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《AliOS Things快速开发指南》来了！

2020-08-06 5207
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简介： 本文将基于AliOS Things 3.1系统搭建应用，此应用通过支付宝小程序控制RGB灯的颜色。

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>>《AliOS Things快速开发指南》<<

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AliOS Things快速开发指南-01.jpg

使用AliOS Things快速构建RGB灯应用

本文将基于AliOS Things 3.1系统搭建应用，此应用通过支付宝小程序控制RGB灯的颜色。

背景信息

整体流程图如下：
image.png

  • 支付宝小程序服务端主要功能是为支付宝小程序提供API SaaS服务，同时通过OpenAPI SDK对接阿里云物联网（IoT）平台。
  • 支付宝小程序客户端主要功能是显示前端控制界面，通过https API发送指令控制设备属性。
  • 设备端程序主要功能是基于AliOS Things 3.1系统适配D1 WiFi设备开发。
  • 阿里云物联网平台主要功能是提供安全可靠的设备连接通信能力，支持设备数据采集上云，规则引擎流转数据和云端数据下发设备端。此外，也提供方便快捷的设备管理能力，支持物模型定义，数据结构化存储，和远程调试、监控、运维。
  • 硬件设备主要功能是通过D1 WiFi设备连接网络，接收支付宝小程序的指令控制RGB灯的颜色。D1 WiFi设备的芯片型号是ESP 8266。

步骤一：管理阿里云物联网平台设备

支付宝小程序和设备端是通过阿里云IoT平台进行通信的，具体是通过设备四元组信息进行连接的。所以要先在阿里云物联网平台创建产品，在产品下添加对应型号的设备，产生该设备四元组信息。要有阿里云账号并开通阿里云物联网平台服务。
1.登录阿里云物联网平台。
2.创建产品。

  • 单击左侧菜单栏的设备管理>产品，打开产品列表页。
    image.png
  • 单击创建产品进入创建产品页面。
  • 参考说明配置产品信息，然后单击保存。
    image.png
  • 产品名称：输入产品名称，例如：xw智能灯。

  • 所属品类：此处选择标准品类下的智能生活/电工照明/灯。

    • 单击请选择标准品类选择框。
      image.png
    • 在搜索框里输入灯，然后单击搜索图标。
      image.png
    • 单击下图所示选择，选择品类。
      image.png
  • 联网方式：此处选择Wi-Fi。
  • 数据格式：此处选择ICA 标准数据格式（Alink JSON）。

3.添加设备。

  • 单击图示中前往添加进入产品所属设备列表页面。
    image.png
  • 单击添加设备。
    image.png
  • 参考说明配置设备信息，然后单击确认。
    image.png
  • DeviceName：输入DeviceName，例如：xwRGBLamp。

  • 备注名称：输入备注名称，例如：xw智能灯设备。

    • 单击下图所示前往查看。
      image.png
    • 单击DeviceSecret旁边的查看。
      image.png
    • 单击一键复制复制设备三元组。
      image.png

设备三元组信息如下：

{
  "ProductKey": "a1****kJ",
  "DeviceName": "xwRGBLamp",
  "DeviceSecret": "be8f*********b45297fc"
}

4.添加功能。

  • 单击左侧菜单栏产品进入产品列表页。然后单击操作列的查看按钮。
    image.png
  • 单击功能定义，然后单击编辑草稿。
    image.png
  • 单击添加标准功能。
    image.png
  • 选择RGB调色，然后单击确定。
    image.png
  • 单击发布上线。
    image.png
  • 勾选确认已查看当前版本与线上版本的 比对结果，然后单击确定。
    image.png
  • 单击ProductSecret旁边的查看。
    image.png
  • 单击ProductSecret栏的复制。
    image.png

ProductSecret和上面的三元组信息组成设备的四元组信息。
设备四元组信息用于后续支付宝客户端，物联网设备端开发，此处可以保存一下。
设备四元组信息如下：

{
  "ProductKey": "a1******EB",
  "ProductSecret": "Sj********YX",
  "DeviceName": "xwRGBLamp",
  "DeviceSecret": "c7*******************4c1c"
}

5.发布产品。

  • 在产品详情页，单击右上角的发布，弹出确认发布产品框。
    image.png
  • 依次单击请确认后面的图标，然后单击发布。
    image.png

步骤二：开发支付宝小程序服务端应用

支付宝小程序服务端接收支付宝小程序客户端的指令传送到阿里云IoT平台。使用Visual Studio Code开发工具，Node.js脚本语言。如果需要部署到线上或者上线小程序，还需要准备：

  • ECS或者公网可访问的服务器。
  • 有效域名（已备案）。
  • SSL证书。

申请加入阿里巴巴小程序繁星计划，可以免费试用ECS和其他的小程序服务。
1.下载安装Node.js。
2.下载支付宝小程序服务端源码。
3.使用Visual Studio Code打开支付宝小程序服务端源码。
image.png
4.修改配置信息。
修改app/service/aliyunIoT.js文件中的config属性。

const config = {
  accessKey: '<access-key>',
  accessSecret: '<access-secret>',
  endPoint: 'https://iot.<regionId>.aliyuncs.com',
  apiVersion: '2018-01-20',
  regionId: '<regionId>',
};

access-key和access-secret是阿里云颁发给用户访问服务所用的密钥。

  • 登录阿里云控制台。
  • 鼠标移至右上角头像，然后单击AccessKey 管理。
    image.png
  • 在AccessKey管理页面获取accessKey和accessSecret。
    image.png

