基于开源Java MQTT Client的阿里云物联网平台RRPC功能测试

简介: 本文主要基于开源Java MQTT Client,分别针对系统Topic和自定义Topic,演示阿里云物联网平台RRPC的实现。

作者:俏巴

概述

MQTT协议是基于PUB/SUB的异步通信模式,不适用于服务端同步控制设备端返回结果的场景。物联网平台基于MQTT协议制定了一套请求和响应的同步机制,无需改动MQTT协议即可实现同步通信。物联网平台提供API给服务端,设备端只需要按照固定的格式回复PUB消息,服务端使用API,即可同步获取设备端的响应结果。RRPC:Revert-RPC。RPC(Remote Procedure Call)采用客户机/服务器模式,用户不需要了解底层技术协议,即可远程请求服务。RRPC则可以实现由服务端请求设备端并能够使设备端响应的功能。本文主要基于开源Java MQTT Client,分别针对系统Topic和自定义Topic,演示阿里云物联网平台RRPC的实现。

RRPC原理

image.png

  • 1、物联网平台收到来自用户服务器的RRPC调用,下发一条RRPC请求消息给设备。消息体为用户传入的数据,Topic为物联网平台定义的Topic,其中含有唯一的RRPC消息ID。
  • 2、设备收到下行消息后,按照指定Topic格式(包含之前云端下发的唯一的RRPC消息ID)回复一条RRPC响应消息给云端,云端提取出Topic中的消息ID,和之前的RRPC请求消息匹配上,然后回复给用户服务器。
  • 3、如果调用时设备不在线,云端会给用户服务器返回设备离线的错误;如果设备没有在超时时间内(8秒内)回复RRPC响应消息,云端会给用户服务器返回超时错误。

更多原理介绍可以参考阿里云官方文档

实验测试

准备工作
1、创建产品和设备

参考:阿里云物联网平台Qucik Start 创建产品和设备部分。

2、创建自定义Topic

image.png

3、开源SDK的使用

参考:基于开源JAVA MQTT Client连接阿里云IoT

4、服务端RRpc API的调用:调用该接口向指定设备发送请求消息,并同步返回响应。

这里我们使用Open API Explorer快速测试调用,RRPC测试地址

image.png

系统Topic测试

参数:

RRPC调用的系统Topic格式如下:

  • RRPC请求消息Topic:/sys/${YourProductKey}/${YourDeviceName}/rrpc/request/${messageId}
  • RRPC响应消息Topic:/sys/${YourProductKey}/${YourDeviceName}/rrpc/response/${messageId}
  • RRPC订阅Topic:/sys/${YourProductKey}/${YourDeviceName}/rrpc/request/+

1、设备端Code

import com.alibaba.taro.AliyunIoTSignUtil;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.*;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class IoTRRPCForSysTopic {

    // 设备三元组信息
    public static String productKey = "******";
    public static String deviceName = "******";
    public static String deviceSecret = "********";
    public static String regionId = "cn-shanghai";

    // RRPC 系统Topic
    private static String subTopic = "/sys/" + productKey + "/" + deviceName+ "/rrpc/request/+";
    private static MqttClient mqttClient;

    public static void main(String [] args) {

        initAliyunIoTClient();

        // RRPC订阅Topic
        try {
            mqttClient.subscribe(subTopic);
        } catch (MqttException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        mqttClient.setCallback(new MqttCallback() {
            @Override
            public void connectionLost(Throwable cause) {
                System.out.println("connectionLost:" + cause.getMessage());
            }

            @Override
            public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
                System.out.println("message: " + new String(message.getPayload()));

                // 根据RRPC请求消息Topic,构建RRPC响应消息Topic
                String responseTopic = topic.replace("request","response");
                MqttMessage message1 = new MqttMessage("resonse demo".getBytes("utf-8"));
                mqttClient.publish(responseTopic,message1);
            }

            @Override
            public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
//                System.out.println("IMqttDeliveryToken: " + token);
            }
        });
    }

    /***
     * 初始化Client
     */
    private static void initAliyunIoTClient() {

        try {
            String clientId = "java" + System.currentTimeMillis();

            Map<String, String> params = new HashMap<>(16);
            params.put("productKey", productKey);
            params.put("deviceName", deviceName);
            params.put("clientId", clientId);
            String timestamp = String.valueOf(System.currentTimeMillis());
            params.put("timestamp", timestamp);

