4. 设备接入教程
一、设备接入分两个步骤,设备认证和设备交互
-
设备认证
- 加密认证(推荐)
- 简单认证
- EMQX支持的其他认证方式
-
设备交互
- 发布物模型、设备信息、时钟同步相关Mqtt主题
- 订阅物模型、设备升级、时钟同步相关Mqtt主题
二、设备认证
1. 加密认证
系统推荐使用的认证方式,支持设备禁用、自动添加设备功能。产品详情中获取产品编号、Mqtt账号、Mqtt密码和产品秘钥,密码通过产品秘钥进行AES加密,传递到后端。后端通过产品秘钥解密进行认证。连接Mqtt消息服务器需要提供唯一的客户端ID、用户名和密码,具体格式如下:
# 客户端ID
clientId = deviceNumber & productId
# 用户名
userName = wumei-smart
# 密码
password = mqtt密码 & userId & 过期时间
- 客户端ID等于设备编号 + 产品编号,用
&
符号连接,中间无空格; - 用户名直接输入Mqtt账号
- 密码等于Mqtt密码 + 用户ID + 密码过期时间,然后进行AES加密。用户ID就是登陆用户的ID,Admin账号是1。为了安全,密码过期时间应该在24小时以内,采用时间戳格式,精确到毫秒。
账号配置信息示例:
clientId = "D6329VL54419L1Y0&2"
userName = "wumei-smart"
password = "/W2A/4MK+9cEGBhyBDgr2K5c62DAjAK4m0b5pvwxX6FFMzI3h1pUmaDY3BH1P2mI"
2. 简单认证
简单认证使用后端yaml文件配置的账号信息,安全性低,暂不支持设备禁用、自动添加设备功能,客户端ID为设备编号,推荐测试环境使用。文件位于:wumei-smart/springboot/wumei-admin/src/main/resources/application.yml
# mqtt 配置
mqtt:
username: wumei-smart # 账号
password: wumei-smart # 密码
host-url: tcp://localhost:1883 # mqtt连接tcp地址
账号配置信息示例:
# 客户端Id等于设备编号,没有产品ID
clientId = "D6329VL54419L1Y0"
userName = "wumei-smart"
password = "wumei-smart"
3. EMQX支持的其他认证方式
系统同时支持直接使用EMQX的其他认证方式,但是不支持设备禁用,客户端ID等于设备编号。具体参考官网。
4. 设备获取当前时间
获取当前时间,可以调用系统的NTP时间接口,接口请求时发送设备当前运行毫秒数,返回设备发送时间、服务端接收时间、服务端发送时间。然后获取设备当前运行毫秒数,作为设备接收间。最后用公式计算出设备当前的时间,时间必须以毫米为单位。在线时间戳工具
# deviceSendTime值为设备当前运行的毫秒数
http://localhost:8080/iot/tool/ntp?deviceSendTime=35768
# 计算时间
设备当前时间 = (服务端接收时间 + 服务端发送时间 + 设备接收时间 - 设备发送时间) / 2
5. AES加密说明
采用AES的CBC加密模式,偏移量固定为 wumei-smart-open
16位,输出为Base64。加解密工具>>
加密模式: CBC
填 充: pkcs5padding
数 据 块: 128位
偏 移 量: wumei-smart-open
输 出: base64
密 码: 对应系统的产品秘钥
加密内容: mqtt密码 & userId & expireTime
三、设备交互
{productId}
代表产品ID, {deviceNum}
代表设备编号。通过web端获取产品ID和设备编号,如果使用自动添加设备,设备编号可以自定义或者使用设备MAC地址,设备认证成功后会在后端自动添加一个对应的设备实体。
- 订阅主题
主题 | 描述 |
---|---|
/{productId}/{deviceNum}/ota/get | 订阅设备升级 |
/{productId}/{deviceNum}/property/get | 订阅属性 |
/{productId}/{deviceNum}/property-online/get | 订阅属性(在线模式) |
/{productId}/{deviceNum}/function/get | 订阅功能 |
/{productId}/{deviceNum}/function-online/get | 订阅功能(在线模式) |
/{productId}/{deviceNum}/monitor/get | 订阅实时监测信号(根据监测次数和间隔,然后发布监测数据) |
/{productId}/{deviceNum}/ntp/get | 订阅时钟同步(可选,用于同步设备的当前时间) |
- 发布主题
主题 | 描述 |