5.依次单击上面菜单栏的Terminal>New Terminal打开Terminal窗口。
image.png
6.在Terminal窗口执行以下命令。

$ npm i
$ npm run dev

7.使用浏览器访问http://127.0.0.1:7001/。
image.png
说明：支付宝小程序服务端源码适用于AliOS Things 3.1版本。

步骤三：开发支付宝小程序客户端应用

支付宝小程序客户端向支付宝小程序服务端发送RGB灯颜色指令。使用小程序客户端开发工具打开支付宝小程序客户端程序，并修改配置信息进行运行。了解支付宝小程序开发流程：支付宝小程序快速开始。
1.下载安装支付宝小程序客户端开发工具。
2.下载支付宝小程序客户端源码。
3.用小程序开发工具打开支付宝小程序客户端源码。

  • 打开小程序开发者工具客户端。然后单击客户端右上角打开项目。
    image.png
  • 选择客户端源码文件，然后单击选择文件夹。
    image.png
  • 单击打开。
    image.png
  • 首次打开源码时提示安装依赖，单击确认安装依赖。
    image.png

如果首次没有安装依赖，可以按下图操作手动安装所需依赖。
image.png

4.修改配置。
打开utils/device_api.js文件，修改以下三个属性：

const defaultServerURL = '<your-domain>';
const defaultProductKey = '<product-key>';
const defaultDeviceName = '<device-name>';
  • your-domain为支付宝小程序服务端API地址，例如：http://localhost:7001/api/device。
  • product-key为设备四元组信息中ProductKey值。
  • device-name为设备四元组信息中DeviceName值。

步骤四：开发设备端应用

要先安装好设备对应的驱动，本例中D1 WiFi设备对应的驱动为CH340。
1.修改AliOS Things3.1源码。
由于设备端应用需要依赖pwm库，所以要在AliOS Things系统中加入pwm库。
打开platform/mcu/esp8266/aos.mk文件，在第54行下面加入以下代码。

$(NAME)_PREBUILT_LIBRARY += bsp/lib/libpwm.a

image.png
2.下载设备端源码。
3.用开发工具Visual Studio Code打开设备端源码。
image.png
4.修改设备端配置。

  • 打开app_entry.c文件，修改以下属性。

设备认证信息：

#define PRODUCT_KEY "<ProductKey>"
#define PRODUCT_SECRET "<ProductSecret>"
#define DEVICE_NAME "<DeviceName>"
#define DEVICE_SECRET "<DeviceSecret>"
  • ProductKey为设备四元组信息ProductKey的值。
  • ProductSecret为设备四元组信息ProductSecret的值。
  • DeviceName为设备四元组信息DeviceName的值。
  • DeviceSecret为设备四元组信息DeviceSecret的值。

WiFi信息：

#define WIFI_SSID "<WIFI_SSID>"
#define WIFI_PASSWD "<WIFI_PASSWD>"
  • WIFI_SSID为手机热点的设备名称，例如：aiotesp8266。
  • WIFI_PASSWD为手机热点的密码，例如：12345678abc。

image.png

5.编译。
单击上面导航栏的Terminal>New Terminal，在下面的Terminal窗口输入aos make进行编译。
image.png
输出类似下图信息表示编译成功。
image.png
6.烧录。

  • 通过USB接口连接D1 WiFi设备。
    image.png
  • 在Terminal窗口输入aos upload进行烧录。
  • 输入1，然后按enter键。
    image.png

输出类似下图信息表示烧录成功。

image.png

步骤五：通过手机热点进行设备配网

前面的开发工作已经完成，现在是最关键的一步。手机热点信息已经通过步骤四烧录到设备中，这里打开手机热点，设备会自动进行配网连接，通过串口监控可以查看配网日志信息。配网成功支付宝小程序客户端设备状态变为在线，阿里云IoT平台设备状态变为在线。
1.打开手机热点进行网络适配。
2.单击设备端的image.png图标进行串口监控，查看设备日志。
3.选择波特率为961200，然后单击打开。
image.png

  • Web Serial窗口输出连接信息。

image.png

  • 支付宝小程序客户端重新编译后，设备状态为在线。

image.png

  • 在阿里云物联网平台查看设备状态为在线。

image.png

步骤六：通过支付宝小程序控制RGB灯颜色

D1 WiFi设备连上RGB灯，就可以通过支付宝小程序控制RGB灯的颜色。
1.D1 WiFi设备连接RGB灯。
接线方式如下：

D1 WiFi引脚 RGB灯引脚
GPIO12 Blue（蓝色灯引脚）
GPIO13 Red（红色灯引脚）
GPIO15 Green（绿色灯引脚）
GND GND（负极）

2.在支付宝小程序客户端选择绿色，RGB灯颜色变为绿色。
image.png
image.png
3.在支付宝小程序客户端选择蓝色，RGB灯颜色变为蓝色。
image.png
image.png
4.在支付宝小程序客户端选择红色，RGB灯颜色变为红色。
image.png
image.png

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