教程四:使用物联网平台控制硬件端

物美智能》系列文章目录

教程一:阿里云使用docker快速部署服务端
教程二:本地配置服务端开发环境
教程三:硬件端-Arduino和ESP8266开发板入门
教程四:使用物联网平台控制硬件端
教程五:物联网平台使用手册
教程六:官方SDK代码功能补充
教程七:APP的使用与场景联动功能
diy:自制作四种智能小电器

前言

上一章已经简单介绍了Arduino和Esp8266开发板的基本使用方法,本篇将由浅入深,为大家介绍如何使用物美智能平台去控制硬件端

注:官方代码文档与平台可查看下面gitee链接
https://gitee.com/kerwincui/wumei-smart.git

硬件端代码地址

https://gitee.com/kerwincui/wumei-smart/tree/master/sdk/arduino/Arduino-ESP8266

一、设备接入分两个步骤,设备认证和设备交互

1.设备认证

  • 加密认证(推荐)
  • 简单认证
  • EMQX支持的其他认证方式

2.设备交互

  • 发布物模型、设备信息、时钟同步相关Mqtt主题
  • 订阅物模型、设备升级、时钟同步相关Mqtt主题

在这里插入图片描述

二、代码烧录

1.将第一步拉取的sdk代码从Arduino中打开
在这里插入图片描述
2.修改Helper.cpp文件配置自己的wifi密码,在服务端新建产品后,产品详情中获取产品编号、Mqtt账号、Mqtt密码和产品秘钥,配置到下面的代码中去。在这里插入图片描述
3.编译、烧录。成功后查看wifi是否正常连接。打开串口调试信息,查看开发板是否正常相应
4.补充代码
在我们连接好开发板,并且串口信息正常打印数据时,我们会发现虽然我们点击了服务端按钮,但是开发板并没有做出相应动作,这是因为sdk代码中,获取到相应操作后,只打印了信息,并没有做出相应动作,如下:
在这里插入图片描述
如果想要开发板做出相应响应信息,可在每个条件下补充相应的代码。

三、设备认证

1. 加密认证

系统推荐使用的认证方式,支持设备禁用功能。产品详情中获取产品编号、Mqtt账号、Mqtt密码和产品秘钥,密码通过产品秘钥进行AES加密,传递到后端。后端通过产品秘钥解密进行认证。连接Mqtt消息服务器需要提供唯一的客户端ID、用户名和密码,具体格式如下:

# 客户端ID
clientId = deviceNumber & productId 

# 用户名
userName = wumei-smart

# 密码
password = mqtt密码 & userId & 过期时间

  • 客户端ID等于设备编号 + 产品编号,用 & 符号连接,中间无空格;
  • 用户名直接输入Mqtt账号
  • 密码等于Mqtt密码 + 用户ID + 密码过期时间,然后进行AES加密。用户ID就是登陆用户的ID,Admin账号是1。为了安全,密码过期时间应该在24小时以内,采用时间戳格式,精确到毫秒。

账号配置信息示例:

clientId = "D6329VL54419L1Y0&2"
userName = "wumei-smart"
password = "/W2A/4MK+9cEGBhyBDgr2K5c62DAjAK4m0b5pvwxX6FFMzI3h1pUmaDY3BH1P2mI"

2、获取当前时间

获取当前时间,可以调用系统的NTP时间接口,接口请求时发送设备当前运行毫秒数,返回设备发送时间、服务端接收时间、服务端发送时间。然后获取设备当前运行毫秒数,作为设备接收间。最后用公式计算出设备当前的时间,时间必须以毫米为单位。

# deviceSendTime值为设备当前运行的毫秒数
http://localhost:8080/iot/tool/ntp?deviceSendTime=35768

# 计算时间
设备当前时间 = (服务端接收时间 + 服务端发送时间 + 设备接收时间 - 设备发送时间) / 2

3、 AES加密说明

采用AES的CBC加密模式,偏移量固定为 wumei-smart-open 16位,输出为Base64。

加密模式:  CBC
填    充:  pkcs5padding
数 据 块:  128位
偏 移 量:  wumei-smart-open
输    出:  base64

