华北2(北京) IoT物联网平台实例化开发实战

今天，阿里云IoT物联网平台在华北2(北京)节点正式上线！对于华北地区的设备接入延时可以做到<10ms，比跨地域接入延时减少了3倍以上，同时支持通过规则引擎接入其他阿里云产品。

按需开通实例   

我们登录IoT物联网控制台，在左上角华北2(北京)，即可在华北2创建IoT物联网平台实例，如下图：



在实例规格页面的地域和可用区，选择华北2(北京)，其他规格可以根据实际业务情况选择，如下图：

在线支付后，稍等几分钟，实例初始化完成。
在实例设置页面，我们可以查看实例MQTT，CoAP，HTTP，AMQP，云端API的接入点信息，以及VPC内网接入点信息。

设备接入实战

我们以温控器为例，完成IoT设备接入华北2节点的开发实战。

设备接入和上报数据

创建产品和注册设备

在实例中，我们创建产品，选择直连设备，以设备秘钥方式认证身份。

在产品详情的Topic类列表创建用于业务通信的Topic，具体如下图：




然后，我们注册一个设备。

设备开发

const mqtt = require('aliyun-iot-mqtt');
// 1. 设备身份信息
var options = {
    productKey: "替换",
    deviceName: "替换",
    deviceSecret: "替换",
    host: "替换MQTT接入点"
};
// 2. 建立MQTT连接
const client = mqtt.getAliyunIotMqttClient(options);

setInterval(function() {
    // 3.上报温湿度数据
    client.publish(`/sys/${options.productKey}/${options.deviceName}/thing/event/property/post`, getPostData(), { qos: 0 });
}, 5 * 1000);

function getPostData() {
    const payloadJson = {
        id: Date.now(),
        version: "1.0",
        params: {
            temperature: Math.floor((Math.random() * 20) + 10),
            humidity: Math.floor((Math.random() * 20) + 10)
        },
        method: "thing.event.property.post"

    }
    console.log("payloadJson " + JSON.stringify(payloadJson))
    return JSON.stringify(payloadJson);
}

设备运行

2.业务数据流转ECS服务器

创建消费组

首先，我们创建服务端订阅消费组，用来消费设备产生的业务数据，如下图：

规则引擎配置

然后，我们配置规则引擎，把数据流转到刚刚创建的消费组，如下图：

服务端AMQP订阅代码

业务服务器与IoT物联网平台建立AMQP长连接：

public static void main(String[] args) throws Exception {
        //参数说明
        long timeStamp = System.currentTimeMillis();
        //签名方法：支持hmacmd5，hmacsha1和hmacsha256
        String signMethod = "hmacsha1";
        //控制台服务端订阅中消费组状态页客户端ID一栏将显示clientId参数。
        //建议使用机器UUID、MAC地址、IP等唯一标识等作为clientId。便于您区分识别不同的客户端。
        String clientId = "ecs_"+System.currentTimeMillis();
        //UserName组装方法，请参见上一篇文档：AMQP客户端接入说明。
        String userName = clientId + "|authMode=aksign"
                + ",signMethod=" + signMethod
                + ",timestamp=" + timeStamp
                + ",authId=" + accessKey
                + ",iotInstanceId=" + iotInstanceId
                + ",consumerGroupId=" + consumerGroupId
                + "|";
        //password组装方法，请参见上一篇文档：AMQP客户端接入说明。
        String signContent = "authId=" + accessKey + "&timestamp=" + timeStamp;
        String password = doSign(signContent,accessSecret, signMethod);
        //按照qpid-jms的规范，组装连接URL。
        String connectionUrl = "failover:(amqps://"+iotInstanceId+".amqp.iothub.aliyuncs.com:5671?amqp.idleTimeout=80000)"
                + "?failover.reconnectDelay=30";
        Hashtable<String, String> hashtable = new Hashtable<>();
        hashtable.put("connectionfactory.SBCF",connectionUrl);
        hashtable.put("queue.QUEUE", "default");
        hashtable.put(Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY, "org.apache.qpid.jms.jndi.JmsInitialContextFactory");
        Context context = new InitialContext(hashtable);
        ConnectionFactory cf = (ConnectionFactory)context.lookup("SBCF");
        Destination queue = (Destination)context.lookup("QUEUE");
        // Create Connection
        Connection connection = cf.createConnection(userName, password);
        ((JmsConnection) connection).addConnectionListener(myJmsConnectionListener);
        // Create Session
        // Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE: 收到消息后，需要手动调用message.acknowledge()
        // Session.AUTO_ACKNOWLEDGE: SDK自动ACK（推荐）
        Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE);
        connection.start();
        // Create Receiver Link
        MessageConsumer consumer = session.createConsumer(queue);
        consumer.setMessageListener(messageListener);
    }

回调中处理接收的数据

private static MessageListener messageListener = new MessageListener() {
        @Override
        public void onMessage(Message message) {
            try {
                byte[] body = message.getBody(byte[].class);
                String content = new String(body);
                String topic = message.getStringProperty("topic");
                String messageId = message.getStringProperty("messageId");
                String tag = message.getStringProperty("tag");
                logger.info("receive message"
                        + ",\n topic = " + topic
                        + ",\n messageId = " + messageId
                        + ",\n tag = " + tag
                        + ",\n content = " + content
                        +"\n");
                System.out.println();
                //如果创建Session选择的是Session.CLIENT_ACKNOWLEDGE，这里需要手动ACK。
                message.acknowledge();
                //如果要对收到的消息做耗时的处理，请异步处理，确保这里不要有耗时逻辑。
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    };

设备上报数据后，通过规则引擎流转到ECS服务器，IoT控制台日志服务记录如下：

3.云端ECS下发指令到设备

设备订阅下行Topic

client.subscribe(`/${options.productKey}/${options.deviceName}/user/get`)

client.on('message', function(topic, message) {
    console.log("topic " + topic)
    console.log("message " + message)
})

订阅成功会在控制台展示出已订阅Topic

服务端发起下行指令

ECS调用云端API下行指令：

public static void main(String[] args)  {
        
        IClientProfile profile = DefaultProfile.getProfile("cn-beijing", accessKey, accessKeySecret);
        IAcsClient client = new DefaultAcsClient(profile);
        PubRequest request = new PubRequest();
        request.setSysEndpoint("iot.cn-beijing.aliyuncs.com");
        request.setTopicFullName("/xxxxx/xxxxxx/user/get");
        request.setMessageContent("Q01ELDgyOTIzLGFkMzIyCiA=");//原始报文 : CMD,82923,ad322
        request.setProductKey("xxxxx");
        request.setIotInstanceId(iotInstanceId);
        request.setQos(1);
        
        PubResponse response = client.getAcsResponse(request);
        System.out.println(new Gson().toJson(response));
    }

云端ECS服务器下发指令后，IoT物联网平台的日志记录如下：

4.端到云时延监测

当前IoT设备在上海，通过电信WiFi网络接入华北2(北京)网络通信时延监测。

【往期回顾】

1.自建MQTT集群迁移阿里云IoT平台
2.IoT时代：WiFi配网技术剖析
3.微信小程序和IoT智能家居实践
4.IoT云端通用数据解析脚本实践