            // cn-shanghai
            String targetServer = "tcp://" + productKey + ".iot-as-mqtt." + regionId + ".aliyuncs.com:1883";

            String mqttclientId = clientId + "|securemode=3,signmethod=hmacsha1,timestamp=" + timestamp + "|";
            String mqttUsername = deviceName + "&" + productKey;
            String mqttPassword = AliyunIoTSignUtil.sign(params, deviceSecret, "hmacsha1");

            connectMqtt(targetServer, mqttclientId, mqttUsername, mqttPassword);

        } catch (Exception e) {
            System.out.println("initAliyunIoTClient error " + e.getMessage());
        }
    }

    public static void connectMqtt(String url, String clientId, String mqttUsername, String mqttPassword) throws Exception {

        MemoryPersistence persistence = new MemoryPersistence();
        mqttClient = new MqttClient(url, clientId, persistence);
        MqttConnectOptions connOpts = new MqttConnectOptions();
        // MQTT 3.1.1
        connOpts.setMqttVersion(4);
        connOpts.setAutomaticReconnect(false);
        connOpts.setCleanSession(true);

        connOpts.setUserName(mqttUsername);
        connOpts.setPassword(mqttPassword.toCharArray());
        connOpts.setKeepAliveInterval(60);

        mqttClient.connect(connOpts);
    }
}

2、服务端下发消息

image.png

3、设备端订阅情况

image.png

自定义Topic测试

参数

RRPC调用自定义Topic的格式如下:

  • RRPC请求消息Topic:/ext/rrpc/${messageId}/${topic}
  • RRPC响应消息Topic:/ext/rrpc/${messageId}/${topic}
  • RRPC订阅Topic:/ext/rrpc/+/${topic}

1、设备端Code

import com.alibaba.taro.AliyunIoTSignUtil;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.*;
import org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class IoTRRPCForPersonalTopic {

    // 设备三元组信息
    public static String productKey = "******";
    public static String deviceName = "******";
    public static String deviceSecret = "********";
    public static String regionId = "cn-shanghai";

    // RRPC 自定义Topic
    private static String personalTopic = "/" + productKey + "/" + deviceName + "/user/rrpcdemo";
    private static String subTopic = "/ext/rrpc/+" + personalTopic;
    private static MqttClient mqttClient;

    public static void main(String [] args){

        initAliyunIoTClient();

        try {
            mqttClient.subscribe(subTopic);
        } catch (MqttException e) {
            e.printStackTrace();

            System.out.println(e.getMessage());
        }

        mqttClient.setCallback(new MqttCallback() {
            @Override
            public void connectionLost(Throwable cause) {
                System.out.println("connectionLost");
            }

            @Override
            public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
                System.out.println("topic: " + topic);
                System.out.println("message: " + new String(message.getPayload()));

                // 设置响应 Topic 及 message
                MqttMessage msg = new MqttMessage("demo".getBytes());
                mqttClient.publish(topic,msg);
            }

            @Override
            public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
//                System.out.println("IMqttDeliveryToken: " + token);
            }
        });
    }

    /***
     * 初始化Client
     */
    private static void initAliyunIoTClient() {

        try {
            String clientId = "java" + System.currentTimeMillis();

            Map<String, String> params = new HashMap<>(16);
            params.put("productKey", productKey);
            params.put("deviceName", deviceName);
            params.put("clientId", clientId);
            String timestamp = String.valueOf(System.currentTimeMillis());
            params.put("timestamp", timestamp);

            // cn-shanghai
            String targetServer = "tcp://" + productKey + ".iot-as-mqtt."+regionId+".aliyuncs.com:1883";

            // 从云端下发自定义格式Topic的RRPC调用命令到设备端时,设备端必须在进行MQTT CONNECT协议设置时,在clientId中增加ext=1参数。
            String mqttclientId = clientId + "|securemode=3,signmethod=hmacsha1,timestamp=" + timestamp + ",ext=1|";
            String mqttUsername = deviceName + "&" + productKey;
            String mqttPassword = AliyunIoTSignUtil.sign(params, deviceSecret, "hmacsha1");

            connectMqtt(targetServer, mqttclientId, mqttUsername, mqttPassword);