密    码:  对应系统的产品秘钥
加密内容:  mqtt密码 & userId & expireTime

四、设备交互

{productId} 代表产品ID, {deviceNum} 代表设备编号。通过web端获取产品ID和设备编号,如果使用自动添加设备,设备编号可以自定义或者使用设备MAC地址,设备认证成功后会在后端自动添加一个对应的设备实体。
1.订阅主题
在这里插入图片描述
2.发布主题
在这里插入图片描述
3.数据格式(设备和系统交互使用JSON格式)

# 描述:设备上电后发布设备信息
# rssi             设备强度(信号极好[-55— 0],信号好[-70— -55],信号一般[-85— -70],信号差[-100— -85])
# status           设备状态,固定为3,表示在线
# userId           用户的ID
# firmwareVersion  固件版本
{
     "rssi": -20,
     "firmwareVersion": 1.10,
     "status": 3,
     "userId": 1
}
# 描述:订阅到设备升级消息后,根据版本号,Http请求下载固件并升级

{
    "version": 1.1
}
# 描述:订阅到实时监测消息,根据数量和间隔发布实时监测数据
# count      数量
# interval   间隔,毫秒为单位

{
    "count": 60,
    "interval": 1000
}
# 描述:根据订阅到的实时监测消息,发布指定数量和间隔的监测数据
# id       标识符,实时监测是物模型中的属性,产品详情中查看标识符,对应id值
# value    设备采集的值,只能是整数或者小数
# remark   备注可选,可为空或者使用设备当前时间

[{
    "id": "temperature",
    "value": "27.43",
    "remark": ""
}, {
    "id": "humidity",
    "value": "32.18",
    "remark": ""
}]
# 描述:可选,发布时钟同步消息,服务端订阅到后下发时钟同步消息
# deviceSendTime 设备发送时间

{
    "deviceSendTime": "1592361428000"
}

# 描述:可选,订阅到时钟同步消息,计算当前时间 = (服务端接收时间 + 服务端发送时间 + 设备接收时间 - 设备发送时间) / 2
# deviceSendTime  设备发送时间
# serverRecvTime  服务端接收时间
# serverSendTime  服务端发送时间

{
    "deviceSendTime": "1592361428000",
    "serverSendTime": "1592366463548",
    "serverRecvTime": "1592366463548"
}

# 描述:属性、功能、事件都属于物模型,Json定义是一样的。`value` 的值如果是布尔类型,值为"0"或者"1",代表打开/关闭;枚举类型对应枚举项的键值(例如 "1",代表中速档位);数组类型是以英文逗号分隔的字符串。
# id      标识符,产品详情中查看物模型,对应物模型的标识符
# value   对应值,查看物模型中定义
# remark  可选,备注信息,可在设备日志信息中查看到

[{
    "id": "gear",
    "value": "1",
    "remark": "备注信息"
} {
    "id": "switch",
    "value": "0",
    "remark": "备注信息"
}]

# 描述:属性、功能、事件都属于物模型,Json定义是一样的,订阅的消息没有 `remark` 备注信息。属性和功能的在线模式和普通模式,用于区分不同种类消息,但是设备的处理都是一样的。例如都订阅到消息打开开关,设备的处理都是把开关打开。   
# id     标识符,产品详情中查看物模型,对应物模型的标识符
# value  对应值,查看物模型中定义,同上

[{
    "id": "gear",
    "value": "1"
} {
    "id": "switch",
    "value": "0"
}]

(想要了解更多可查看物美智能官网:http://wumei.live/

posted @ 2022-04-18 09:01  小邱同志~  阅读(334)  评论(0编辑  收藏  举报