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IoT终端设备数据流转到消息服务MNS队列

游客886 2018-06-26 16:15:12 3259
在IoT场景中,我们业务服务器会有实时获取设备上报的消息,感知设备上下线状态变化的需求,通过配置服务端订阅将数据转到消息服务MNS队列,然后从MNS队列中即可获取这些数据。
阿里云IoT物联网套件配合 消息服务MNS来提供服务端订阅设备消息的功能,这种方式优势是MNS可以保证消息的可靠性,避免了服务端不可用时的消息丢失,同时MNS在处理大量消息并发时有削峰填谷的作用,保证服务端不会因为突然的并发压力导致服务不可用。这篇文档主要讲述的就是当设备的数据发送到物联网套件之后,用户的服务端如何获取设备的数据。



1.阿里云IoT控制台配置服务端订阅


阿里云IoT物联网套件开通 https://www.aliyun.com/product/iot

1.1 创建产品


我们在阿里云IoT控制台,创建产品:空气检测,选择基础版。



1.2 在产品下添加设备


我们在阿里云IoT控制台,设备管理里 空气检测产品下添加一个具体设备。



1.2 在产品下配置服务端订阅


我们在阿里云IoT控制台,为 空气检测产品开通服务端订阅,勾选设备上报消息和设备状态变化通知,开通后会有MNS的区域:cn-shanghai和队列信息:aliyun-iot-a1jnUEKYhw4,如下。


通过阅读阿里云IoT文档,我们了解到队列中消息结构体如下:
{
  "payload": "Base64 Encode的数据",
  "messagetype": "status",
  "messageid": 996000000000000001,
  "topic": "具体的设备Topic",
  "timestamp": 1526450324
}



  • messageid:IoT套件生成的消息ID

  • messagetype:指的是消息类型:设备状态status设备上报消息upload

  • topic:表示该消息源自套件中的哪个topic,当messageType=status时,topic为null,当messageType=upload时,topic为具体的设备Topic

  • payload:数据为Base64 Encode的数据。当messageType=status时,数据是设备状态数据;当messageType=upload时,data即为设备发布到Topic中的原始数据。

  • timestamp:队列中消息生成时间戳,并非业务的时间戳


2.设备端开发


我们采用nodejs脚本模拟设备,与IoT云端建立连接,上报数据。

2.1 获取nodejs版IoT SDK


package.json中添加npm依赖"aliyun-iot-mqtt": "0.0.4"模块

2.2 编写设备端应用程序代码



我们需要在控制台获取设备身份三元组:productKey,deviceName,deviceSecret,以及产品分区regionId
/**
* package.json 添加依赖:"aliyun-iot-mqtt": "0.0.4"
*/
const mqtt = require('aliyun-iot-mqtt');

//设备三元组
const options = {
    productKey: "产品",
    deviceName: "设备",
    deviceSecret: "秘钥",
    regionId: "cn-shanghai"
};

//设备与云 建立连接,设备上线
const client = mqtt.getAliyunIotMqttClient(options);

//主题topic
const topic = `${options.productKey}/${options.deviceName}/update`;
const data = {
    temperature: Math.floor((Math.random()*20)+10),
    humidity: Math.floor((Math.random()*100)+20),
};
//指定topic发布数据到云端
client.publish(topic, JSON.stringify(data));




2.3 启动模拟设备脚本

$node iot-mns.js


脚本执行后,我们在IoT云端控制台 产品-日志服务里查看设备行为分析日志,根据时间顺序,我们看到

  1. 首先在10:53:05时,设备建立连接,上线;

