001-STM32+MN316(NB-IOT)基本控制篇(阿里云物联网平台)-C#,网页,android,微信小程序,单片机等使用MQTT接入阿里云物联网平台

发布于 2022年 08月 07日 12:57

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前言

这节测试下使用STM32+MN316和 Android 和 微信小程序 和 网页端 接入阿里云物联网平台

当前的各种物联网平台整体思想是提供一个网页端让用户去注册设备

这个设备就对应一个MQTT客户端,然后把这个设备的信息放到单片机/APP/微信小程序上使用.

单片机/APP/微信小程序等就作为了客户端接入了物联网平台.

物联网平台应该说是对设备进行管理的平台.

 

开通阿里云物联网平台

https://www.aliyun.com/

1.搜索阿里云物联网平台(如果没有开通请自行开通)

 

 

 

创建产品(并在产品下面添加设备)

1.咱们做产品的时候,一般都是有个产品.

 

 

2.设置下产品的名称

 

 

 

3.产品弄好了,就要在产品下面挂上设备

 

 

 

4.设置下添加的设备的名字

 

 

 

 

 

 

 

注意:看看自己的这里是那个区域的,后面会用到

 

提示:后面咱就会使用下面三个参数(三元组)组合MQTT参数

"ProductKey": "a1m7er1nJbQ",
"DeviceName": "Mqtt",
"DeviceSecret": "7GUrQwgDUcXWV3EIuLwdEvmRPWcl7VsU"

 

https://help.aliyun.com/document_detail/86706.html    阿里云的说明文档

 

现在看MQTT的IP地址是怎么组合的

 

"ProductKey": "a1m7er1nJbQ",
"DeviceName": "Mqtt",
"DeviceSecret": "7GUrQwgDUcXWV3EIuLwdEvmRPWcl7VsU"

 

${YourProductKey}.iot-as-mqtt.${region}.aliyuncs.com

 

1.替换ProductKey:

a1m7er1nJbQ.iot-as-mqtt.${region}.aliyuncs.com

 

2.替换 ${region}

 

 

 

 

 

 

 

最终IP地址:

a1m7er1nJbQ.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com

 

现在看MQTT的端口号是什么

 

 

现在看MQTT的Client ID是怎么组合的

 

 

 

1.我就规定我的前面的clientId是  112233445566 (这个任意)

2.咱呢先不走SSL,  所以  securemode=3 (注意:即使走SSL,端口号也是1883)

3.最后一个呢,咱就选用 hmacsha1(这个选择的是计算MQTT密码的算法)

最终MQTT的 Client ID:

112233445566|securemode=3,signmethod=hmacsha1|

 

客户端(设备)连接的MQTT的用户名

{
"ProductKey": "a1m7er1nJbQ",
"DeviceName": "Mqtt",
"DeviceSecret": "7GUrQwgDUcXWV3EIuLwdEvmRPWcl7VsU"
}

 

 

 

最终用户名: Mqtt&a1m7er1nJbQ

 

客户端(设备)连接的MQTT的密码

{
"ProductKey": "a1m7er1nJbQ",
"DeviceName": "Mqtt",
"DeviceSecret": "7GUrQwgDUcXWV3EIuLwdEvmRPWcl7VsU"
}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

所以MQTT连接的密码

8B286A9E99B49E19A0964589E8F3C2DBB1C1A8DE

 

 

最终

IP地址:     a1m7er1nJbQ.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com

端口号:    1883

Client ID: 112233445566|securemode=3,signmethod=hmacsha1|

用户名:    Mqtt&a1m7er1nJbQ

密码:       8B286A9E99B49E19A0964589E8F3C2DBB1C1A8DE

 

测试

1.打开MQTT调试助手

 

 

 

 

 

 

 

 

2.填入相应的参数,点击连接

 

 

 

 

使用网页端调试助手连接

1.关闭测试软件

注:一开始说了,一个设备就作为一个MQTT客户端,也只能一个设备使用.

 

2.打开网页端调试助手

 

 

 

 

 

3.WS方式:

IP地址: ws://a1m7er1nJbQ.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com:443/mqtt

ClientID: 112233445566|securemode=3,signmethod=hmacsha1|

用户名: Mqtt&a1m7er1nJbQ

密码: 8B286A9E99B49E19A0964589E8F3C2DBB1C1A8DE

 

 

4.WSS方式:

IP地址: wss://a1m7er1nJbQ.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com:443/mqtt

ClientID: 112233445566|securemode=2,signmethod=hmacsha1|

用户名: Mqtt&a1m7er1nJbQ

密码: 8B286A9E99B49E19A0964589E8F3C2DBB1C1A8DE

 

 

 

 

使用单片机连接

1.关闭测试软件

注:一开始说了,一个设备就作为一个MQTT客户端,也只能一个设备使用.

