使用MASA全家桶从零开始搭建IoT平台（二）设备注册
前言 我们不希望任何设备都可以接入我们的IoT平台，所以一个设备正常的接入流程是这样的， 1、上位机软件通过串口或其他方式读取设备的唯一标识码UUID。 2、上位机调用IoT后台接口，发送UUID和ProductID。 3、后台接口判断设备是否注册过，如果没有注册过，就根据ProductID并按照一定规律生成DeviceName和Password通过接口返回给上位机软件。 4、上位机软件通过串口将接口返回的数据写入设备。 一、设备注册流程 这里主要涉及四个概念 1、UUID（设备唯一ID，一般为设备主控板编号） 2、ProductID（设备所属产品ID，在IoT后台定义） 3、DeviceName（设备在IoT平台或MQTT的名称，该名称大多与产品相关） 4、Password（设备连接MQTT的密码） 二、MQTT注册 1.在EMQX中添加认证方式 选择Built-in Database方式，内置数据库进行密码认证 账号类型选择username，加密方式和加盐方式可以保持默认。 点击创建后可以在认证菜单中看到新建的认证方式，状态为：已连接。 我们点击用户管理->添加 可以手动创建用户 这里的场景我们是通过上位机调用IoT后端，IoT接口内部调用EMQX接口来实现自动创建用户的 2.创建Api Key 调用接口需要认证，这里我们使用Api key的方式，我们在系统设置->API密钥中创建一个API密钥 Secret Key 只有创建的时候才会显示明文，我们需要记录下API Key 和 Secret Key 3.调用接口创建用户 我们在浏览器打开EMQX 的RestAPI swagger http://localhost:18083/api-docs/index.html 我们可以通过这个接口来创建用户，这里的Authenticator ID 就是我们上面创建的内置数据库 Password Based的ID， 这个ID的获取通过下面的authentication方法获取 我们在认证中直接使用API Key 和 Secret Key,接口返回Id：password_based:built_in_database 调用authentication的Post接口，在 id字段输入：password_based:built_in_database，Request body中输入设备的user_id和password即可成功创建用户。 我们在Deshboard的界面中也可以看到刚刚创建的用户 三、测试设备连接 我们使用MQTTX来模拟客户端设备通过mqtt协议连接到EMQX，新建连接，填写地址、端口、和刚刚通过Api创建用户名密码。 点击连接、发现设备已经可以正常连接mqtt了。 在Dashboard中也可以看到当前连接的客户端ID等信息。 四、编写代码 在MASA.IoT.WebApi项目种添加DeviceController控制器并添加DeviceRegAsync方法用于设备注册， 设备如果没有注册过（UUID 数据库不存在），那么会根据ProductCode按照规律生成设备名称，名称以该产品供应商编号开头，后跟时间和序号。然后向EMQX添加设备，并同时存储到数据库中。 如果设备已经注册过，那么直接从数据库取出设备注册信息返回。 代码编写相对简单，不过多赘述。 //DeviceController namespace MASA.IoT.WebApi.Controllers { [Route("api/[controller]")] [ApiController] public class DeviceController : ControllerBase { private readonly IDeviceHandler _deviceHandler; public DeviceController(IDeviceHandler deviceHandler) { _deviceHandler = deviceHandler; } [HttpPost] public async Task<DeviceRegResponse> DeviceRegAsync(DeviceRegRequest request) { return await _deviceHandler.DeviceRegAsync(request); } } } //DeviceHandler using MASA.IoT.WebApi.Contract; using MASA.IoT.WebApi.IHandler; using MASA.IoT.WebApi.Models.Models; using Microsoft.EntityFrameworkCore; namespace MASA.IoT.WebApi.Handler { public class DeviceHandler : IDeviceHandler { private readonly MASAIoTContext _ioTDbContext; private readonly IMqttHandler _mqttHandler; public DeviceHandler(MASAIoTContext ioTDbContext, IMqttHandler mqttHandler) { _ioTDbContext = ioTDbContext; _mqttHandler = mqttHandler; } /// <summary> /// 注册设备 /// </summary> /// <param name="request"></param> /// <returns> /// 设备注册信息 /// </returns> public async Task<DeviceRegResponse> DeviceRegAsync(DeviceRegRequest request) { var productInfo = await _ioTDbContext.IoTProductInfo.FirstOrDefaultAsync(o => o.ProductCode == request.ProductCode); if (productInfo == null) { return new DeviceRegResponse { Succeed = false, ErrMsg = "ProductCode not found" }; } var deviceRegInfo = await GetDeviceRegInfoAsync(request); if (deviceRegInfo != null) //已经注册过 { return deviceRegInfo; } else //没有注册过 { var deviceName = await GenerateDeviceNameAsync(productInfo.SupplyNo, request.ProductCode, request.UUID); var password = Guid.NewGuid().ToString("N"); var addDeviceResponse = await _mqttHandler.DeviceRegAsync(deviceName, password); if (addDeviceResponse.user_id == deviceName) //注册成功 { deviceRegInfo = new DeviceRegResponse { DeviceName = deviceName, Password = password, Succeed = true, ErrMsg = string.Empty }; await _ioTDbContext.IoTDeviceInfo.AddAsync(new IoTDeviceInfo { Id = Guid.NewGuid(), DeviceName = deviceName, Password = password, ProductInfoId = productInfo.Id, }); await _ioTDbContext.SaveChangesAsync(); return deviceRegInfo; } return new DeviceRegResponse { Succeed = false, ErrMsg = addDeviceResponse.message }; } } /// <summary> /// 获取设备注册信息 /// </summary> /// <param name="request"></param> /// <returns> /// 设备已经注册返回设备注册信息，没有注册过返回null /// </returns> private async Task<DeviceRegResponse?