模拟智慧路灯与平台通信

场景说明

本文以“智慧路灯”为示例，通过MQTT.fx设备模拟器模拟智慧路灯，给您介绍基于IoTDA平台实现一款智慧路灯联接到平台、上报光照强度数据、以及平台下发开灯命令给智慧路灯三个场景。

图1 模拟智慧路灯与平台通信流程图

前提条件

• 已注册华为云官方账号。未注册可单击注册页面完成注册。
• 已完成实名制认证。未完成可在华为云上单击实名认证完成认证，否则无法使用设备接入功能。
• 已开通设备接入服务。未开通则访问设备接入服务，单击“控制台”后开通该服务。

业务流程

基于MQTT.fx体验平台功能是指使用MQTT.fx模拟器工具，进行数据上报、命令下发等业务的体验。您可点此下载MQTT.fx（默认是64位操作系统，如果是32位操作系统，单击此处下载MQTT.fx），安装MQTT.fx工具。整体的业务流程如下：

1. 创建产品。在控制台上创建一个MQTT协议的智慧路灯产品。通过定义产品模型，构建一款路灯设备，支持上报光照强度、下发路灯开关状态命令。
2. 注册设备。在控制台上注册一个MQTT协议的智慧路灯设备。
3. 设备建链。使用MQTT.fx模拟智慧路灯，完成连接鉴权，激活在物联网平台上注册的设备。
4. 数据上报。使用MQTT.fx模拟智慧路灯向物联网平台上报路灯光照强度数据。
5. 命令下发。在管理控制台下发路灯开关命令，远程控制MQTT.fx模拟智慧路灯。

创建产品

1. 登录管理控制台，单击左侧导航栏“产品”，单击页面左侧的“创建产品”。
   图2 产品-创建产品
   

2. 创建一个协议类型为MQTT协议、设备类型为StreetLamp的产品，参考页面提示填写参数后，单击“确定”。
   图3 创建产品-MQTT
   

开发产品模型

1. 找到新增的产品，单击产品进入产品界面。
2. 在产品详情“模型定义”页面，单击“自定义模型”，配置产品的服务。
   图4 自定义模型-MQTT
   

3. 新增服务类型“BasicData”。
   1. 在“添加服务”页面，根据页面提示填写“服务ID”、“服务类型”和“服务描述”，单击“确定”。
      图5 添加服务-BasicData
      
   2. 在“BasicData”服务列表右侧区域，单击“新增属性”，填写相关信息后，单击“确定”。
      图6 新增属性-luminance
      

4. 新增服务类型“LightControl”。
   1. 在“模型定义”下单击“添加服务”，根据页面提示填写后，单击“确定”。
      • “服务ID”：LightControl
      • “服务类型”：建议和服务ID保持一致
      • “服务描述”：路灯开关控制
   2. 在“LightControl”的下拉菜单下单击“添加命令”，输入命令名称“Switch”。
      图7 新增命令-Switch
      
   3. 在“新增命令”页面，单击“新增输入参数”，填写相关信息后，单击“确定”。
      图8 新增命令参数-value
      

注册设备

1. 在设备接入控制台页面，选择左侧导航栏“设备 > 所有设备”，单击页面右上角的“注册设备”。
   图9 所有设备-注册设备
   

2. 根据页面提示信息填写参数，然后单击“确定”。

   参数名称	说明
   所属资源空间	确保和所属产品归属在同一个资源空间。
   所属产品	选择对应产品。
   设备标识码	即nodeID，设备唯一物理标识。可自定义，由英文字母和数字组成。
   设备名称	即device_name，可自定义。
   设备认证类型	选择“密钥”。
   密钥	此处如不填写，物联网平台会自动生成。

   图10 单设备注册-MQTT
   

3. 成功注册设备后，平台会自动生成设备ID和密钥，请妥善保管好设备ID（deviceId）和密钥（deviceSecret），用于设备接入。
   图11 设备-注册设备成功
   

