如何通过MQTT协议使DTU设备连接阿里云实现数据传输

百度首页

#通讯#4G DTU设备通过MQTT协议连接阿里云实现数据传输

前言该实例中以4G DTU作为参考设备，理论上支持MQTT的设备均可参考使用。

首先创建阿里云账号并登录登录(如果已有阿里云账号则无需注册直接登录即可)

登录阿里云后点击“控制台”->通过搜索“物联网平台”进入到物联网平台

进入到物联网平台后点击“立即开通”进入物联网平台管理界面。(如果已经开通过了的则会接直接进入到物联网平台的管理界面)

然后选择“公共实例”

选择“设备管理”->“产品”->“创建产品”

根据下图或自身理解创建一个产品

创建完产品后，推荐先执行“添加设备”；在设备成功连上阿里云后再来根据自身需求“定义物模型”。

通过上一步骤直接跳转到设备添加界面；或通过“设备管理”->“设备”->“选择刚创建的产品”->“添加设备”跳转到设备添加界面。

设置DeviceName，该参数为“一机一密”连接方式的重要参数之一，2/4G设备推荐使用设备的IMEI号作为识别码，可以通过AT+GSN指令查询设备的IMEI。

直接点击“前往查看”；或点击“完成”后再点击“查看”前往设备的详细信息界面。

进入设备详情界面后，可以点击DeviceSecret旁的“查看”来打开设备证书，其中包含了“一机一密”连接方式所需要用到的3个重要参数，后面简称“三元组”。

DTU参数配置(此文档以TAS_LTE_363为例其余支持MQTT的设备可供参考)

方式一：MQTT透传

我司提供“阿里云物联平台配置_32.exe”参数生成工具，如果没有可以联系销售或技术获取。首先打开参数生成工具，将1.4章节中复制得到的“三元组”直接粘贴到工具中，或者3条分别填入对应位置均可；再分别填入TimeStamp和ClientID，完成后点击“生成”即可。

经过上一步后，我们得到了DTU所需的通用MQTT连接参数，先将连接参数配置进DTU。

配置完连接参数，如需测试数据透传，还需要配置订阅和推送的主题。可以从设备的“Topic列表”->“自定义Topic”中找，一般使用update和get这两个主题。

注意：如果从产品的Topic类列表中得到的主题会带有${deviceName}，需要替换成具体设备的deviceName之后才能使用，例如本例中的866262044292042。

如下图，得到订阅和推送的主题后，就可以完成DTU的所有基本配置了。在工具上填完所有参数后，点击“一键配置参数”将参数配置进DTU，当配置完成后点击“重启设备”即可。

方式二：阿里云直链

TAS_LTE_363系列提供了阿里云直连功能，方便阿里云的直接配置接入。在工具中选择“阿里云直连”模式，将“三元组”配置到相应的位置即可，主题选用了get和update主题。填写完参数后点击“一键配置参数”，提示配置完成后点击“重启设备”即可。

数据收发测试

正常情况下，如果设备已插卡插天线，那么重启之后设备会自行连接服务器。当连上服务器时，Link灯常亮，默认开启连接状态上报，串口还会收到连接状态信息“+STATUS: 1,MQTT CONNECTED”。

连上服务器之后在右下角窗口发送数据，就可在平台的“运维监控”->“日志服务”->“上行消息分析”中看到。

如果需要查看详细内容可以点“查看”查看详情。

平台上数据下发可以通过get主题下发，点击设备的“Topic列表”->“自定义Topic”->“发布消息”即可打开发布消息界面，输入相应内容（仅支持ASCII）后确认即可。

设备端会收到相应的数据。

物模型测试

在建立连接并成功透传数据之后，如何进一步满足客户需求并应用到真实的监控环境中，阿里云已经提供了物模型的功能来方便用户实现监控功能。本例中，我们实现了一个485接口、MODBUS协议的温湿度传感器的远程监控。(注意:该示例涉及一定的编程)

MODBUS传感器数据寄存器

定义物模型

本例中，我们创建的是自定义项目，所以是一个空的物模型，所有属性可以根据自身需要添加。通过“产品”->“查看”->“功能定义”->“编辑草稿”打开物模型管理界面。

通过“添加自定义功能”打开编辑界面，根据自身开发需要，填入相应的内容，例如本例中我们需要监控的是温度和湿度这两个属性，逐个添加即可。

创建完属性后，点击“发布更新”即可完成物模型的定义，相当于给该产品下的设备添加了两个属性，用于平台端监控。

数据点上传

在完成上一步“定义物模型”后，我们已经可以在相应设备的运行状态界面看到自己所添加的2个属性了。接下来关于物模型数据点的上传（属性上报），这边主要介绍透传/自定义以及ALink协议两种方式。

方式一：ALink JSON格式

该方式需要设备具有主动上报及数据组包能力，采用ICA 标准数据格式（Alink JSON）：设备按照物联网平台定义的标准数据格式生成数据，然后上报数据。数据格式类型及通讯主题如下：

首先需要更改DTU的主题配置，如下图所示(注意:上图中{productKey}和{deviceName}需要替换成自身设备对应的参数,例如：/sys/a1PHcbsgASq/866262044292042/thing/event/property/post)

完成DTU的配置更改并重启后，我们即可来上传数据进行测试，我在配置工具右下角输入框输入如下内容并发送，就可以在平台上的“设备”->“运行状态”中看到数据的实时变化。

{

"method": "thing.event.property.post",

"id": "4",

"params": {

"Temperature": 45.1,

"Humidity": 60.3

"version": "1.0"

}

注意：目前该ALink JSON格式数据需要由客户设备自行生成后传给DTU，若设备无法实现可以参考方式二。

方式二：透传/自定义

设备上报原始数据如二进制数据流，阿里云物联网平台会运行您在控制台提交的数据解析脚本，将原始数据转成标准数据格式后，再进行业务处理。通过这种方式通讯的话，我们需要将主题配置为物模型通讯Topic，如下图所示。

这里我们只测试透传上行，DTU配置如下图所示，修改推送和订阅的主题，点击“一键配置参数”来保存配置。

由于传感器并不会主动上报数据，所以需要DTU去轮询采集，我们可以使用自定义轮询这个功能来完成采集的工作，配置完保存重启。如下图所示：

配置完DTU之后，我们就需要根据自己设备透传至云端的数据来编写“数据解析脚本”，本例以JavaScript脚本为例。

注意：必须了解清楚自己上传数据的形式再来编写脚本。

本例中我们已经配置了DTU每10秒向温湿度传感器发送一条查询指令，正常情况下，温湿度传感器在收到指令后会恢复数据，这里我以其中一次返回举例，传感器返回HEX格式的数据 01 04 04 00 EB 01 E2 0A 69 共9字节。

如果不了解MODBUS RTU协议也不要紧，只要清楚这里我要用到数据中的第4/5/6/7这4个字节即可。其中4,5字节合起来是一个整型数int16，00 EB转换成10进制之后为235，根据本章之前提到的图1中描述，235/10=23.5℃即为真实温度值；同理，6,7两个字节表示的是湿度，转换后为482/10=48.2，则此时的实际湿度为48.2%。了解了自己所需要的数据后，我们可以看如下脚本：