消息服务实时消费设备状态变化和数据

0.准备工作



0.1 注册阿里云账号


使用个人淘宝账号或手机号，开通阿里云账号，并通过实名认证(可以用支付宝认证)

0.2 免费开通IoT物联网套件


IoT套件产品官网 https://www.aliyun.com/product/iot
消息服务官网 https://mns.console.aliyun.com/#/list/cn-shanghai

0.3 软件环境


Nodejs安装 https://nodejs.org/en/download/
Java8 安装
开发工具:Sublime Text3/ IntelliJ IDEA 
https://www.sublimetext.com/3

1.阿里云IoT控制台配置服务端订阅


阿里云IoT物联网套件开通 https://www.aliyun.com/product/iot

1.1 创建产品（基础版）


我们在阿里云IoT控制台，创建产品：空气检测，选择基础版。



1.2 在产品下添加设备


我们在阿里云IoT控制台，设备管理里空气检测产品下添加一个具体设备。



1.2 在产品下配置服务端订阅


我们在阿里云IoT控制台，为空气检测产品开通服务端订阅，勾选设备上报消息和设备状态变化通知，开通后会有MNS的区域：cn-shanghai和队列信息：aliyun-iot-a1jnUEKYhw4，如下。


通过阅读阿里云IoT文档，我们了解到队列中消息结构体如下：

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1. {
2.   "payload": "Base64 Encode的数据",
3.   "messagetype": "status",
4.   "messageid": 996000000000000001,
5.   "topic": "具体的设备Topic",
6.   "timestamp": 1526450324
7. }

• 
  messageid：IoT套件生成的消息ID
• 
  messagetype：指的是消息类型:设备状态status和设备上报消息upload
• 
  topic：表示该消息源自套件中的哪个topic，当messageType=status时，topic为null，当messageType=upload时，topic为具体的设备Topic
• 
  payload：数据为Base64 Encode的数据。当messageType=status时，数据是设备状态数据；当messageType=upload时，data即为设备发布到Topic中的原始数据。
• 
  timestamp：队列中消息生成时间戳，并非业务的时间戳

2.设备端开发


我们采用nodejs脚本模拟设备，与IoT云端建立连接，上报数据。

2.1 获取nodejs版IoT SDK


package.json中添加npm依赖"aliyun-iot-mqtt": "0.0.4"模块

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1. {
2.   "name": "aliyun-iot",
3.   "dependencies": {
4.     "aliyun-iot-mqtt": "^0.0.4"
5.   },
6.   "author": "wongxming",
7.   "license": "MIT"
8. }

下载安装SDK

复制代码

1. $npm install

2.2 编写设备端应用程序代码


我们需要在控制台获取设备身份三元组：productKey，deviceName，deviceSecret，以及产品分区regionId

复制代码

1. /**
2. * package.json 添加依赖："aliyun-iot-mqtt": "0.0.4"
4. node iot-mns.js
5. */
6. const mqtt = require('aliyun-iot-mqtt');
8. //设备三元组
9. const options = {
10.     productKey: "RY8ExdyS6lU",
11.     deviceName: "officeThermometer",
12.     deviceSecret: "oauYYavdIV9QOt7d9WcrnIjXSNc2i26A",
13.     regionId: "cn-shanghai"
14. };
16. //设备与云 建立连接，设备上线
17. const client = mqtt.getAliyunIotMqttClient(options);
19. //主题topic
20. const topic = `${options.productKey}/${options.deviceName}/update`;
21. var data = {
22.     temperature: Math.floor((Math.random()*20)+10),
23.     humidity: Math.floor((Math.random()*80)+20),
24. };
25. //指定topic发布数据到云端
26. client.publish(topic, JSON.stringify(data));
27. console.log("===postData topic=" + topic)
28. console.log(data)
30. //设备下线
31. //client.end()

2.3 启动模拟设备脚本

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1. $node iot-mns.js

脚本执行后，我们在IoT云端控制台产品-日志服务里查看设备行为分析日志，根据时间顺序，我们看到

1. 首先在10:53:05时，设备建立连接，上线；
2. 然后在10:53:12时，设备断开连接，下线。

查看设备上行消息分析日志，根据时间顺序，我们看到

1. 首先设备publish message，
2. 然后流转到RuleEngine规则引擎，
3. 最终Transmit MNS的消息队列aliyun-iot-a1jnUEKYhw4

