华为云IoT物联网平台快速入门 —— 设备接入【零代码零硬件玩转华为云IoT】

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林欣 发表于 2024/04/14 20:10:49 2024/04/14
【摘要】 本文将 以 **设备接入模拟器** 为例，本文将使用MQTT原生协议设备接入华为云IoT物联网平台，并通过MQTT客户端模拟器，快速验证是否可以与华为云IoT物联网平台服务交互、发布和订阅消息。

一、导读

听说华为云IoT物联网平台很好用，今天带大家一起来体验一下。

以 设备接入模拟器 为例，本文将使用MQTT原生协议设备接入华为云IoT物联网平台，并通过MQTT客户端模拟器，快速验证是否可以与华为云IoT物联网平台服务交互、发布和订阅消息。

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二、设备接入

首先，访问华为云官网：https://www.huaweicloud.cn/

选择 产品 选项卡，切换到 IoT物联网 页面，点击 设备接入IoTDA（安全可靠接入海量设备） 服务模块

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2.1 购买服务

设备接入服务的主页为：https://www.huaweicloud.cn/product/iothub.html

华为云的设备接入服务可以提供海量设备连接上云、设备和云端双向消息通信、批量设备管理、远程控制和监控、OTA升级、设备联动规则等能力

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点击 价格计算器，可以看到华为云贴心的为 中小微企业 提供了 免费单元S0，它支持1000台设备同时在线，最大消息上下行10TPS，同时每日消息数上限为1万条

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了解了产品价格后，我们回到产品主页，点击红色的 免费试用 按钮，免费试用S0单元。

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填入以下信息

  • 实例名称（必填）：实例的唯一ID
  • 标签：对于拥有大量云资源的用户，可以通过给云资源打标签，快速查找具有某标签的云资源
  • 示例描述：用来描述你这个实例的具体功能

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填写完成后，点击 立即创建 按钮，即可完成实例的创建，并会自动跳转到 IoTDA 实例页面。

可以看到当前实例是 基础版（原共享实例）

实例描述如下：针对小型企业客户场景，设备并发性能要求较低

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2.2 创建产品

在设备接入页面左侧，点击 产品 按钮，来到产品功能页面。

可以看到华为云对产品的定义是：在物联网平台中，某一类具有相同能力或特征的设备的合集被称为一款产品。

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点击红色的 创建产品 按钮，填写以下内容

  1. 产品名称：设备接入测试
  2. 协议类型： mqtt（默认）
  3. 数据格式： json（默认）
  4. 设备类型： 标准类型（默认）
  5. 设备类型：电热水器（设备类型选好后，会自动为你填写行业和其子行业）

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如果你觉得这些类型都不符合你的产品，还可以切换到 自定义类型，来创建更为符合您应用场景的产品

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点击 确定 后，产品创建成功。它会弹出一个产品创建成功的提示对话框，同时 底部的产品列表 中也会出现该条产品的记录

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在对话框中点击 查看详情，可以看到这个产品的模型定义、插件开发、在线调试、Topic 管理 等功能

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2.3 自定义模型

2.3.1 添加服务

产品页面往下拉，可以看到 模型定义 的二级页面

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华为云有对产品模型做出定义，具体解释如下

产品模型用于描述设备具备的能力和特性，平台提供多种方式定义产品模型； 如果没有定义产品模型，设备上报数据时平台仅直接转发，不做解析

因此，我们需要点击“自定义模型”按钮，添加服务。填入如下信息即可

  • 服务ID
  • 服务类型
  • 服务描述

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点击确定后，服务创建成功

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2.3.2 新增属性

下面为该服务添加一个属性。点击中央的 新增属性 按钮，输入如下信息

  • 属性名称
  • 属性描述
  • 数据类型
  • 访问权限
  • 取值范围
  • 步长
  • 单位

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至此，服务已创建成功

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2.3.3 添加命令

点击添加命令 按钮，给命令起一个名字

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新增请求参数，和前面填写的温度一样即可

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响应参数设置为布尔值，来标识修改是否成功

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2.4 注册设备

在设备接入页面，展开 设备 选项卡，点击 所有设备，默认展示的就是如下设备列表

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按实际情况天下如下信息 （注意：不能使用中文标点符号）

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输入密码，点击确定后，就会为你创建一个出一个新设备了

注意：这里显示的设备ID，是产品ID + 下划线 + 设备ID

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可以看到这里设备已经创建好了，但是还未激活

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点击 详情 按钮，可以看到设备具体的描述信息

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未激活旁边有个问号，点它，可以看到未激活的具体定义（这点做的还是很不错的），如下

未激活：已在平台上完成设备注册但真实设备还未接入平台。请根据设备初始化操作完成设备的接入

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点击 复制 按钮，复制设备ID，后面需要用到

661bc67d7bdccc0126d132db_abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

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2.5 调试设备

2.5.1 创建虚拟设备用于调试

切换到产品选项卡，进入我们刚刚创建的产品。然后切换到在线调试页面

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点击新增测试设备按钮，设备类型切换成虚拟设备

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点击确定，虚拟设备创建成功

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我这里创建了一台虚拟设备、一台真实设备，用于调试。在虚拟设备这行，点击操作列的调试按钮，进入在线调试页面。

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在该页面设置：服务、命令、参数后，下拉页面到最下，点击发送。这里可以看到，应用模拟器 通过 IoT平台 将指令下发给了 设备模拟器，日志记录如图