通过MQTT.fx模拟智慧路灯连接平台

使用MQTT.fx工具激活在物联网平台上注册的设备。

1. 下载MQTT.fx（默认是64位操作系统，如果是32位操作系统，单击此处下载MQTT.fx），安装MQTT.fx工具。
2. 进入设备详情页面，找到“MQTT连接参数”，单击查看，查看其中的clientId、username、password和hostname。
   图12 设备-设备详情
   
   图13 设备-设备详情-MQTT连接参数
   

3. 打开MQTT.fx软件，单击设置图标。
   图14 MQTT.fx设置
   

4. 参考下表配置鉴权参数，然后单击“Apply”，再单击“Cancel”退出配置界面。
   图15 配置鉴权参数
   

   表1 参数说明

   参数名称	说明
   Broker Address	即hostname，请参考2中获取。此接入地址为域名信息。不能通过域名接入的设备，通过在cmd命令框中执行“ping 域名”获取IP地址，用IP地址接入平台。由于IP地址不固定，您需要将IP地址做成可配置项。
   Broker Port	1883，本次快速入门实践采用1883。
   Cliend ID	设备cliendID，请参考2中获取。
   User Name	即设备ID，请参考2中获取。
   Password	加密后的设备密钥，请参考2中获取。

5. 单击“Connect”，看到MQTT.fx界面右上角圆圈转为绿色，即说明设备模拟器鉴权连接成功。设备连接成功后，在物联网平台可以看到设备处于在线状态。
   图16 设备模拟器连接成功
   
   图17 设备在线
   

光照强度数据上报

使用MQTT.fx工具向物联网平台上报光照强度数据。设备若通过MQTT通道上报数据，需要发给指定的topic，上报消息的topic格式为：$oc/devices/{device_id}/sys/properties/report，其中对于一机一密设备，使用deviceId接入时需填写为设备注册成功后返回的deviceId值。

1. 填写接口地址，此处以$oc/devices/{device_id}/sys/properties/report为例。
   图18 填写接口地址
   

2. 在工具中间的空白处填写上报的数据后，单击“Publish”。

   表2 设备服务数据列表

   字段名	必选/可选	类型	参数描述
   services	必选	List<ServiceProperty>	设备服务数据列表（具体结构参考下表ServiceProperty定义表）

   表3 ServiceProperty定义表

   字段名	必选/可选	类型	参数描述
   service_id	必选	String	设备服务的ID。
   properties	必选	Object	设备服务的属性列表，具体字段在设备关联的产品模型中定义。
   eventTime	可选	String	设备采集数据UTC时间（格式：yyyyMMddTHHmmssZ），如：20161219T114920Z。 设备上报数据不带该参数或参数格式错误时，则数据上报时间以平台时间为准。

   请求示例如下：

   {
       "services": [{
               "service_id": "BasicData",
               "properties": {
                   "luminance": 30
           }
         }
      ]
   }

3. 可以在设备详情页中查看设备是否成功上报数据。如下图，显示光照强度luminance已更新为30。
   图19 查看上报数据-MQTT
   

远程下发开灯命令

在管理控制台下发开灯命令，远程控制智慧路灯。

1. 选择“设备 > 所有设备”，找到新建的设备，单击“详情”进入设备详情页面。
2. 单击“云端下发”页签，单击“命令下发”，选择命令为LightControl: Switch，value为ON，下发开灯命令。
   图20 命令下发-同步命令下发
   
   图21 命令下发-LightControl
   
   

   MQTT协议设备仅支持同步命令下发，NB-IoT设备仅支持异步命令下发。

3. MQTT.fx模拟器中选择“Subscribe”，输入命令下发Topic，订阅后则可以查看到下发的命令参数。命令下发Topic格式为：$oc/devices/{device_id}/sys/commands/#。如下图所示，MQTT.fx模拟器成功收到command_name为Switch的命令，value为ON。
   图22 查看下发的命令参数
   
   

   如果Console界面提示命令请求超时，是因为下发的同步命令需要设备侧及时回报响应消息，而MQTT.fx并无自动上报命令响应消息的功能。命令响应内容请参考平台命令下发。