---|---|
/{productId}/{deviceNum}/info/post | 发布设备信息 |
/{productId}/{deviceNum}/property/post | 发布属性(包括监测数据,可定时上报监测数据) |
/{productId}/{deviceNum}/function/post | 发布功能 |
/{productId}/{deviceNum}/event/post | 发布事件 |
/{productId}/{deviceNum}/monitor/post | 发布实时监测数据,只用于显示,不会存储 |
/{productId}/{deviceNum}/ntp/post | 发布时钟同步(可选) |
-
数据格式(设备和系统交互使用JSON格式)
- 发布设备信息,对应主题:
/info/post
# 描述:设备上电后发布设备信息 # rssi 设备强度(信号极好[-55— 0],信号好[-70— -55],信号一般[-85— -70],信号差[-100— -85]) # status 设备状态,固定为3,表示在线 # userId 用户的ID # firmwareVersion 固件版本 { "rssi": -20, "firmwareVersion": 1.10, "status": 3, "userId": 1 }
- 订阅OTA升级,对应主题:
/ota/get
# 描述:订阅到设备升级消息后,根据版本号,Http请求下载固件并升级 { "version": 1.1 }
- 订阅实时监测,对应主题:
/monitor/get
# 描述:订阅到实时监测消息,根据数量和间隔发布实时监测数据 # count 数量 # interval 间隔,毫秒为单位 { "count": 60, "interval": 1000 }
- 发布实时监测,对应主题:
/monitor/post
# 描述:根据订阅到的实时监测消息,发布指定数量和间隔的监测数据 # id 标识符,实时监测是物模型中的属性,产品详情中查看标识符,对应id值 # value 设备采集的值,只能是整数或者小数 # remark 备注可选,可为空或者使用设备当前时间 [{ "id": "temperature", "value": "27.43", "remark": "" }, { "id": "humidity", "value": "32.18", "remark": "" }]
- 发布时钟同步,对应主题:
/ntp/post
# 描述:可选,发布时钟同步消息,服务端订阅到后下发时钟同步消息 # deviceSendTime 设备发送时间 { "deviceSendTime": "1592361428000" }
- 订阅时钟同步,对应主题:
/ntp/get
# 描述:可选,订阅到时钟同步消息,计算当前时间 = (服务端接收时间 + 服务端发送时间 + 设备接收时间 - 设备发送时间) / 2 # deviceSendTime 设备发送时间 # serverRecvTime 服务端接收时间 # serverSendTime 服务端发送时间 { "deviceSendTime": "1592361428000", "serverSendTime": "1592366463548", "serverRecvTime": "1592366463548" }
- 发布属性/功能/事件,对应主题:
/property/post
、/function/post
、/event/post
# 描述:属性、功能、事件都属于物模型,Json定义是一样的。`value` 的值如果是布尔类型,值为"0"或者"1",代表打开/关闭;枚举类型对应枚举项的键值(例如 "1",代表中速档位);数组类型是以英文逗号分隔的字符串。 # id 标识符,产品详情中查看物模型,对应物模型的标识符 # value 对应值,查看物模型中定义 # remark 可选,备注信息,可在设备日志信息中查看到 [{ "id": "gear", "value": "1", "remark": "备注信息" } { "id": "switch", "value": "0", "remark": "备注信息" }]
- 订阅属性/功能,对应主题:
/property/get
、/function/get
、property-online/get
、/function-online/get
# 描述:属性、功能、事件都属于物模型,Json定义是一样的,订阅的消息没有 `remark` 备注信息。属性和功能的在线模式和普通模式,用于区分不同种类消息,但是设备的处理都是一样的。例如都订阅到消息打开开关,设备的处理都是把开关打开。 # id 标识符,产品详情中查看物模型,对应物模型的标识符 # value 对应值,查看物模型中定义,同上 [{ "id": "gear", "value": "1" } { "id": "switch", "value": "0" }]
- 发布设备信息,对应主题: