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阿里云物联网平台网关子设备接入JAVA Sample

2020-04-03 413
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简介： 本文主要如何演示使用JAVA SDK实现相关过程。

作者：俏巴


概述


子设备不直接连接物联网平台，而是通过网关接入物联网平台。首先，需在物联网平台上创建网关和子设备；然后，开发网关设备端SDK，实现网关直连物联网平台；再由网关向物联网平台上报网关与子设备的拓扑关系；通过网关上报子设备证书（一机一密方式）或者子设备动态注册的认证方式，物联网平台校验子设备的身份和该子设备与网关的拓扑关系。所有校验通过，才会建立子设备逻辑通道，并绑定至网关物理通道上，实现子设备通过网关，与物联网平台建立连接，并进行通信。本文主要如何演示使用JAVA SDK实现相关过程。


关系图


_


操作步骤


1、创建网关和子设备，参考链接。


2、子设备产品的物模型定义：
_


2、pom.xml


 <repositories>
    <span class="xml"><span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">repository</span>&gt;</span>
        <span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">id</span>&gt;</span>alimaven<span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">id</span>&gt;</span>
        <span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">name</span>&gt;</span>aliyun maven<span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">name</span>&gt;</span>
        <span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">url</span>&gt;</span>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/<span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">url</span>&gt;</span>
    <span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">repository</span>&gt;</span></span>
&lt;<span class="hljs-regexp">/repositories&gt;

&lt;dependencies&gt;
    &lt;dependency&gt;
        &lt;groupId&gt;com.aliyun.alink.linksdk&lt;/g</span>roupId&gt;
        <span class="xml"><span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">artifactId</span>&gt;</span>iot-linkkit-java<span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">artifactId</span>&gt;</span></span>
        &lt;version&gt;<span class="hljs-number">1.2</span><span class="hljs-number">.0</span><span class="hljs-number">.1</span>&lt;<span class="hljs-regexp">/version&gt;
        &lt;scope&gt;compile&lt;/</span>scope&gt;
    <span class="xml"><span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">dependency</span>&gt;</span></span>
    &lt;dependency&gt;
        <span class="xml"><span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">groupId</span>&gt;</span>com.google.code.gson<span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">groupId</span>&gt;</span></span>
        &lt;artifactId&gt;gson&lt;<span class="hljs-regexp">/artifactId&gt;
        &lt;version&gt;2.8.1&lt;/</span>version&gt;
        <span class="xml"><span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">scope</span>&gt;</span>compile<span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">scope</span>&gt;</span></span>
    &lt;<span class="hljs-regexp">/dependency&gt;
    &lt;dependency&gt;
        &lt;groupId&gt;com.alibaba&lt;/g</span>roupId&gt;
        <span class="xml"><span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">artifactId</span>&gt;</span>fastjson<span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">artifactId</span>&gt;</span></span>
        &lt;version&gt;<span class="hljs-number">1.2</span><span class="hljs-number">.40</span>&lt;<span class="hljs-regexp">/version&gt;
        &lt;scope&gt;compile&lt;/</span>scope&gt;
    <span class="xml"><span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">dependency</span>&gt;</span></span>
&lt;<span class="hljs-regexp">/dependencies&gt;

&lt;build&gt;
    &lt;finalName&gt;iot-java-sdk&lt;/</span>finalName&gt;
    <span class="xml"><span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">plugins</span>&gt;</span>
        <span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">plugin</span>&gt;</span>
            <span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">groupId</span>&gt;</span>org.apache.maven.plugins<span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">groupId</span>&gt;</span>
            <span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">artifactId</span>&gt;</span>maven-compiler-plugin<span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">artifactId</span>&gt;</span>
            <span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">configuration</span>&gt;</span>
                <span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">source</span>&gt;</span>1.8<span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">source</span>&gt;</span>
                <span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">target</span>&gt;</span>1.8<span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">target</span>&gt;</span>
                <span class="hljs-tag">&lt;<span class="hljs-name">encoding</span>&gt;</span>UTF-8<span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">encoding</span>&gt;</span>
            <span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">configuration</span>&gt;</span>
        <span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">plugin</span>&gt;</span>
    <span class="hljs-tag">&lt;/<span class="hljs-name">plugins</span>&gt;</span></span>
&lt;<span class="hljs-regexp">/build&gt;</span></code></pre>

