前言：
1、本文介绍阿里云物联网的产品快速接入教程，仅针对监听MQTT协议以及处理，HTTP协议部分需在设备烧录，这里不做介绍，仅介绍JAVA如果快速接入；
2、本文的前提是设备端已经开发好，阿里云IOT的物模型、订阅topic、心跳都已经配置好；
3、所有的代码都是基于阿里IOT SDK云端开发API，需要引入以下依赖：
注：阿里云IOT文档地址：阿里云物联网平台-阿里云帮助中心
一、配置文件准备 (阿里云物联网消息队列(MQ)支持AMQP、MNS等，这里仅做MNS示例)
1、MNS消息队列常量
2、阿里云主配置文件
yml配置
二、实体类准备
1、设备实体类
@Data
public class DeviceConfig implements Serializable {
/**
* 验签信息
*/
private String sn;
/**
* 产品唯一key
*/
private String productKey;
/**
* 设备编号
*/
private String deviceName;
/**
* 设备秘钥
*/
private String deviceSecret;
/**
* 地址
*/
public String host;
/**
* 端口
*/
public int port;
/**
* 阿里云实例ID
*/
private String iotId;
/**
* token验签信息
*/
private String iotToken;
/**
* 创建时间
*/
private Date createdTime;
/**
* 过期时间 默认7天过期
*/
private Date overdueTime;
/**
* 时间戳
*/
private String timeStamp;
}
2、消息主体实体类
@Data
public class MessageBody implements Serializable {
private String payload;
private String messageType;
private String messageId;
private String topic;
private long timestamp;
private String productKey;
private String deviceName;
public String getPayload() {
return payload;
}
public String getPayloadAsString(){
String data = new String(Base64.decodeBase64(getPayload()));
return data;
}
public byte[] getPayloadAsBytes(){
byte[] data = null;
data = Base64.decodeBase64(getPayload());
return data;
}
public void setPayload(String payload) {
this.payload = payload;
}
public String getMessageType() {
return messageType;
}
@JsonProperty(value="messagetype")
public void setMessageType(String messageType) {
this.messageType = messageType;
}
public String getMessageId() {
return messageId;
}
@JsonProperty(value="messageid")
public void setMessageId(String messageId) {
this.messageId = messageId;
}
public String getTopic() {
return topic;
}
public void setTopic(String topic) {
this.topic = topic;
String[] arr = topic.split("/");
if(arr.length < 3){
return;
}
productKey = arr[1];
deviceName = arr[2];
}
public long getTimestamp() {
return timestamp;
}
public void setTimestamp(long timestamp) {
this.timestamp = timestamp;
}
public String getProductKey() {
return productKey;
}
public String getDeviceName() {
return deviceName;
}
public void setProductKey(String productKey) {
this.productKey = productKey;
}
public void setDeviceName(String deviceName) {
this.deviceName = deviceName;
}
三、封装工具类，完成项目与物联网的基础交互
工具类主要完成设备的联网，注册，查询(基础信息、或设备状态)，删除，发送指令
@Component
@Slf4j
public class IotUtils {
private DefaultAcsClient client = null;
@Resource
private AppConfig appConfig;
@Autowired
public IotUtils(AppConfig appConfig){
this.appConfig = appConfig;
//初始化 DefaultAcsClient 对象
DefaultProfile profile = DefaultProfile.getProfile(appConfig.getRegionId(), appConfig.getAccessKeyId(), appConfig.getAccessKeySecret());
client = new DefaultAcsClient(profile);
}
/**
* 获取MQTT鉴权地址
* <a href="https://help.aliyun.com/document_detail/73742.html?spm=a2c4g.11186623.6.587.69fa1bb8kGHsBc">...</a>
* 使用HTTPS认证再连接
* @param productKey 设备编号
* @param uuid 设备唯一标识
* @return 阿里云返回设备的登录MQTT的账号和密码
* @throws Exception 异常
*/
public DeviceConfig getIotDeviceConfig(String productKey, String uuid) throws Exception {
log.info("【阿里云设备获取】 device_name:{}",uuid);
DeviceConfig iotDeviceConfig = new DeviceConfig();
//设备详细信息
QueryDeviceDetailResponse query = getDeviceInfo(productKey, uuid);
//阿里云注册设备
if (!query.getSuccess() && "iot.device.NotExistedDevice".equals(query.getCode())) {
registerDevice(productKey, uuid);
//新激活的设备
query = getDeviceInfo(productKey, uuid);
}
//设备详细信息
QueryDeviceDetailResponse.Data deviceInfo = query.getData();
//获取新的账号，密码
iotDeviceConfig.setSn(uuid);
iotDeviceConfig.setProductKey(productKey);
iotDeviceConfig.setDeviceName(iotDeviceConfig.getSn());
iotDeviceConfig.setDeviceSecret(deviceInfo.getDeviceSecret());
