IoT-阿里云物接入套件

IoT Hub

IoT Hub帮助设备连接阿里云IoT服务，IoT Hub支持PUB/SUB与RRPC两种通信方式，其中PUB/SUB是基于Topic进行的消息路由。IoT
Hub具有以下特点：

* 高性能扩展：支持线性动态扩展，可以支撑十亿设备同时连接
* 全链路加密：整个通信链路以RSA，AES加密，保证数据传输安全
* 消息实时到达：当设备与IoT Hub成功建立数据通道后，两者间将保持长连接，以减少握手时间，保证消息实时达到
* 支持数据透传：IoT Hub支持将数据以二进制透传的方式传到自己服务器上，不保存设备数据，从而保证数据的安全可控性
* 支持多种通信协议：IoT Hub支持RRPC和PUB/SUB两种通信模式
* 支持多种设备接入协议：支持设备使用CoAP、MQTT、HTTPS协议接入物联网平台
阿里云物接入，IoT服务创建


接下来介绍以下阿里云物联网套件接入情况，首先要开通物联网套件服务，阿里云的物联网套件的收费情况和百度天工类似，都是以流量（消息条数进行收费的），并且每月百万条内的消息都是免费，因此研究成本很低，只要花时间即可。
 

第一步，创建产品，阿里云的产品泛指一批具有相同功能的设备，创建产品是为了批量管理设备。创建产品分基础版和高级版，高级版有更多的功能，可以考虑直接创建高级版。节点类型分设备和网关，设备表示下面挂载的是设备，网关则挂载的是网关，网关下面可以继续挂载设备，网关相当于多了一个分组。
 


第二步，给产品添加Topic，阿里云默认给了三个Topic，当然我们也可以定义自己的Topic类，在产品查看页面，选择消息通信，就可以定义Topic类了。定义Topic时，和百度天工定义策略一样，也需要指定权限，这里也是有两种：发布、订阅
 


第三步，创建设备，创建时首选要选择一个产品，设备是挂在产品下面的。然后就可以创建设备了，设备创建成功后，界面会弹出一个三元组数据提示：ProductKey（创建产品时生成）、DeviceName（创建设备时填写）、DeviceSecret（设备创建成功后生成，可以在设备中修改），在MQTT的客户端端，我们进行设备接入时，需要通过这个三元组进行认证。
 



终端设备物接入


阿里云的IoT接入可以自己使用MQTT协议自己实现，也可以使用阿里云提供的SDK包，目前阿里云支持SDK的版本有：Java、Python、PHP和.Net，其实SDK里面也是对标准MQTT协议的封装而已。
 