3、Code Sample


 
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.alibaba.fastjson.TypeReference;
import com.aliyun.alink.dm.api.BaseInfo;
import com.aliyun.alink.dm.api.DeviceInfo;
import com.aliyun.alink.dm.api.InitResult;
import com.aliyun.alink.dm.api.SignUtils;
import com.aliyun.alink.dm.model.ResponseModel;
import com.aliyun.alink.linkkit.api.ILinkKitConnectListener;
import com.aliyun.alink.linkkit.api.IoTMqttClientConfig;
import com.aliyun.alink.linkkit.api.LinkKit;
import com.aliyun.alink.linkkit.api.LinkKitInitParams;
import com.aliyun.alink.linksdk.channel.gateway.api.subdevice.ISubDeviceActionListener;
import com.aliyun.alink.linksdk.channel.gateway.api.subdevice.ISubDeviceChannel;
import com.aliyun.alink.linksdk.channel.gateway.api.subdevice.ISubDeviceConnectListener;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.connect.channel.MqttPublishRequest;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.connect.channel.MqttSubscribeRequest;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.core.base.AMessage;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.core.base.ARequest;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.core.base.AResponse;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.core.base.ConnectState;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.core.listener.IConnectNotifyListener;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.core.listener.IConnectSendListener;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.core.listener.IConnectSubscribeListener;
import com.aliyun.alink.linksdk.tools.AError;
import com.aliyun.alink.linksdk.tools.ALog;

import java.util.*;

import static com.aliyun.alink.linksdk.tools.ALog.LEVEL_DEBUG;

// 子设备测试
public class SubDeviceDemo {

<span class="hljs-comment">// 初始化参数</span>
private <span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-built_in">String</span> regionId = <span class="hljs-string">"cn-shanghai"</span>;
private <span class="hljs-keyword">static</span> final <span class="hljs-built_in">String</span> TAG = <span class="hljs-string">"TOPO"</span>;

<span class="hljs-comment">//网关设备三元组信息</span>
private <span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-built_in">String</span> GWproductKey = <span class="hljs-string">"********"</span>;
private <span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-built_in">String</span> GWdeviceName = <span class="hljs-string">"********"</span>;
private <span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-built_in">String</span> GWdeviceSecret = <span class="hljs-string">"********"</span>;

public <span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-keyword">void</span> main(<span class="hljs-built_in">String</span>[] args) {

    LinkKitInitParams params = <span class="hljs-keyword">new</span> LinkKitInitParams();
    <span class="hljs-comment">/**
     * 设置 Mqtt 初始化参数
     */</span>
    IoTMqttClientConfig config = <span class="hljs-keyword">new</span> IoTMqttClientConfig();
    config.productKey = GWproductKey;
    config.deviceName = GWdeviceName;
    config.deviceSecret = GWdeviceSecret;
    config.channelHost = GWproductKey + <span class="hljs-string">".iot-as-mqtt."</span> + regionId + <span class="hljs-string">".aliyuncs.com:1883"</span>;
    <span class="hljs-comment">/**
     * 是否接受离线消息
     * 对应 mqtt 的 cleanSession 字段
     */</span>
    config.receiveOfflineMsg = <span class="hljs-literal">false</span>;
    params.mqttClientConfig = config;
    ALog.setLevel(LEVEL_DEBUG); <span class="hljs-comment">// 设置日志打印级别</span>
    ALog.i(TAG, <span class="hljs-string">"mqtt connetcion info="</span> + params);

    <span class="hljs-comment">/**
     * 设置初始化，传入设备证书信息
     */</span>
    DeviceInfo deviceInfo = <span class="hljs-keyword">new</span> DeviceInfo();
    deviceInfo.productKey = GWproductKey;
    deviceInfo.deviceName = GWdeviceName;
    deviceInfo.deviceSecret = GWdeviceSecret;
    params.deviceInfo = deviceInfo;