> GetDeviceRegInfoAsync(DeviceRegRequest request) { var deviceware = await _ioTDbContext.IoTDevicewares.FirstOrDefaultAsync(o => o.ProductCode == request.ProductCode && o.UUID == request.UUID); if (deviceware == null) { return null; } else { var deviceInfo = await _ioTDbContext.IoTDeviceInfo.FirstAsync(o => o.DeviceName == deviceware.DeviceName); return new DeviceRegResponse { DeviceName = deviceInfo.DeviceName, Password = deviceInfo.Password, Succeed = true, ErrMsg = string.Empty }; } } /// <summary> /// 生成设备名称 /// </summary> /// <param name="supplyNo"></param> /// <param name="productCode"></param> /// <param name="uuid"></param> /// <returns> /// 设备Mqtt名称 /// </returns> private async Task<string> GenerateDeviceNameAsync(string supplyNo, string productCode, string uuid) { var lastDeviceware = await _ioTDbContext.IoTDevicewares.Where(o => o.ProductCode == productCode).OrderByDescending(o => o.CreationTime).FirstOrDefaultAsync(); var newDeviceware = new IoTDevicewares { Id = Guid.NewGuid(), UUID = uuid, ProductCode = productCode, CreationTime = DateTime.Now }; if (lastDeviceware != null && lastDeviceware.DeviceName.StartsWith(supplyNo + DateTime.Today.ToString("yyyyMMdd"))) { newDeviceware.DeviceName = (long.Parse(lastDeviceware.DeviceName) + 1).ToString(); } else { newDeviceware.DeviceName = supplyNo + DateTime.Today.ToString("yyyyMMdd") + "0001"; } await _ioTDbContext.IoTDevicewares.AddAsync(newDeviceware); await _ioTDbContext.SaveChangesAsync(); return newDeviceware.DeviceName; } } } 这里生成设备名称用了一个简单的算法 // MqttHandler using Flurl.Http; using MASA.IoT.WebApi.Contract.Mqtt; using MASA.IoT.WebApi.IHandler; using Microsoft.Extensions.Options; using System.Net; namespace MASA.IoT.WebApi.Handler { public class MqttHandler : IMqttHandler { private readonly AppSettings _appSettings; public MqttHandler(IOptions<AppSettings> settings) { _appSettings = settings.Value; } public async Task<AddDeviceResponse> DeviceRegAsync(string deviceName,string password) { var url = $"{_appSettings.MqttSetting.Url}/api/v5/authentication/password_based:built_in_database/users"; var response = await url.WithBasicAuth(_appSettings.MqttSetting.ApiKey, _appSettings.MqttSetting.SecretKey).AllowAnyHttpStatus().PostJsonAsync(new AddDeviceRequest { user_id = deviceName, password = password, } ); if (response.StatusCode is (int)HttpStatusCode.Created or (int)HttpStatusCode.BadRequest or (int)HttpStatusCode.NotFound) { return await response.GetJsonAsync<AddDeviceResponse>(); } else { throw new UserFriendlyException(await response.GetStringAsync()); } } } } 总结 以上就是本文要讲的内容，本文介绍了通过账号密码的方式通过接口在EMQX中创建用户，并连接EMQX的过程，EMQX支持的认账方式还有很多，例如JWT认证方式可以授权一次性密码认证，可以控制认证的有效期，我们在后面的章节具体应用中会进行说明。 完整代码在这里：https://github.com/sunday866/MASA.IoT-Training-Demos 如果你对我们的 MASA 感兴趣，无论是代码贡献、使用、提 Issue，欢迎联系我们 WeChat：MasaStackTechOps QQ：7424099
