在线开发MQTT协议的智慧路灯(MQTTv1.0协议)

场景说明

本文以“智慧路灯”举例，通过MQTT.fx模拟器代替真实设备，为您介绍设备开发全过程。

业务流程

基于MQTT.fx体验平台功能是指以在MQTT.fx模拟器为例，介绍数据上报、命令下发等业务。

1.创建产品。创建一个MQTT协议的产品。

2.创建物模型。通过定义产品物模型，在物联网平台上创建一款路灯产品，支持上报光照强度、下发路灯开关状态命令。

3.创建设备。创建一个MQTT协议的设备。

4.设备认证。使用MQTT.fx模拟设备认证过程。

4.设备入网。使用MQTT.fx模拟设备激活过程。

5.数据上报。使用MQTT.fx向物联网平台上报数据。

6.命令下发。在管理控制台下发命令，远程控制设备。

创建产品

产品是一组具有相同功能的设备集合。

1.登录物联网平台，在控制台首页点击“创建产品”或进入云平台，在左侧导航栏，选择产品管理>点击添加产品。

2.按照以下信息填写，然后点击“确认”，完成产品的创建：

创建物模型

1.在产品管理列表找到刚创建的产品，进入产品详情页。

2.在产品详情页找到“物模型定义”页面，点击“编辑物模型”，配置产品物模型。

3.在属性定义页，点击添加属性：

​ a.添加“亮度”属性，填写以下信息：

​ b.添加“开关”属性，填写以下信息：

4.点击“应用配置”，发布物模型。

创建设备

1.登录物联网平台，在控制台首页点击进入云平台，在左侧导航栏，选择设备管理>点击添加设备。

2.按照以下信息填写，然后点击“确认”，完成设备的创建：

3.设备创建成功后，将自动弹出设备证书弹框。您可以查看、一键复制设备证书信息，包含DeviceID、DeviceSecret、OpenID、ProductID和ProductKey，是设备与物联网平台进行通信的重要身份认证，建议您妥善保管。

设备认证

设备认证用于设备校验平台是否可信，平台检测设备是否合法，以及获取设备入网参数。接下来使用MQTT.fx工具默认设备认证过程。

1.下载并安装MQTT.fx软件。请访问MQTT.fx官网。

2.打开MQTT.fx软件，单击设置图标。

3.参考以下表配置鉴权参数，单击"Apply"。

设备认证通用账号密码生成规则如下：

4.单击“Connect”，连接成功后在“Subscribe”页订阅平台对认证/入网的消息回复。

订阅-认证/入网Topic：/sys/${OpenID}/${ProductID}/${设备ID}/downlink

5.点击“Publish”页，填写设备认证Topic，在工具中间空白处填写认证上报数据，点击“Publish"。

发布-设备认证Topic：/sys/device/auth

设备认证数据格式和内容如下所示：

{
    "MessageId":1231, //消息唯一ID
  "HeaderCtrl" : 1, //命令标志，1为设备认证
  "Mode":1, //0:不加密，1:加密
  "Nonce":10, //随机数
  "Payload":{
    "OpenID":"63F32D31", //厂商ID
    "ProductID":"9D22FC94", //产品ID
    "NodeEui":"lighttest123", //设备ID
    "Type":2, //安全类型,0:一型一密免注册，1：一型一密预注册，2：一机一密预注册
    "Random":"433B990C" //8位十六进制随机数
  }
}

6.返回“Subscribe”页，在认证/入网的消息回复Topic下获取入网所需的设备ClientID和DeviceSecret。

设备入网

1.完成认证流程后，立即断开连接，单击设置图标，重新设置入网所需鉴权信息。

2.参考以下表配置鉴权参数，单击"Apply"。

3.点击“Connect”，连接成功后在“Subscribe”页订阅平台对认证/入网的消息回复。

订阅-认证/入网Topic：/sys/${OpenID}/${ProductID}/${设备ID}/downlink

4.点击“Publish”页，填写设备入网Topic，在工具中间空白处填写入网上报数据，点击“Publish"。

发布-设备入网Topic：/sys/device/join

设备入网数据格式和内容如下所示：

{
    "MessageId": 1231,//消息唯一ID
    "HeaderCtrl": 2,//命令标志，2为设备入网
    "Mode": 1,//0:不加密，1:加密
    "Nonce": 10,//随机数
    "Payload": {
        "OpenID": "63F32D31", //厂商ID
        "ProductID": "9D22FC94",//产品ID
        "NodeEui": "lighttest123",//设备ID
        "ClientID": "A810E9529A8C4AD2AE198364A4188C80", //设备ClientID
        "Type": 2,//安全类型,0:一型一密免注册，1：一型一密预注册，2：一机一密预注册
        "Sign": "5DF485D3"//入网签名值
    }
}

关于Sign值的计算规则可参考：入网sign值计算示例

5.服务器处理设备入网后，会向Topic:/sys/${63F32D31}/${9D22FC94}/lighttest123/downlink发送入网回复，可在“Subscribe”页查看。

入网成功回复如下：

{
  "HeaderCtrl" : 2,
  "Mode" : 1,
  "Nonce" : 37,
  "Payload" : {
    "Code" : 0,//0:入网成功
    "SessionID" : "4A6472DA"//用于生成数据传输密钥，如果无需加密可忽略
  }
}

6.此时，在物联网平台上已经可以看到该设备已经成功上线。

数据上报

使用MQTT.fx工具向物联网平台上报数据。

1.在“Publish”页的地址栏内填写物模型JSON格式属性上报Topic，在工具中间空白处填写入网上报数据，点击“Publish"。

发布-物模型JSON格式属性上报Topic：/sys/${openId}/${productId}/${deviceId}/model/property/report

数据格式和内容如下所示：

{ 
 "MessageId": 1231 ,
 "HeaderCtrl":16, //命令码，16:物模型JSON属性上报
 "Mode":1, //0:不加密, 1:加密 
 "Nonce":10, //1-128 随机数 
 "Payload":{ 
     "luminance":100, // 物模型属性：亮度
     "Control":0 // 物模型属性：路灯开关
    } 
}

2.上报成功后，可以在物联网平台的对应设备详情-物模型数据页查看设备是否成功上报数据。

命令下发

使用MQTT.fx工具订阅物联网平台下发的数据。

1.在“Subscribe”页订阅平台下发物模型属性设置topic。

订阅-平台下发物模型属性设置Topic：/sys/${openId}/${productId}/${deviceId}/model/property/set

2.在设备详情-物模型数据-属性上报页，选择“设置”‘路灯开关“属性为“开”，点击发送。

3.发送成功后，可以在“Subscribe”页查看命令下发数据。