我们切换到MNS控制台，选择华东2区域，可以看到消息队列aliyun-iot-a1jnUEKYhw4有3条活跃消息MNS控制台：https://mns.console.aliyun.com/#/list/cn-shanghai

3 消费队列中设备消息



3.1 消息服务MNS使用

我们以java开发为例，pom中添加依赖aliyun-sdk-mns，httpasyncclient，fastjson，如下：

复制代码

我们通过mns的sdk，创建连接，轮询获取队列消息。为了方便阅读，我们对消息的payload数据做base64解码，完整应用程序代码如下：

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1. import com.alibaba.fastjson.JSON;
2. import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
3. import com.aliyun.mns.client.CloudAccount;
4. import com.aliyun.mns.client.CloudQueue;
5. import com.aliyun.mns.client.MNSClient;
6. import com.aliyun.mns.model.Message;
7. import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
9. public class ComsumerDemo {
11.     public static String accessKeyId = "AK";
12.     public static String accessKeySecret = "AK秘钥";
13.     public static String endpoint = "mns公网Endpoint";
15.     public static void main(String[] args) {
16.         CloudAccount account = new CloudAccount(accessKeyId,accessKeySecret,endpoint);
17.         MNSClient client = account.getMNSClient();
18.         //获取消息队列
19.         CloudQueue queue = client.getQueueRef("aliyun-iot-a1jnUEKYhw4");
21.         while (true) {
22.             Message popMsg = queue.popMessage(10);
23.             if (popMsg != null) {
24.                 System.out.println("message id: " + popMsg.getMessageId());
25.                 System.out.println("message body: \n" + decodeBase64(popMsg.getMessageBodyAsString()));
26.                 //删除消息
27.                 queue.deleteMessage(popMsg.getReceiptHandle());
28.             }
29.         }
30.     }
32.     public static String decodeBase64(String jsonString) {
33.         try {
34.             JSONObject json = JSON.parseObject(jsonString);
35.             String payload = new String(Base64.decodeBase64(json.getString("payload")));
36.             json.put("payload", JSON.parseObject(payload));
37.             return json.toJSONString();
38.         } catch (Exception e) {
39.             e.printStackTrace();
40.         }
41.         return null;
42.     }
43. }

3.2 运行程序


控制台输出如下，我们看到1) timestamp=1526450324时，设备上线消息，

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1. message id: E2CF179AD5686386-2-16367878417-200000009
2. message body:
3. {
4.   "payload": {
5.     "lastTime": "2018-05-16 13:58:44.413",
6.     "clientIp": "42.120.74.246",
7.     "time": "2018-05-16 13:58:44.427",
8.     "productKey": "a1jnUEKYhw4",
9.     "deviceName": "suw8umOqgJ72yCADerZp",
10.     "status": "online"
11.   },
12.   "messagetype": "status",
13.   "messageid": 996631012001751041,
14.   "timestamp": 1526450324
15. }

2) timestamp=1526450334时，设备上报了数据，通过payload可以看到完整数据

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1. message id: "656A4F66B391367-1-1636787AAC0-20000000C"
2. message body:
3. {
4.   "payload": {
5.     "temperature": 14,
6.     "humidity": 116
7.   },
8.   "messagetype": "upload",
9.   "topic": "/a1jnUEKYhw4/suw8umOqgJ72yCADerZp/update",
10.   "messageid": 996631053735047169,
11.   "timestamp": 1526450334
12. }

3) timestamp=1526450353时，设备下线消息

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1. message id: E2CF179AD5686386-2-1636787F5F1-20000000A
2. message body:
3. {
4.   "payload": {
5.     "lastTime": "2018-05-16 13:59:04.381",
6.     "time": "2018-05-16 13:59:13.571",
7.     "productKey": "a1jnUEKYhw4",
8.     "deviceName": "suw8umOqgJ72yCADerZp",
9.     "status": "offline"
10.   },
11.   "messagetype": "status",
12.   "messageid": 996631134240534528,
13.   "timestamp": 1526450353
14. }