    <span class="hljs-comment">/**建立链接**/</span>
    LinkKit.getInstance().init(params, <span class="hljs-keyword">new</span> ILinkKitConnectListener() {
        public <span class="hljs-keyword">void</span> onError(AError aError) {
            ALog.e(TAG, <span class="hljs-string">"Init Error error="</span> + aError);
        }

        public <span class="hljs-keyword">void</span> onInitDone(InitResult initResult) {
            ALog.i(TAG, <span class="hljs-string">"onInitDone result="</span> + initResult);

            <span class="hljs-comment">//获取网关下topo关系，查询网关与子设备是否已经存在topo关系</span>
            <span class="hljs-comment">//如果已经存在，则直接上线子设备，不存在则需要添加网关子设备</span>
            LinkKit.getInstance().getGateway().gatewayGetSubDevices(<span class="hljs-keyword">new</span> IConnectSendListener() {
                @Override
                public <span class="hljs-keyword">void</span> onResponse(ARequest request, AResponse aResponse) {
                    ALog.i(TAG, <span class="hljs-string">"获取网关的topo关系成功 : "</span> + JSONObject.toJSONString(aResponse));

                    <span class="hljs-comment">// 1、获取子设备列表结果</span>
                    <span class="hljs-keyword">try</span> {
                        ResponseModel&lt;List&lt;DeviceInfo&gt;&gt; response = JSONObject.parseObject(aResponse.data.toString(), <span class="hljs-keyword">new</span> TypeReference&lt;ResponseModel&lt;List&lt;DeviceInfo&gt;&gt;&gt;() {
                        }.getType());
                        <span class="hljs-comment">// TODO 根据实际应用场景处理</span>
                        Integer subDeviceCounts = response.data.size();
                        System.out.println(<span class="hljs-string">"topo下子设备的数目："</span> + subDeviceCounts);<span class="hljs-comment">// topo网管下子设备的数目</span>

// // 2、如果topo下面的子设备数目为0，则通过动态注册获取子设备Secret信息
// if (subDeviceCounts == 0)
// {
// /**
// * 子设备动态注册获取设备deviceSecret，如果设备已知三元组则忽略此步
// * 预注册设备时，可以使用设备的MAC地址或SN序列号等作为DeviceName
// */
// List<BaseInfo> subDevices = new ArrayList<>();
// BaseInfo baseInfo1 = new BaseInfo();
// // 未激活的子设备的信息
// baseInfo1.productKey = "";
// baseInfo1.deviceName = "";
// subDevices.add(baseInfo1);
//
// LinkKit.getInstance().getGateway().gatewaySubDevicRegister(subDevices, new IConnectSendListener() {
//
// @Override
// public void onResponse(ARequest request, AResponse response) {
// ALog.i(TAG, "子设备动态注册成功 : " + JSONObject.toJSONString(response));
//
// // 通过动态注册获取的子设备信息，供后续添加子设备到网关设备使用
// //{"iotId":"","deviceSecret":"","productKey":"","deviceName":""}
// }
// @Override
// public void onFailure(ARequest request, AError error) {
// ALog.i(TAG, "子设备注册失败 : " + JSONObject.toJSONString(error));
// }
// });
// }

                        <span class="hljs-comment">// 3、使用子设备动态注册获取完子设备三元组信息后，添加到网关设备</span>
                        List&lt;BaseInfo&gt; subDevices = <span class="hljs-keyword">new</span> ArrayList&lt;&gt;();
                        BaseInfo baseInfo2 = <span class="hljs-keyword">new</span> BaseInfo();
                        <span class="hljs-comment">// 未激活的子设备三元组信息，可以通过上面的注释代码获取</span>
                        baseInfo2.productKey = <span class="hljs-string">"********"</span>;
                        baseInfo2.deviceName = <span class="hljs-string">"********"</span>;
                        <span class="hljs-built_in">String</span> deviceSecret = <span class="hljs-string">"********"</span>;
                        subDevices.add(baseInfo2);
                        LinkKit.getInstance().getGateway().gatewayAddSubDevice(baseInfo2, <span class="hljs-keyword">new</span> ISubDeviceConnectListener() {
                            @Override
                            public <span class="hljs-built_in">String</span> getSignMethod() {
                                <span class="hljs-comment">// 使用的签名方法</span>
                                <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-string">"hmacsha1"</span>;
                            }