iotDeviceConfig.setHost(iotDeviceConfig.getProductKey() + ".iot-as-mqtt." + appConfig.getRegionId() + ".aliyuncs.com");
iotDeviceConfig.setPort(1883);
iotDeviceConfig.setCreatedTime(new Date());
//七天过期，这里保险设置6天
iotDeviceConfig.setOverdueTime(DateUtils.addDays(new Date(), 6));
iotDeviceConfig.setTimeStamp(String.valueOf(System.currentTimeMillis()));
String sb = "clientId" + iotDeviceConfig.getDeviceName() +
"deviceName" + iotDeviceConfig.getDeviceName() +
"productKey" + iotDeviceConfig.getProductKey() +
"timestamp" + iotDeviceConfig.getTimeStamp();
//公共参数签名
String sign = HmacCoder.encrypt(sb, iotDeviceConfig.getDeviceSecret(), HmacCoder.TYPE_HMAC_MD5);
String iotId = uuid+"&"+productKey;
iotDeviceConfig.setIotId(iotId);
iotDeviceConfig.setIotToken(sign);
return iotDeviceConfig;
}
/**
* 注册设备
* @param productKey 产品编号
* @param deviceName 设备名称 非必须(不传的话aliyun会自动生成)
*/
public void registerDevice(String productKey, String deviceName) throws ClientException {
RegisterDeviceRequest request = new RegisterDeviceRequest();
request.setProductKey(productKey);
request.setDeviceName(deviceName);
request.setIotInstanceId(appConfig.getIotInstanceId());
RegisterDeviceResponse response = client.getAcsResponse(request);
if (!response.getSuccess()) {
throw new ClientException(response.getErrorMessage());
}
}
/**
* 获取设备信息
* @param deviceName 设备编号
* @return 响应对象
* @throws ClientException 客户端异常
*/
public QueryDeviceDetailResponse getDeviceInfo(String productKey, String deviceName) throws ClientException {
QueryDeviceDetailRequest request = new QueryDeviceDetailRequest();
request.setProductKey(productKey);
request.setDeviceName(deviceName);
request.setIotInstanceId(appConfig.getIotInstanceId());
return client.getAcsResponse(request);
}
/**
* 删除设备
* @param deviceName 设备编号 必选
*/
public void removeDevice(String deviceName){
DeleteDeviceRequest request = new DeleteDeviceRequest();
request.setProductKey(appConfig.getProductKey());
request.setDeviceName(deviceName);
request.setIotInstanceId(appConfig.getIotInstanceId());
try {
// 发起请求并获取返回值
DeleteDeviceResponse response = client.getAcsResponse(request);
// 处理业务逻辑
log.info("【设备删除成功】 response:{}",new Gson().toJson(response));
} catch (ServerException e) {
log.error("【业务处理异常】 ErrCode:{},ErrMsg:{}",e.getErrCode(),e.getErrMsg());
e.printStackTrace();
} catch (ClientException e) {
log.error("【Client请求异常】 ErrCode:{},ErrMsg:{},RequestId:{}",e.getErrCode(),e.getErrMsg(),e.getRequestId());
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 获取设备状态
* @param deviceName 设备编号
* @return 设备状态
* @throws ClientException 客户端异常
*/
public DeviceOnline getDeviceStatus(String deviceName) {
DeviceOnline online = DeviceOnline.NO_DEVICE;
Map<String, DeviceOnline> map = null;
try {
map = getDeviceStatusMap(appConfig.getProductKey(), deviceName);
} catch (ClientException e) {
throw new RentBoxException(RentBoxExceptionCode.ALI_IOT_CLIENT_ERROR);
}
if (map.size() > 0) {
return map.get(deviceName);
}
return online;
}
/**
* getDeviceStatusList
* @param productKey 产品编号
* @param deviceNames 设备编号
* @return 在线数据
* @throws ClientException 客户端异常
*/
public Map<String, DeviceOnline> getDeviceStatusMap(String productKey, String... deviceNames) throws ClientException{
Map<String, DeviceOnline> map = new LinkedHashMap<String, DeviceOnline>();
BatchGetDeviceStateRequest request = new BatchGetDeviceStateRequest();
request.setProductKey(productKey);
request.setIotInstanceId(appConfig.getIotInstanceId());
List<String> devices = new ArrayList<String>();
for (String deviceName : deviceNames) {
if(!StringUtils.isBlank(deviceName)){
devices.add(deviceName);
map.put(deviceName, DeviceOnline.NO_DEVICE);
}
}
if(devices.size() == 0){
return map;
}
request.setDeviceNames(devices);