 

 

 

2.安装好模组

单片机都是使用串口2和模组进行通信, 开发板只安装上NB模组

 

 

3.打开这节的单片机程序,修改为阿里云的设备参数.

 

 

 

 

 

4.使用单片机串口1打印串口日志(115200)

 

 

5.然后下载程序到单片机,查看日志

 

 

 

 

单片机程序说明

1,串口2接收模组数据的时候,单独使用一个缓存,缓存了TCP接收的数据

 

 

 

 

 

2.整体概况

 

 

 

 

①:控制模块连接TCP服务器(MQTT服务器)

②:计算MQTT密码

③:MQTT消息处理封装包(缓存管理,支持消息等级0,1,2)

④:使用Mbedtls里面的sha1或者md5 计算密码文件

 

 

3.初始化MQTT,注册相应的回调函数

 

 

 

我编写的包是以注册回调函数的形式使用.

 

 

 

4.先使用TCP连接上TCP服务器(MQTT服务器就是TCP服务器嘛)

 

 

 

 

 

这个里面还有使用模组的唯一码作为ClientID

 

 

 

 

5.连接上TCP以后,发送连接MQTT协议

  

(关于组合计算密码在最后面会有详细说明)

 

 

6.发送连接协议给服务器以后,如果服务器返回连接成功消息,便会调用MQTT连接成功回调函数

 

 

 

 

 

 

 

7.连接上了以后就轮训mqtt_send_function函数

咱们后面调用订阅,发布的函数的时候, 数据都会存储在缓存里面, 然后通过轮训 mqtt_send_function函数,把MQTT的数据发送出去

 

 

 

 

 

8.接收消息

连接MQTT成功以后收到的服务器发送的数据需要让 mqtt_read_function函数处理, 该函数内部会处理消息并调用相应的回调函

 

 

 

 

 

 

 

使用Android连接

1.打开本节的Android工程

 

2.修改参数

注意:一开始说了,一个设备就作为一个MQTT客户端,也只能一个设备使用.

或者也可以再注册个设备,然后把参数给APP使用.

如果多个客户端用的同一个设备的参数,就会互相挤掉线.

 

 

 

 

4.安装到手机以后查看下日志

 

 

 

Android程序说明

1.整体说明

 

 

 

org.eclipse.paho.client.mqttv3-1.2.0: 使用的mqtt的jar包

MyMqttClient 是再次封装的class文件

 

2.根据参数拼接MQTT信息

 

 

 

3.计算密码

 

 

 

4.连接MQTT服务器

 

 

 

 

 

 

 

使用微信小程序连接

1.打开工程

 

 

2.修改MQTT参数

注意:一开始说了,一个设备就作为一个MQTT客户端,也只能一个设备使用.

或者也可以再注册个设备,然后把参数给小程序使用.

如果多个客户端用的同一个设备的参数,就会互相挤掉线.

 

3.如果想快速测试,可以设置软件不校验服务器域名(测试的时候这样方便点)

 

4.不过还是建议在微信小程序平台上设置域名白名单

 

 

注:wss://阿里云的域名

我的设备接入的域名是:  a1m7er1nJbQ.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com

 

 

 

 

5.正常运行以后,控制台会打印

 

 

 

微信小程序源码说明

1.整体说明

 

 

paho-mqtt.js : 底层MQTT包

mqtt.js : 在底层包之上封装的包

hmac_sha1.js : 计算MQTT密码

public.js : 公共函数

 

2.连接MQTT

 

 

 

 

 

 

关于单片机密码计算

1.密码计算需要sha1或MD5,我单片机移植了Mbedtls

 

 

 

2.密码计算的第二种方式 

 

3.按照官方说明拼接参数

 

 

 

4.使用加密算法计算密码

aly_hmac_sha1((char *)tcp_mqtt_buff,strlen((char *)tcp_mqtt_buff),DeviceSecret,strlen(DeviceSecret),(unsigned char *)mqtt_password);

这个函数是自己添加的程序

 

5.上面源码可以看出, 不是用sha1普通的计算下.

其实是阿里云平台这样规定的组合计算

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

用户也可以用阿里云提供的 SDK包里面的程序文件实现计算密码.

 

结语

再重复一句话,在物联网平台上面,一个产品就是一个MQTT客户端.

如果客户想多个设备连接云平台就需要自己多创建几个设备.

设备(MQTT客户端)上报数据在云平台显示,见后面章节.

 

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