  2. 然后在10:53:12时,设备断开连接,下线。



查看设备上行消息分析日志,根据时间顺序,我们看到

  1. 首先设备publish message,

  2. 然后流转到RuleEngine规则引擎,

  3. 最终Transmit MNS的消息队列aliyun-iot-a1jnUEKYhw4



我们切换到MNS控制台,选择华东2区域,可以看到消息队列 aliyun-iot-a1jnUEKYhw4有3条活跃消息



3 消费队列中设备消息



3.1 消息服务MNS使用


我们以java开发为例,pom中添加依赖aliyun-sdk-mns,httpasyncclient,fastjson,如下:
<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.aliyun.mns</groupId>
            <artifactId>aliyun-sdk-mns</artifactId>
            <version>1.1.8</version>
            <classifier>jar-with-dependencies</classifier>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>
            <artifactId>httpasyncclient</artifactId>
            <version>4.0.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.42</version>
        </dependency>
    </dependencies>



我们通过mns的sdk,创建连接,轮询获取队列消息。为了方便阅读,我们对消息的payload数据做base64解码,完整应用程序代码如下: import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.aliyun.mns.client.CloudAccount;
import com.aliyun.mns.client.CloudQueue;
import com.aliyun.mns.client.MNSClient;
import com.aliyun.mns.model.Message;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

public class ComsumerDemo {

    public static String accessKeyId = "AK";
    public static String accessKeySecret = "AK秘钥";
    public static String endpoint = "mns公网Endpoint";

    public static void main(String[] args) {
        CloudAccount account = new CloudAccount(accessKeyId,accessKeySecret,endpoint);
        MNSClient client = account.getMNSClient();
        //获取消息队列
        CloudQueue queue = client.getQueueRef("aliyun-iot-a1jnUEKYhw4");

        while (true) {
            Message popMsg = queue.popMessage(10);
            if (popMsg != null) {
                System.out.println("message id: " + popMsg.getMessageId());
                System.out.println("message body: \n" + decodeBase64(popMsg.getMessageBodyAsString()));
                //删除消息
                queue.deleteMessage(popMsg.getReceiptHandle());
            }
        }
    }

    public static String decodeBase64(String jsonString) {
        try {
            JSONObject json = JSON.parseObject(jsonString);
            String payload = new String(Base64.decodeBase64(json.getString("payload")));
            json.put("payload", JSON.parseObject(payload));
            return json.toJSONString();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}




3.2 运行程序


控制台输出如下,我们看到

  1. timestamp=1526450324时,设备上线消息,

  2. timestamp=1526450334时,设备上报了数据,通过payload可以看到完整数据

  3. timestamp=1526450353时,设备下线消息
message id: E2CF179AD5686386-2-16367878417-200000009
message body:
{
  "payload": {
    "lastTime": "2018-05-16 13:58:44.413",
    "clientIp": "42.120.74.246",
    "time": "2018-05-16 13:58:44.427",
    "productKey": "a1jnUEKYhw4",
    "deviceName": "suw8umOqgJ72yCADerZp",
    "status": "online"
  },
  "messagetype": "status",
  "messageid": 996631012001751041,
  "timestamp": 1526450324
}


message id: "656A4F66B391367-1-1636787AAC0-20000000C"
message body:
{
  "payload": {
    "temperature": 14,
    "humidity": 116
  },
  "messagetype": "upload",
  "topic": "/a1jnUEKYhw4/suw8umOqgJ72yCADerZp/update",
  "messageid": 996631053735047169,
  "timestamp": 1526450334
}

message id: E2CF179AD5686386-2-1636787F5F1-20000000A
message body:
{
  "payload": {
    "lastTime": "2018-05-16 13:59:04.381",
    "time": "2018-05-16 13:59:13.571",
    "productKey": "a1jnUEKYhw4",
    "deviceName": "suw8umOqgJ72yCADerZp",
    "status": "offline"
  },
  "messagetype": "status",
  "messageid": 996631134240534528,
  "timestamp": 1526450353
}



4. 源代码


Github 传送门: https://github.com/iot-blog/aliyun-iot-mns


消息中间件 JSON 监控 JavaScript 物联网 Java 开发工具 数据格式
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