                            @Override
                            public <span class="hljs-built_in">String</span> getSignValue() {
                                <span class="hljs-comment">// 获取签名，用户使用 deviceSecret 获得签名结果</span>
                                <span class="hljs-built_in">Map</span>&lt;<span class="hljs-built_in">String</span>, <span class="hljs-built_in">String</span>&gt; signMap = <span class="hljs-keyword">new</span> HashMap&lt;&gt;();
                                signMap.put(<span class="hljs-string">"productKey"</span>, baseInfo2.productKey);
                                signMap.put(<span class="hljs-string">"deviceName"</span>, baseInfo2.deviceName);
                                <span class="hljs-comment">// signMap.put("timestamp", String.valueOf(System.currentTimeMillis()));</span>
                                signMap.put(<span class="hljs-string">"clientId"</span>, getClientId());
                                <span class="hljs-keyword">return</span> SignUtils.hmacSign(signMap, deviceSecret);
                            }

                            @Override
                            public <span class="hljs-built_in">String</span> getClientId() {
                                <span class="hljs-comment">// clientId 可为任意值</span>
                                <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-string">"id"</span>;
                            }

                            @Override
                            public <span class="hljs-built_in">Map</span>&lt;<span class="hljs-built_in">String</span>, <span class="hljs-built_in">Object</span>&gt; getSignExtraData() {
                                <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-literal">null</span>;
                            }

                            @Override
                            public <span class="hljs-keyword">void</span> onConnectResult(boolean isSuccess, ISubDeviceChannel iSubDeviceChannel, AError aError) {

                                <span class="hljs-comment">// 添加结果</span>
                                <span class="hljs-keyword">if</span> (isSuccess) {
                                    <span class="hljs-comment">// 子设备添加成功，接下来可以做子设备上线的逻辑</span>
                                    ALog.i(TAG, <span class="hljs-string">"topo关系添加成功 : "</span> + JSONObject.toJSONString(iSubDeviceChannel));

                                    <span class="hljs-comment">// 子设备添加成功后，代理子设备上线</span>
                                    LinkKit.getInstance().getGateway().gatewaySubDeviceLogin(baseInfo2, <span class="hljs-keyword">new</span> ISubDeviceActionListener() {
                                        @Override
                                        public <span class="hljs-keyword">void</span> onSuccess() {
                                            System.out.println(<span class="hljs-string">"代理子设备上线成功！"</span>);

                                            <span class="hljs-comment">// 基本信息设置</span>
                                            System.out.println(<span class="hljs-string">"使用网关的通道执行子设备的数据上下行"</span>);
                                            <span class="hljs-built_in">String</span> topic = <span class="hljs-string">"/******/******/user/datapubandsub"</span>; <span class="hljs-comment">// 子设备自定义Topic</span>
                                            <span class="hljs-built_in">String</span> sysSubTopic = <span class="hljs-string">"/sys/******/******/thing/event/property/post"</span>;<span class="hljs-comment">// 子设备系统属性设置Topic</span>
                                            <span class="hljs-built_in">String</span> payLoad = <span class="hljs-string">"{\"id\":\"123\",\"method\":\"thing.event.property.post\",\"params\":{\"RoomHumidity\":19},\"version\":\"1.0\"}"</span>; <span class="hljs-comment">//注意此处和第二步子设备物模型定义相关</span>

                                            <span class="hljs-comment">// 发布系统消息测试</span>
                                            MqttPublishRequest request1 = <span class="hljs-keyword">new</span> MqttPublishRequest();

// // topic 用户根据实际场景填写

                                            request1.topic = sysSubTopic;
                                            request1.payloadObj = payLoad;

                                            LinkKit.getInstance().publish(request1, <span class="hljs-keyword">new</span> IConnectSendListener(){
                                                @Override
                                                public <span class="hljs-keyword">void</span> onResponse(ARequest aRequest, AResponse aResponse) {

                                                    System.out.println(<span class="hljs-string">"发送成功"</span>);
                                                }

                                                @Override
                                                public <span class="hljs-keyword">void</span> onFailure(ARequest aRequest, AError aError) {
                                                    System.out.println(<span class="hljs-string">"发送失败"</span>);

                                                }
                                            });

