干货分享丨玩转物联网IoTDA服务系列四-智能网关

场景简介

       已对接存量设备的网关，不用迁移就可以实现对既有设备和新设备的兼容控制。

       该场景主要描述的是设备可以通过MQTT协议与物联网平台进行交互，用户可以在控制台产品详情中自定义Topic，通过应用侧接口或控制台创建数据转发规则，把设备上报的消息转发给其他华为云服务，供应用侧用户主动去消费。

        核心知识点：产品模型、消息上报、消息下发、MQTT协议、数据转发规则、自定义Topic。

场景流程

流程解释：

1. 创建网关产品：物联网平台是以产品为粒度管理批量设备，产品的创建与管理，可以通过平台提供的API接口或控制台。

2. 自定义topic：您可以在产品详情中自定义topic，该产品下的所有设备都将可以通过自定义topic，与平台间进行数据上下行交互。

3. 注册网关设备：平台提供了应用侧API接口可以注册设备，也可以通过控制台注册。注册的设备ID，是设备侧与平台交互的唯一标识。这里是用手机APP进行应用侧接口调用注册，就如前面概念串联时提到的，应用侧不局限于web服务端。

4. 创建数据转发规则：网关APP可以通过API接口创建规则，也可以通过控制台创建，指定过滤指定的属性，给指定的通道转发数据。

5. 开通DIS通道/OBS服务：华为公有云上有丰富的SaaS服务和PaaS服务，供您结合自己的业务需要进行组合使用。DIS服务提供高效采集、传输、分发能力，支持多种IoT协议，OBS服务提供海量、安全、高可靠、低成本的数据存储能力，可以开通该两个服务（或之一），通过IoTDA规则引擎，把网关的数据转发给DIS/OBS。

6. 设备建链：MQTT设备是指通过MQTT协议接入的设备，不论是集成了华为IoT Device SDK，还是原生MQTT协议接入，只要是json数据格式传输给平台，平台就无需使用编解码插件。如果是二进制上传，则需要先做编解码插件的开发。MQTT是长连接，需要先建链才能进行数据传输，可以通过安全加密方式8883端口接入（推荐），也可以通过非安全加密方式1883端口接入。

7. 订阅消息下发Topic：MQTT设备与平台建立长连接后，可以订阅平台下行的topic，实现对平台下发消息的实时监听。

8. 网关消息上报：网关设备把数据透传到平台，由平台不做任何处理按规则转发给DIS/OBS等存储通道。消息跟属性的主要区别是不用指定产品模型，平台对上报的消息不做处理（包括存储和快照都没有），仅做纯数据转发。

9. 按规则数据转发：平台收到设备上报的属性后，规则引擎会进行过滤（不论属性还是消息，平台都会做规则过滤），把设定好的消息值转发到指定的DIS通道，放到消息队列中。或者转发到OBS做对象存储。

10. 消费消息数据：由于平台对消息仅做透传，而且APP无法配置订阅通知的callback url，所以将设备上报的数据通过消息转储到DIS/OBS，再由APP调用DIS/OBS的接口或集成SDK，消费设备数据，进而实现对网关设备上报消息的接收。

11. 消息下发：网关APP通过应用侧接口下发消息，平台同样不会做任何的处理，消息下发是异步的，不用等到设备侧网关的响应。

12. 消息下发：平台通过消息下发的下行topic把消息透传给网关。这个需要前面网关设备订阅了消息下发的topic，否则接收不到平台下行消息。

最佳实践

场景说明

自定义Topic功能用于MQTT协议设备接入物联网平台的场景，支持设备消息上报、平台消息下发的Topic进行自定义。根据Topic不同，应用侧可实现不同的业务逻辑处理，也适用于应用侧和设备侧之间，设备无法按照产品模型中定义的属性或命令进行数据上报的场景。

本示例中，应用服务器收到设备上报Topic为室内温度的数据，判断是否开启或关闭室内空调。

新增自定义Topic

具体操作细节请参考新增自定义Topic。

1、在产品详情页中，选择“可选配置”页签，点击“新增自定义topic”按钮。

 

Topic类别	描述
系统Topic	平台预先定义了各种设备和平台通信的Topic，具体Topic列表和功能说明可参考Topic定义。
自定义Topic	用户可以自定义Topic，设备和平台间可以基于用户自定义的Topic进行通信。每个产品模型最多支持10个自定义Topic。 自定义Topic适用于： 基于自定义Topic进行消息流转 通过自定义topic进行消息下发

2、在弹出的页面中，选择设备操作权限，填写topic名称。

参数名称	描述
设备操作权限	发布：设备侧消息上报时，可按配置中自定义的topic进行消息上报；数据流转时，设备消息中会携带topic参数标识该消息从哪个topic上报。 订阅：设备侧消息下发时，可在消息内容中指定此消息下发使用哪个topic；消息发往设备时，可以根据指定的topic下发。 发布和订阅：同时具备发布和订阅的权限。
topic名称	自定义。支持英文字母、数字、下划线，+和#（仅权限是订阅时支持），长度限制64。
描述	关于该topic的描述。

3、点击“确认”，完成新增自定义topic。

自定义Topic添加成功后，您可以在自定义topic列表执行修改和删除操作。

MQTT设备消息上报

1、登录控制台，进入指定设备详情页，启动消息跟踪。

2、以MQTT.fx模拟器（请参考设备快速接入）为例，模拟设备上报自定义Topic消息。

使用IoT Device SDK或原生MQTT协议接入的设备，需要在设备程序中，设置设备上报的自定义Topic名称。

3、登录控制台，在设备详情消息跟踪页面，查看设备上报的自定义Topic消息。

4、应用侧通过数据转发的方式，获取MQTT设备上报的自定义Topic消息。更多数据转发方式，请参考数据转发。您也可以参考最佳实践案例数据转发到OBS长期存储。

 

MQTT设备消息下发

应用侧收到MQTT设备上报的自定义Topic消息后，需要进行相应的业务处理。本示例通过自定义Topic，下发开启室内空调指令。

MQTT设备需要先订阅自定义Topic，才可以接收应用侧下发的自定义Topic消息。

• 确保创建自定义Topic时，设备操作权限包含“订阅”功能，详细操作请参考设备操作权限。

• 使用IoT Device SDK或者原生MQTT协议接入的设备，需要在设备程序中，设置设备订阅的自定义Topic名称。

1、本文使用postman工具模拟应用侧调用下发设备消息接口，下发开启室内空调的命令。

2、调用查询设备消息接口，查看下发命令是否成功。

至此，通过该文档的学习，您应该对智能网关和自定义Topic场景有了一定的了解。接下来，可以在系列后续文章中，可以学习到更多的物联网业务场景。