        } catch (Exception e) {
            System.out.println("initAliyunIoTClient error " + e.getMessage());
        }
    }

    public static void connectMqtt(String url, String clientId, String mqttUsername, String mqttPassword) throws Exception {

        MemoryPersistence persistence = new MemoryPersistence();
        mqttClient = new MqttClient(url, clientId, persistence);
        MqttConnectOptions connOpts = new MqttConnectOptions();
        // MQTT 3.1.1
        connOpts.setMqttVersion(4);
        connOpts.setAutomaticReconnect(false);
        connOpts.setCleanSession(true);

        connOpts.setUserName(mqttUsername);
        connOpts.setPassword(mqttPassword.toCharArray());
        connOpts.setKeepAliveInterval(60);

        mqttClient.connect(connOpts);
    }
}

注意

从云端下发自定义格式Topic的RRPC调用命令到设备端时,设备端必须在进行MQTT CONNECT协议设置时,在clientId中增加ext=1参数。
2、服务端下发消息

image.png

3、设备端订阅情况

image.png

参考链接
调用系统Topic
调用自定义Topic

相关实践学习
钉钉群中如何接收IoT温控器数据告警通知
本实验主要介绍如何将温控器设备以MQTT协议接入IoT物联网平台,通过云产品流转到函数计算FC,调用钉钉群机器人API,实时推送温湿度消息到钉钉群。
阿里云AIoT物联网开发实战
本课程将由物联网专家带你熟悉阿里云AIoT物联网领域全套云产品,7天轻松搭建基于Arduino的端到端物联网场景应用。 开始学习前,请先开通下方两个云产品,让学习更流畅: IoT物联网平台:https://iot.console.aliyun.com/ LinkWAN物联网络管理平台:https://linkwan.console.aliyun.com/service-open
相关文章
|
15小时前
|
负载均衡 Java 测试技术
性能测试与负载均衡:保证Java应用的稳定性
性能测试与负载均衡:保证Java应用的稳定性
|
15小时前
|
监控 Java 测试技术
Java性能测试与调优工具使用指南
Java性能测试与调优工具使用指南
|
15小时前
|
Java 测试技术 数据库
Java单元测试与集成测试的最佳实践
Java单元测试与集成测试的最佳实践
|
7天前
|
Java 测试技术 Python
《手把手教你》系列基础篇(八十一)-java+ selenium自动化测试-框架设计基础-TestNG如何暂停执行一些case(详解教程)
【6月更文挑战第22天】本文介绍了如何在TestNG中不执行特定测试用例。当部分模块未准备好时,可以通过以下方式暂停测试:③使用`@Test(enabled=false)`注解来禁用测试用例。作者提供了一个Java Selenium自动化测试的示例,展示如何通过修改`enabled`参数控制测试方法的执行。代码中,`testSearch2()`方法被禁用,因此在测试运行时不执行。文章还包含了测试报告和执行过程的截图。
36 7
|
5天前
|
IDE Java 机器人
如何在Java中进行单元测试:JUnit 5的使用指南
如何在Java中进行单元测试:JUnit 5的使用指南
|
7天前
|
XML Java 测试技术
《手把手教你》系列基础篇(八十二)-java+ selenium自动化测试-框架设计基础-TestNG测试报告-上篇(详解教程)
【6月更文挑战第23天】TestNG 是一个用于自动化测试的 Java 框架,它自动生成测试报告,包括 HTML 和 XML 格式。报告可在 `test-output` 文件夹中找到。要创建测试用例,可创建一个实现了 `@Test` 注解的方法。通过 `testng.xml` 配置文件来组织和执行测试。默认报告包括测试结果、失败点和原因。用户还能实现 `ITestListener` 和 `IReporter` 接口来自定义报告和记录器。
23 2
|
1天前
|
Java 测试技术
在Java中使用断言函数进行代码测试
在Java中使用断言函数进行代码测试
|
3天前
|
Java 测试技术 开发者
Java中的单元测试与集成测试策略
Java中的单元测试与集成测试策略
|
3天前
|
算法 Java 程序员
老程序员分享:Java开源
老程序员分享:Java开源
|
3天前
|
网络协议 IDE 开发工具
玩转OneNET物联网平台之MQTT服务⑤ —— OneNet智能灯+MVP框架
玩转OneNET物联网平台之MQTT服务⑤ —— OneNet智能灯+MVP框架

相关产品

  • 物联网平台