单击编辑草稿，按照以下步骤，为家庭温控器产品定义温度（temperature）和湿度（humidity）属性。

在默认模块下，单击添加自定义功能，如下图所示，分别配置温度和湿度。

• 温度（temperature）配置信息：
  

• 湿度（humidity）配置信息：
  

6. 单击功能定义的编辑草稿页面左下方的发布上线。控制台页面会弹出发布物模型上线对话框。
   

7. 选中确认已查看当前版本与线上版本的比对结果前复选框。单击确定，完成物模型的发布。
   

8. 在产品详情页面，单击前往管理。
   

9. 在设备列表页签，单击添加设备，在弹出对话框中，输入设备名称（例如Device1），单击确认。
   

10. 创建设备成功后，在弹出的添加完成对话框，单击一键复制设备证书获取设备证书。
    

11. 您也可单击前往查看，在设备详情页面。
    

单击DeviceSecret右侧查看，获取设备证书。

12. 设备证书包含ProductKey、DeviceName和DeviceSecret，是设备与物联网平台进行通信的重要身份认证。
    

说明：后续设备接入，需设置此信息，请复制后妥善保管。

5. 设备接入和上报数据

获取设备证书（ProductKey、DeviceName和DeviceSecret）后，通过MQTT协议将设备接⼊企业版实例。

1. 在Windows系统或Linux系统下载并安装Node.js。教程以Windows 10（64位）系统为例，下载安装包node-v14.15.1-x64.msi。
   
2. 安装成功后，打开CMD窗口，通过以下命令查看node版本。
   

node --version

显示版本号，表示安装成功。

3. 在本地计算机创建一个JavaScript文件（例如iot_device.js），用来存放Node.js示例代码。
   

Node.js示例代码如下所示：

const mqtt = require('aliyun-iot-mqtt');
// 1. 设备身份信息
var options = {
    productKey: "g18l***",
    deviceName: "Device1",
    deviceSecret: "b2e6e4f102458d84***",
    host: "iot-cn-***.mqtt.iothub.aliyuncs.com"
};
// 2. 建立MQTT连接
const client = mqtt.getAliyunIotMqttClient(options);
//订阅云端指令Topic
client.subscribe(`/${options.productKey}/${options.deviceName}/user/get`)
client.subscribe(`/sys/${options.productKey}/${options.deviceName}/thing/event/property/post_reply`)
client.on('message', function(topic, message) {
    console.log("topic " + topic)
    console.log("message " + message)
})
setInterval(function() {
    // 3.定时上报温湿度数据
    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);
}

注意：以下参数仅为示例值，需要替换为实际环境中真实值。

4. 打开CMD窗口，使用cd命令找到iot_device.js文件所在路径，在该路径下使用npm命令下载阿里云IoT的MQTT库。下载后的MQTT库文件如下图所示。
   

npm install aliyun-iot-mqtt -S

5. MQTT库下载完成后，在CMD窗口输入如下命令，运行iot_device.js代码，启动设备。
   

node iot_device.js

返回如下信息，表示设备接入成功，并上报数据。

payloadJson {"id":161848***,"version":"1.0","params":{"temperature":16,"humidity":21},"method":"thing.event.property.post"}
topic /sys/g18l***/Device1/thing/event/property/post_reply
message {"code":200,"data":{},"id":"16184848***","message":"success","method":"thing.event.property.post","version":"1.0"}

6. 服务端订阅设备消息

设备连接物联网平台后，数据直接上报至物联网平台，平台上的数据可以通过AMQP通道流转至您的服务器。本文为您介绍通过配置AMQP服务端订阅，实现企业服务器通过接入AMQP客户端，接收路灯设备数据的完整流程。

1. 为消息消费端配置消费组身份，用于企业服务器通过消费组获取转发的消息。

1. 在左侧导航栏，选择消息转发>服务端订阅，单击消费组列表页签，点击创建消费组。
   

2. 在创建消费组对话框中，设置消费组名称为温控器数据接收，单击确认。
   

3. 创建消费组成功后，查看消费组ID。您需复制并保存消费组ID值，用于AMQP客户端接入。
   

2. 为家庭温控器产品配置服务端订阅，用于您的服务器直接订阅产品下多种类型的消息。

1. 在左侧导航栏，选择消息转发>服务端订阅，单击创建订阅，设置参数后单击确认。
   

3. 您也可以通过云产品流转规则，将数据转发至AMQP订阅的消费组，使用AMQP客户端接收消息。
   

例如，将流转规则温控器数据流转中已处理的物模型数据上报内容，转发到AMQP订阅的消费组温控器数据接收中。

1. 在左侧导航栏，选择消息转发 > 云产品流转。
   

注意：若当前页面显示新版功能，先单击右上角返回旧版，进入旧版功能页面，再单击创建规则。

2. 在云产品流转页面，单击创建规则。
   

3. 在创建云产品流转规则对话框，输入规则名称为温控器数据流转，数据格式为JSON，单击确认。
   

4. 规则创建成功后，进入数据流转规则页面，参照以下操作，编辑处理消息数据的SQL，单击编写SQL。
   
5. 在弹出对话框中，输入SELECT的字段，并选择Topic的数据类型为物模型数据上报、产品为家庭温控器、设备为Device1、物模型模块为默认模块、Topic为thing/event/property/post，单击确认。
   