BatchGetDeviceStateResponse response = client.getAcsResponse(request);
List<BatchGetDeviceStateResponse.DeviceStatus> data = response.getDeviceStatusList();
for(String key : map.keySet()){
for(BatchGetDeviceStateResponse.DeviceStatus deviceStatus : data) {
if (key.equals(deviceStatus.getDeviceName())) {
DeviceOnline online = DeviceOnline.getByName(deviceStatus.getStatus());
map.put(key, online);
break;
}
}
}
return map;
}
/**
* 发送异步消息
* @param topicFullName 主题
* @param messageContent 消息主体
* @param qos 消息类型 0只发送1次 1至少发送一次
* @return 推送响应
* @throws ClientException 客户端异常
*/
public PubResponse sendMsgAsync( String topicFullName, String messageContent, int qos) throws ClientException {
byte[] bytes = messageContent.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
PubRequest request = new PubRequest();
//设置产品Key
request.setProductKey(appConfig.getProductKey());
//设置消息内容
request.setMessageContent(Base64.getEncoder().encodeToString(bytes));
//设置主题名
request.setTopicFullName(topicFullName);
//设置示例ID
request.setIotInstanceId(appConfig.getIotInstanceId());
//设置消息发送类型
request.setQos(Math.min(qos, 1)); //目前支持QoS0和QoS1
return client.getAcsResponse(request);
}
注：在基础的MQTT协议下，系统发送给设备的指令都是异步的，所以上面只写了发送异步消息的方法，如果设备端烧录的时候兼容了RRPC模式，那么可以实现同步指令（发送指令以后拿到设备回复，某些场景RRPC非常方便），有兴趣的可以研究：调用RRpc向设备发送请求消息并同步返回响应_物联网平台-阿里云帮助中心
四、以上关于系统-->设备的模块准备就绪以后，我们已经能控制设备基础的生命周期，完成基础的物联网交互；非RRPC模式一下，设备的发送的MQTT协议数据，都只能通过监听MNS/AMQP消息队列的形式获取，所以接下来介绍的就是监听
1、创建一个守护线程，将需要用到的工具类传进去
/**
* MNS消息队列监听器
*/
@Service
@Slf4j
public class MnsListener extends Thread{
@Resource
private RentboxUtils rentboxUtils;
private MnsThread mnsThread;
/**
* 监听MNS队列消息
*/
public void startListen(){
if (mnsThread!=null) return;
MnsThread mnsThread = new MnsThread(rentboxUtils);
this.mnsThread=mnsThread;
mnsThread.setDaemon(true);
mnsThread.start();
}
}
@Slf4j
public class MnsThread extends Thread{
private RentboxUtils rentboxUtils;
public MnsThread(RentboxUtils rentboxUtils){
this.rentboxUtils=rentboxUtils;
}
/**
* mns消息队列监听任务
*/
@Override
public void run(){
super.run();
CloudAccount cloudAccount = new CloudAccount(AliMnsConst.ACCESS_KEY_ID, AliMnsConst.ACCESS_KEY_SECRET,AliMnsConst.MNS_END_POINT);
MNSClient client = cloudAccount.getMNSClient();
CloudQueue queue = client.getQueueRef(AliMnsConst.QUEUE_NAME);
Message message =null;
while (!Thread.interrupted()){
try {
message = queue.popMessage(10);
if (message!=null){
String messageBodyJson = message.getMessageBodyAsString("UTF-8");
MessageBody messageBody = JSON.parseObject(messageBodyJson, MessageBody.class);
switch (messageBody.getMessageType()){
case "upload":
//进行设备上报操作
rentboxUtils.handleCmd(messageBody);
break;
case "status":
//进行设备状态变更操作
rentboxUtils.handleStatusChange(messageBody);
break;
default:
log.info("【默认】 status:{}",messageBody.getMessageType());
}
}else {
System.out.println("continuing");
}
}catch (ServiceException e){
e.printStackTrace();
if (e.getErrorCode().equals("MessageNotExist")){
log.error("队列中暂无消息");
}else if (e.getMessage().equals("QueueNotExist")){
log.error("队列不存在");
}
if (e.getErrorCode().equals("InternalServerError")) break;
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
System.out.println(e.getClass());
}finally {
if (queue!=null && message!=null){
try {
queue.deleteMessage(message.getReceiptHandle()); //从队列中删除消息。
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
log.error("【删除队列消息异常】 messageId:{}",message.getMessageId());
}
}
}
}
}
2、本demo仅监听了设备上报数据和设备状态变更两个处理类型，具体的代码逻辑实现就需要根据自己的项目实际需求去实现；本文仅提供了基本的设备交互处理方法，还有更多地方并没有详细的介绍，对于不想了解阿里IOT而想直接用的人来说已经够了，如果想了解IOT的人来说，建议结合文档理解代码。
Last：阿里OpenApi真的是一个很庞大的体系，我也不敢说全部都能理解，也没办法每个方法步骤都作详细的介绍，只是想帮助到各位在小公司辛苦奋斗又需要接触物联网的码农（大公司这些东西也轮不到我们搭建）。
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