                                            <span class="hljs-comment">// 订阅</span>
                                            MqttSubscribeRequest request = <span class="hljs-keyword">new</span> MqttSubscribeRequest();
                                            <span class="hljs-comment">// topic 用户根据实际场景填写</span>
                                            request.topic = topic;
                                            request.isSubscribe = <span class="hljs-literal">true</span>;

                                            <span class="hljs-comment">// 直接做Topic的订阅，注意自定义Topic需要使用这种方式，否则会出现订阅失败的情况，SDK有Bug，系统Topic没有问题</span>
                                            LinkKit.getInstance().subscribe(request, <span class="hljs-keyword">new</span> IConnectSubscribeListener(){
                                                @Override
                                                public <span class="hljs-keyword">void</span> onSuccess() {
                                                    System.out.println(<span class="hljs-string">"直接订阅成功"</span>);
                                                }

                                                @Override
                                                public <span class="hljs-keyword">void</span> onFailure(AError aError) {
                                                    System.out.println(<span class="hljs-string">"直接订阅失败"</span> + aError.getMsg());

                                                }
                                            });

                                            <span class="hljs-comment">// 注册下行监听</span>
                                            LinkKit.getInstance().registerOnNotifyListener(<span class="hljs-keyword">new</span> IConnectNotifyListener() {
                                                @Override
                                                public <span class="hljs-keyword">void</span> onNotify(<span class="hljs-built_in">String</span> s, <span class="hljs-built_in">String</span> s1, AMessage aMessage) {
                                                    System.out.println(<span class="hljs-string">"下行消息Topic："</span> + s);
                                                    System.out.println(<span class="hljs-string">"下行消息："</span> + <span class="hljs-keyword">new</span> <span class="hljs-built_in">String</span>((byte[])aMessage.getData()));
                                                }
                                                @Override
                                                public boolean shouldHandle(<span class="hljs-built_in">String</span> s, <span class="hljs-built_in">String</span> s1) {
                                                    <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-literal">false</span>;
                                                }

                                                @Override
                                                public <span class="hljs-keyword">void</span> onConnectStateChange(<span class="hljs-built_in">String</span> s, ConnectState connectState) {
                                                    System.out.println(<span class="hljs-string">"连接状态发生变化 ："</span> + s + connectState);
                                                }
                                            });
                                            System.out.println(<span class="hljs-string">"---取消订阅---"</span>);
                                            <span class="hljs-comment">// 取消订阅  参考订阅方法  request.isSubscribe = false; 即可</span>
                                        }

                                        @Override
                                        public <span class="hljs-keyword">void</span> onFailed(AError aError) {
                                            ALog.d(TAG, <span class="hljs-string">"onFailed() called with: aError = ["</span> + aError + <span class="hljs-string">"]"</span>);
                                            System.out.println(aError.getMsg());
                                        }
                                    });
                                } <span class="hljs-keyword">else</span> {
                                    ALog.i(TAG, <span class="hljs-string">"topo关系添加失败 : "</span> + JSONObject.toJSONString(aError));
                                }
                            }

                            @Override
                            public <span class="hljs-keyword">void</span> onDataPush(<span class="hljs-built_in">String</span> s, AMessage aMessage) {
                            }
                        });
                    } <span class="hljs-keyword">catch</span> (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                @Override
                public <span class="hljs-keyword">void</span> onFailure(ARequest request, AError error) {
                    ALog.i(TAG, <span class="hljs-string">"获取网关的topo关系失败 : "</span> + JSONObject.toJSONString(error));
                }
            });
        }
    });
}

}

说明

1、首先初始化网关设备，建立连接；
2、检查当前网关设备拓扑关系，获取现有子设备信息，示例演示网关设备尚未添加子设备；
3、动态注册获取网关子设备DeviceSecret，本部分注释，第一次运行需要取消注释；
4、添加子设备三元组信息到网关设备；
5、网关代理子设备进行Topic的订阅、消息的发布及下行监听注册。

注意

替换网关设备三元组信息、子设备三元组信息、子设备Topic信息。

4、运行结果

_

更多参考

设备安全认证
网关接入物联网平台
子设备接入物联网平台
文章标签：
物联网平台
云消息队列 MQ
Java
开发工具
物联网
安全
数据格式
XML
关键词：
物联网平台设备
阿里云物联网平台
物联网平台网关
网关设备
Java设备
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