本示例SELECT的字段如下：

items.temperature.value as temperature, items.humidity.value as humidity,deviceName() as deviceName,timestamp() as time

SQL编写更多信息，请参见SQL表达式和函数列表。

6. 单击转发数据一栏对应的添加操作。在添加操作对话框中，选择操作为发布到AMQP服务端订阅消费组，消费组为温控器数据接收，单击确认。
   

4. 下载Demo代码包，并解压。
   
5. 打开IntelliJ IDEA，导入Demo包中的示例工程amqp-demo。
   

示例使用Java开发语言，推荐使用Apache Qpid JMS客户端，在pom.xml文件中，已添加相关Maven依赖。

6. 右击工程的pom.xml文件中，单击Maven>Reload project图标，完成Qpid JMS客户端等依赖包下载。
   

7. 在src/main/java/com.aliyun.iotx.demo目录下AmqpClient.java文件中，参照下表，修改JMS客户端接入物联网平台代码中的参数值。
   

注意：

• 本Demo代码中，添加了结束程序的代码（Thread.sleep(60 * 1000);），即程序启动成功，运行一分钟后会结束。实际场景中，您可根据业务需求自行设置程序启动逻辑。
  
• 以下参数仅为示例值，需要替换为实际环境中真实值。
  

8. 运行AmqpClient.java示例代码后，返回类似如下日志信息，表示AMQP客户端已接入物联网平台并成功接收消息。
   

7. 云端下发消息给设备

您通过云端应用调用Pub接口，向温控器发送指令。

说明：教程通过自定义Topic下发指令。您也可以通过物模型相关Topic，发送标准化的物模型数据，更多信息，请参见物模型。

1. 在本地计算机创建一个JavaScript文件（例如PubApi.js），用来存放Pub API调⽤的参考代码。
   

Pub API调⽤的参考代码如下所示：

const Core = require('@alicloud/pop-core');
var client = new Core({
  accessKeyId: 'LTAI4GFGQvKuqHJhFa******',
  accessKeySecret: 'iMS8ZhCDdfJbCMeA005sieKe******',
  endpoint: 'https://iot.cn-shanghai.aliyuncs.com',
  apiVersion: '2018-01-20'
});
var params = {
  "RegionId": "cn-shanghai",
  "TopicFullName": "/g34q2******/Device1/user/get",
  "MessageContent": "d2FzaGluZ01vZGU6IDIsIHdhc2hpbmdUaW1lOiAzMA==",
  "ProductKey": "g34q2******",
  "IotInstanceId": "iot-cn-6ja1y******"
}
var requestOption = {
  method: 'POST'
};
client.request('Pub', params, requestOption).then((result) => {
  console.log(JSON.stringify(result));
}, (ex) => {
  console.log(ex);
})

本示例需修改以下参数的值。更多信息，请参见云端开发指南。

注意：

• MessageContent是要发送的消息主体，通过将消息原文转换成二进制数据，并进行Base64编码生成。示例为消息“washingMode: 2, washingTime: 30”编码后的值。
  
• 以下参数仅为示例值，需要替换为实际环境中真实值。
  

2. 打开CMD窗口，使用cd命令找到PubApi.js文件所在路径，在该路径下执行以下命令，安装@alicloud/pop-core模块。
   

npm install @alicloud/pop-core -S

安装成功后，下载的库文件如下：

node_modules文件夹中包含以下文件：

3. 继续在该路径下执行以下命令，安装co模块。
   

npm install co

安装成功后，node_modules文件夹中文件如下：

4. 模块安装完成后，在CMD窗口输入如下命令，运行PubApi.js代码，从云端下发指令到设备端。
   

node PubApi.js

执行结果如图所示。关于返回参数的更多信息，请参见Pub。

8. 完成

设备接入和上报数据

1. iot_device.js代码运行成功后，设备状态显示为在线，在设备详情页面，单击物模型数据页签，可看到最新上报的温度值和湿度值。
   

2. 在左侧导航栏，单击监控运维>日志服务，进入云端运行日志页签，选择家庭温控器产品，查看设备上报数据的⽇志。
   

更多信息，请参见云端运行日志。

服务端订阅设备消息

1. AMQP客户端程序运行成功后，您可在服务端订阅中，查看消费组状态的基本信息。
   

具体操作，请参见管理消费组。

2. 所有配置完成后，在企业实例下的监控运维>日志服务中，从产品列表选择家庭温控器，可在云端运行日志页签下，查看完整的日志信息。
   

云端下发消息给设备

1. PubApi.js代码运行成功后，在左侧导航栏，单击监控运维>日志服务，进入云端运行日志页签，查看设备API调用的⽇志。
   

2. 您也可以在设备端查看下发的MessageContent内容，如图所示。
   

9. 释放资源

在完成实验之后，若您想保留实验相关的云产品资源，请随时关注账户扣费情况。若您不想保留实验相关的云产品资源，释放云产品资源即可。

实验链接：https://developer.aliyun.com/adc/scenario/c1ddd626fc6b47988e4050fcdf2292a4