假如自己实现，maven依赖：
<dependency> <groupId>org.eclipse.paho</groupId>
<artifactId>org.eclipse.paho.client.mqttv3</artifactId>
<version>1.1.0</version> </dependency> <dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.2.28</version> </dependency>
简单客户端连接IoT实现：
/** * aliyun.com Inc. * Copyright (c) 2004-2017 All Rights Reserved. */
package com.aliyun.iot.demo.iothub; import java.net.InetAddress; import
java.util.HashMap; import java.util.Map; import
java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import
java.util.concurrent.ExecutorService; import
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy; import
java.util.concurrent.TimeUnit; import javax.net.ssl.SSLContext; import
javax.net.ssl.SSLSocketFactory; import javax.net.ssl.TrustManager; import
org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttDeliveryToken; import
org.eclipse.paho.client.mqttv3.IMqttMessageListener; import
org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttCallback; import
org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttClient; import
org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttConnectOptions; import
org.eclipse.paho.client.mqttv3.MqttMessage; import
org.eclipse.paho.client.mqttv3.persist.MemoryPersistence; import
com.aliyun.iot.util.LogUtil; import com.aliyun.iot.util.SignUtil; /** *
IoT套件JAVA版设备接入demo */ public class SimpleClient4IOT {
/******这里是客户端需要的参数即前面说的三元组*******/ public static String deviceName =
"thing001"; public static String productKey = "b1s2DQ7udsJ"; public static
String secret = "C9LncnlHEYAErdxM0GnubaOURApmrRDle"; //用于测试的topic private
static String subTopic = "/" + productKey + "/" + deviceName + "/get"; private
static String pubTopic = "/" + productKey + "/" + deviceName + "/update";
public static void main(String... strings) throws Exception {
//客户端设备自己的一个标记，建议是MAC或SN，不能为空，32字符内 String clientId =
InetAddress.getLocalHost().getHostAddress(); //设备认证 Map<String, String> params
= new HashMap<String, String>(); params.put("productKey", productKey);
//这个是对应用户在控制台注册的 设备productkey params.put("deviceName", deviceName);
//这个是对应用户在控制台注册的 设备name params.put("clientId", clientId); String t =
System.currentTimeMillis() + ""; params.put("timestamp", t);
//MQTT服务器地址，TLS连接使用ssl开头 String targetServer = "ssl://" + productKey +
".iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com:1883";
//客户端ID格式，两个||之间的内容为设备端自定义的标记，字符范围[0-9][a-z][A-Z] String mqttclientId =
clientId + "|securemode=2,signmethod=hmacsha1,timestamp=" + t + "|"; String
mqttUsername = deviceName + "&" + productKey; //mqtt用户名格式 String mqttPassword =
SignUtil.sign(params, secret, "hmacsha1"); //签名
System.err.println("mqttclientId=" + mqttclientId); connectMqtt(targetServer,
mqttclientId, mqttUsername, mqttPassword, deviceName); } public static void
connectMqtt(String url, String clientId, String mqttUsername, String
mqttPassword, final String deviceName) throws Exception { MemoryPersistence
persistence = new MemoryPersistence(); SSLSocketFactory socketFactory =
createSSLSocket(); final MqttClient sampleClient = new MqttClient(url,
clientId, persistence); MqttConnectOptions connOpts = new MqttConnectOptions();
connOpts.setMqttVersion(4); // MQTT 3.1.1
connOpts.setSocketFactory(socketFactory); //设置是否自动重连
connOpts.setAutomaticReconnect(true); //如果是true，那么清理所有离线消息，即QoS1或者2的所有未接收内容
connOpts.setCleanSession(false); connOpts.setUserName(mqttUsername);
connOpts.setPassword(mqttPassword.toCharArray());
connOpts.setKeepAliveInterval(65); LogUtil.print(clientId + "进行连接, 目的地: " +
url); sampleClient.connect(connOpts); sampleClient.setCallback(new
MqttCallback() { @Override public void connectionLost(Throwable cause) {
LogUtil.print("连接失败,原因:" + cause); cause.printStackTrace(); } @Override public
void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
LogUtil.print("接收到消息,来至Topic [" + topic + "] , 内容是:[" + new
String(message.getPayload(), "UTF-8") + "], "); } @Override public void
deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) { //如果是QoS0的消息，token.resp是没有回复的
LogUtil.print("消息发送成功! " + ((token == null || token.getResponse() == null) ?
"null" : token.getResponse().getKey())); } }); LogUtil.print("连接成功:---");
//这里测试发送一条消息 String content = "{'content':'msg from :" + clientId + "," +
System.currentTimeMillis() + "'}"; MqttMessage message = new
MqttMessage(content.getBytes("utf-8")); message.setQos(0);
//System.out.println(System.currentTimeMillis() + "消息发布:---");
sampleClient.publish(pubTopic, message); //一次订阅永久生效
//这个是第一种订阅topic方式，回调到统一的callback sampleClient.subscribe(subTopic);
//这个是第二种订阅方式, 订阅某个topic，有独立的callback //sampleClient.subscribe(subTopic, new
IMqttMessageListener() { // @Override // public void messageArrived(String
topic, MqttMessage message) throws Exception { // // LogUtil.print("收到消息：" +
message + ",topic=" + topic); // } //}); //回复RRPC响应 final ExecutorService
executorService = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 600, TimeUnit.SECONDS, new
ArrayBlockingQueue<Runnable>(100), new CallerRunsPolicy()); String reqTopic =
"/sys/" + productKey + "/" + deviceName + "/rrpc/request/+";
sampleClient.subscribe(reqTopic, new IMqttMessageListener() { @Override public
void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
LogUtil.print("收到请求：" + message + ", topic=" + topic); String messageId =
topic.substring(topic.lastIndexOf('/') + 1); final String respTopic = "/sys/" +
productKey + "/" + deviceName + "/rrpc/response/" + messageId; String content =
"hello world"; final MqttMessage response = new
MqttMessage(content.getBytes()); response.setQos(0); //RRPC只支持QoS0
//不能在回调线程中调用publish，会阻塞线程，所以使用线程池 executorService.submit(new Runnable() {
@Override public void run() { try { sampleClient.publish(respTopic, response);
LogUtil.print("回复响应成功，topic=" + respTopic); } catch (Exception e) {
e.printStackTrace(); } } }); } }); } private static SSLSocketFactory
createSSLSocket() throws Exception { SSLContext context =
SSLContext.getInstance("TLSV1.2"); context.init(null, new TrustManager[] {new
ALiyunIotX509TrustManager()}, null); SSLSocketFactory socketFactory =
context.getSocketFactory(); return socketFactory; } }

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