阿里云物联网平台
简介
阿里云物联网平台是阿里云推出的一站式物联网解决方案，帮助企业实现设备智能化连接、管理和数据处理。核心功能包括：
- 设备接入与管理 ：支持多种协议，提供设备全生命周期管理。
- 数据采集与处理 ：实时采集、存储和处理设备数据，支持规则引擎。
- 安全保障 ：提供身份认证、数据加密和权限控制。
- 云端与边缘协同 ：支持边缘计算，满足低延迟需求。
- 数据分析与可视化 ：挖掘数据价值，提供直观的报表和仪表盘。
- 开放生态 ：兼容第三方服务，无缝对接阿里云其他产品。
云平台实操
创建产品
登录阿里云物联网平台 https://iot.console.aliyun.com/product
进入设备管理界面，选择 产品 --> 创建产品
新建产品
在新建产品界面，依次选择或者填写如下信息：
- 产品名称： WB2-32S-Kit-IOT
- 所属品类：自定义品类（方便后续修改物模型）
- 节点类型：直连设备
- 连网方式：Wi-Fi
- 数据格式：ICA 标准数据格式（Alink JSON）
- 校验类型：弱校验
- 认证方式：设备秘钥
- 产品描述：添加描述信息，如 Ai-Thinker 无线产品
点击确认之后弹出如下的页面，先别着急添加设备，而是点击功能定义，设置物模型。
功能定义（物模型）
弹出功能定义界面，点击前往编辑草稿
添加功能
- 添加标准功能
- 其他类型
- 输入“当前温度” 按下 Enter 开始搜寻匹配的类型
- 从列表中选择 “当前温度”，所属品类为 “空气盒子”的功能，右侧已选功能就添加了
- 点击确定
按照上面的操作依次添加“当前温度”、“当前湿度”功能。
功能添加完毕后，一定要注意最下方的提示，发布上线 才正式生效。
添加设备（为了设备三要素）
进入设备开发标签，选择添加设备
手动添加一个设备名
查看设备三元素
当前设备证书是一机一密。在SDK中需要提供 ProductKey, DeviceName 和 DeviceSecret 才能注册成功。
物模型对应的Topic
往下翻，找到 物模型通信 Topic-->属性上报
找到 Alink JSON 下的请求 Topic
/sys/${productKey}/${deviceName}/thing/event/property/post 对应的消息类型就是右侧的 JSON 文本格式。
-
物联网平台设备端开发
芯片或者模组，原本需要自己适配物联网平台设备端SDK，如下是官网 C Link SDK ，可以下载并进行移植适配。
https://help.aliyun.com/zh/iot/developer-reference/link-sdks?spm=5176.11485173.console-base_help.dexternal.1c1d70d85aX25M
但是 Ai-WB2-32S-Kit SDK 已经移植好了，拿来修改下就能用，参见 Ai-Thinker-WB2/applications/iot-solution/ali_iot 工程。
ali_iot/
ali\_cloud/
ali\_csdk/ -- 阿里物联网平台 SDK 核心
components/
core/
demos/
external/
portfiles/
ali\_mqtt/ -- MQTT 应用，用户在这里订阅和发布TOPIC
ali\_ntp/ -- NTP 线程
ali\_ota/ -- 阿里物联网平台 OTA 功能实现
main/ -- 用户程序入口
上报云平台
硬件
DHT11 温湿度计和 AI-WB2-32S-Kit 连接关系如下
| DHT11 |
WB2-32S-Kit |
| 3V3 |
3V3 |
| GND |
GND |
| NC |
NC |
| I/O |
IO12 |
实物图
流程
主流程
系统上电启动，在main() 函数做了两件事：
- tcpip_init() 启动 LwIP 协议栈
- 创建 proc_main_entry() 线程，
在 proc_main_entry() 线程中，完成 WiFi 扫描连接，获取IP之后调用 ali_linkkit_main() 启动阿里云物联网平台 MQTT 连接线程：
- 注册 event_cb_wifi_event() ，这是 WiFi 协议栈的回调函数
- 调用 hal_wifi_start_firmware_task() 启动 WiFi 协议栈
- 调用 aos_post_event(CODE_WIFI_ON_INIT_DONE) 通知 WiFi 协议栈硬件初始化完毕
关键函数 ali_linkkit_main()：
- 调用 aiot_sysdep_set_portfile(&g_aiot_sysdep_portfile) 注册安信可对阿里云平台的适配层，包括内存申请、释放，Mutex、时间、网络等API
- 调用 ali_mqtt_init() 函数，这是应用层函数，启动MQTT连接到阿里云，订阅、发布消息
MQTT 流程
用户代码和 MQTT流程的交互点在用户调用 start_update_data() 实际触发 aiot_mqtt_send_thread() 线程，最终调用 pub_msg() 上传物模型消息到云平台。
关键代码
main() 函数创建线程，每隔3秒钟读取DTH11温湿度信息，然后调用 start_update_data() 通知 MQTT 线程。