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点击IoT平台右上角的消息条数，可以展开消息跟踪面板，在这里可以看到平台收发的整个消息流

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也可以在左侧切换到监控运维选项卡，点击消息跟踪按钮，查看更详细的业务流转情况

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2.5.2 真实设备需要用模拟器调试

回到设备列表页面，点击对应设备操作栏下面的 调试 按钮，进入在线调试页面

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这里设备还是未激活状态，点击右上角的选择设备

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选中前面创建的热水器设备（从旁边的黄色字来看，可以得知：这是一个真实设备），点击确定按钮

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依次填写：服务、命令 和 参数，然后滚动条拉到底部，点击发送按钮。

可以看到报错了，错误如下

下发同步命令(修改温度)失败
设备不在线。您可以根据错误码进行问题定位及处理
展开错误码及错误信息
错误码：IOTDA.014016
错误信息：Operation not allowed. The device is not online.

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这是因为，我们当前创建的设备是一个真实设备。因此，它必须在线才能访问（如果你要测试命令的收发，建议创建虚拟设备）

2.5.2.1 下载模拟器

下面我们将以MQTT.fx为例，介绍以MQTT原生协议接入物联网平台。MQTT.fx是目前主流的MQTT客户端，可以快速验证是否可以与物联网平台服务交互发布或订阅消息。

华为云提供了专门的帮助文档，指导您如何安装MQTT模拟器，地址为：https://support.huaweicloud.cn/bestpractice-iotedge/iotedge_bestpractice_0052.html

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点击对应链接，下载模拟器即可。当前版本为：mqttfx-1.7.1-windows-x64.exe

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点击后是一个安装界面，依次点击下一步即可

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mqttfx 的默认安装位置在C盘：C:\Program Files\mqttfx，进入该目录

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双击 mqttfx.exe 打开应用程序

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切换到所有设备列表，选中我们的设备，在操作栏点击详情按钮

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在详情页中，点击查看MQTT连接参数

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具体参数如下

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2.5.2.2 连接华为云IoT平台

在 MQTT.fx 软件中，点击设置按钮，如下图

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点击左下角的加号，新增一个配置项

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如图，填写地址和端口

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在所有设备页面，找到我们创建的真实设备，将设备ID复制过去

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点击进入设备详情页面，点击MQTT连接信息，将用户名、密码复制过去（注意：MQTT软件要切换到 User Credentials 选项卡），最后点击OK按钮确认

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回到主页面，点击Connect按钮，连接到华为云IoT平台

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如果有报错，可以切换到日志页面，查看详细问题

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Connection lost 的解决办法是 —— 将我们之前填写的 8883 端口改为 1883

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打印出onConnect，并且标志变为绿色就说明连接成功

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连接成功后，回到设备页，就可以看到该设备在线的标识了

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2.5.2.3 订阅消息

点击操作栏的调试按钮，编辑并发送指令给设备。这里虽然模拟器会打印消息日志，但是IoT平台报错如下

命令请求超时，请确认设备是否收到平台的请求并订阅正确的topic且回复正确的响应给平台。您可以根据错误码进行问题定位及处理
展开错误码及错误信息
错误码：IOTDA.014111
错误信息：{{0}}

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需要复制这个Topic （commands后面的内容用#号替代）

$oc/devices/661bc67d7bdccc0126d132db_abcdefghijklmnopqrstuvwxyz/sys/commands/#

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这个Topic也可以在产品页面的Topic管理选项卡中找到

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贴入 Substribe 页面，点击订阅。然后回到在线调试页面，点击发送，即可收到日志了

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2.5.2.4 发布消息

切换到Publish页面，topic的前面都跟我们之前复制的订阅的事件是一样的，只不过sys后面改为properties/report

$oc/devices/661bc67d7bdccc0126d132db_abcdefghijklmnopqrstuvwxyz/sys/properties/report

Topic的定义，可以查阅华为云官方文档：https://support.huaweicloud.cn/api-iothub/iot_06_v5_3004.html

本例用的是设备上报属性，这个Topic

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填入以下信息。注意：service_id要改为你的服务名称，properties也要改为你的属性列表，event_time表示上报时间

{
    "services" : [{
            "service_id" : "测试服务001",
            "properties" : {
                "温度" : 15
            },
            "event_time" : "20240415T200433Z"
        }
    ]
}

点击发布按钮

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切换到消息跟踪选项卡，可以看到已经成功接收到消息了。这里提示失败，是因为中文解析乱码，它不认得导致的

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回到产品页面，将模型ID修改为英文，同时也将属性和命令修改为英文

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在消息跟踪这里，可以看到上报属性成功了

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MQTT模拟器日志如下

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更详细的教程可以查看华为云官方帮助文档：https://support.huaweicloud.cn/bestpractice-iotedge/iotedge_bestpractice_0056.html

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三、总结

万物互联可谓是未来的趋势，鸿蒙系统就是在这个背景下被打造出来的。而华为的IoT平台，非常适合新手入门和老手快速对接设备、协议。

通过本文对华为云IoT平台由浅入深的讲解，你应该能大体上了解华为云的IoT平台了吧。俗话说一图胜千言，送上一个我对设备接入华为云IoT平台的脑图

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我正在参加【有奖征文 第29期】零代码零硬件玩转华为云IoT物联网平台多场景
链接：https://bbs.huaweicloud.cn/blogs/423245

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