static void proc_main_entry(void* pvParameters)
{
aos_register_event_filter(EV_WIFI, event_cb_wifi_event, NULL);
hal_wifi_start_firmware_task();
aos_post_event(EV_WIFI, CODE_WIFI_ON_INIT_DONE, 0);
dht11_basic_init();
while (1) {
// Post data to AliCloud
aos_msleep(3000);
if (0 == dht11_basic_read(&g_temperature, &g_humidity)) { // Read successfully
blog_info("%.2f C degree\t%u%%", g_temperature, g_humidity);
start_update_data();
} else {
blog_error("Read failed");
}
}
vTaskDelete(NULL);
}
MQTT 上传物模型线程 aiot_mqtt_send_thread() 等待信号量，然后调用 pub_msg() 上传。
/* 发送实时参数 */
void aiot_mqtt_send_thread(void* pvParameters)
{
// int32_t res = STATE_SUCCESS;
xSemaphore_send = xSemaphoreCreateBinary();
if (xSemaphore_send == NULL) {
printf("create fail\r\n");
}
while (g_mqtt_process_thread_running) {
if (xSemaphore_send != NULL) {
/* See if we can obtain the semaphore. If the semaphore is not
available wait 10 ticks to see if it becomes free. */
if (xSemaphoreTake(xSemaphore_send, portMAX_DELAY) == pdTRUE) {
// 这里上传数据
pub_msg(pvParameters);
}
}
}
vTaskDelete(NULL);
}
pub_msg() 构造 JSON 格式字符串，以物模型消息格式上报温度和湿度，最终调用 aiot_mqtt_pub() 上传MQTT消息。
/**
* @brief 上报物模型消息到云平台
*
* @param handle
*/
void pub_msg(void* handle)
{
static uint32_t id = 1;
char* version = "1.0";
// format: sys/${productKey}/${deviceName}/thing/event/property/post
memset(g_topic_property_post, 0, sizeof(g_topic_property_post));
sprintf(g_topic_property_post, "/sys/%s/%s/thing/event/property/post", g_product_key, g_device_name);
printf("g_topic_property_post=%s\r\n", g_topic_property_post);
// TODO: 此处换行导致 g_pub_msg 占用字节特比多，552 个字节。如果调用 cJSON 或者重新排版，可以减少字节个数
sprintf((char*)g_pub_msg,
"{ \
\"id\": \"%u\", \
\"version\" : \"%s\", \
\"method\" : \"thing.event.property.post\", \
\"params\" : { \
\"CurrentTemperature\": { \
\"value\": %.2f \
}, \
\"CurrentHumidity\" : { \
\"value\": %u \
} \
} \
}",
id++, version, g_temperature, g_humidity);
printf("g_pub_msg [len=%u] =%s\r\n", strlen(g_pub_msg), g_pub_msg);
int32_t res = aiot_mqtt_pub(handle, g_topic_property_post, (uint8_t*)g_pub_msg, strlen(g_pub_msg), 0);
if (res < 0) {
printf("aiot_mqtt_pub failed, res: -0x%04X\n", -res);
}
}
物联网平台日志
温度曲线
凸起的数值是手捏了DHT11导致温度提高。
湿度曲线
曲线凸起的地方是手捏了DHT11，湿度增加。
测评总结
幸好安信可已经适配了 Ali C SDK，不然重头开始适配阿里云物联网平台要花费不少时间。
创建产品、功能定义，其实各个物联网平台都差不多。
