教程四：使用物聯網平臺控制硬體端
《物美智慧》系列文章目錄
教程一：阿里雲使用docker快速部署服務端
教程二：本地配置服務端開發環境
教程三：硬體端-Arduino和ESP8266開發板入門
教程四：使用物聯網平臺控制硬體端
教程五：物聯網平臺使用手冊
教程六：官方SDK程式碼功能補充
教程七：APP的使用與場景聯動功能
diy：自制作四種智慧小電器
前言
上一章已經簡單介紹了Arduino和Esp8266開發板的基本使用方法，本篇將由淺入深，為大家介紹如何使用物美智慧平臺去控制硬體端
注：官方程式碼文件與平臺可檢視下面gitee連結
https://gitee.com/kerwincui/wumei-smart.git
硬體端程式碼地址
https://gitee.com/kerwincui/wumei-smart/tree/master/sdk/arduino/Arduino-ESP8266
一、裝置接入分兩個步驟，裝置認證和裝置互動
1.裝置認證
- 加密認證(推薦)
- 簡單認證
- EMQX支援的其他認證方式
2.裝置互動
- 釋出物模型、裝置資訊、時鐘同步相關Mqtt主題
- 訂閱物模型、裝置升級、時鐘同步相關Mqtt主題
二、程式碼燒錄
1.將第一步拉取的sdk程式碼從Arduino中開啟
2.修改Helper.cpp檔案配置自己的wifi密碼，在服務端新建產品後，產品詳情中獲取產品編號、Mqtt賬號、Mqtt密碼和產品祕鑰，配置到下面的程式碼中去。
3.編譯、燒錄。成功後檢視wifi是否正常連線。開啟串列埠除錯資訊，檢視開發板是否正常相應
4.補充程式碼
在我們連線好開發板，並且串列埠資訊正常列印資料時，我們會發現雖然我們點選了服務端按鈕，但是開發板並沒有做出相應動作，這是因為sdk程式碼中，獲取到相應操作後，只打印了資訊，並沒有做出相應動作，如下：
如果想要開發板做出相應響應資訊，可在每個條件下補充相應的程式碼。
三、裝置認證
1. 加密認證
系統推薦使用的認證方式，支援裝置禁用功能。產品詳情中獲取產品編號、Mqtt賬號、Mqtt密碼和產品祕鑰，密碼通過產品祕鑰進行AES加密，傳遞到後端。後端通過產品祕鑰解密進行認證。連線Mqtt訊息伺服器需要提供唯一的客戶端ID、使用者名稱和密碼，具體格式如下：
# 客戶端ID
clientId = deviceNumber & productId
# 使用者名稱
userName = wumei-smart
# 密碼
password = mqtt密碼 & userId & 過期時間
- 客戶端ID等於裝置編號 + 產品編號，用 & 符號連線，中間無空格；
- 使用者名稱直接輸入Mqtt賬號
- 密碼等於Mqtt密碼 + 使用者ID + 密碼過期時間，然後進行AES加密。使用者ID就是登陸使用者的ID，Admin賬號是1。為了安全，密碼過期時間應該在24小時以內，採用時間戳格式，精確到毫秒。
賬號配置資訊示例：
clientId = "D6329VL54419L1Y0&2"
userName = "wumei-smart"
password = "/W2A/4MK+9cEGBhyBDgr2K5c62DAjAK4m0b5pvwxX6FFMzI3h1pUmaDY3BH1P2mI"
2、獲取當前時間
獲取當前時間，可以呼叫系統的NTP時間介面，介面請求時傳送裝置當前執行毫秒數，返回裝置傳送時間、服務端接收時間、服務端傳送時間。然後獲取裝置當前執行毫秒數，作為裝置接收間。最後用公式計算出裝置當前的時間，時間必須以毫米為單位。
# deviceSendTime值為裝置當前執行的毫秒數
http://localhost:8080/iot/tool/ntp?deviceSendTime=35768
# 計算時間
裝置當前時間 = (服務端接收時間 + 服務端傳送時間 + 裝置接收時間 - 裝置傳送時間) / 2
3、 AES加密說明
採用AES的CBC加密模式，偏移量固定為 wumei-smart-open 16位，輸出為Base64。
加密模式： CBC
填 充： pkcs5padding
數 據 塊： 128位
偏 移 量： wumei-smart-open
輸 出： base64
密 碼： 對應系統的產品祕鑰
加密內容： mqtt密碼 & userId & expireTime
四、裝置互動
{productId} 代表產品ID， {deviceNum} 代表裝置編號。通過web端獲取產品ID和裝置編號，如果使用自動新增裝置，裝置編號可以自定義或者使用裝置MAC地址，裝置認證成功後會在後端自動新增一個對應的裝置實體。
1.訂閱主題
2.釋出主題
3.資料格式（裝置和系統互動使用JSON格式）
# 描述：裝置上電後釋出裝置資訊
# rssi 裝置強度（訊號極好[-55— 0]，訊號好[-70— -55]，訊號一般[-85— -70]，訊號差[-100— -85]）
# status 裝置狀態，固定為3，表示線上
# userId 使用者的ID
# firmwareVersion 韌體版本
{
"rssi": -20,
"firmwareVersion": 1.10,
"status": 3,
"userId": 1
}
# 描述：訂閱到裝置升級訊息後，根據版本號，Http請求下載韌體並升級
{
"version": 1.1
}
# 描述：訂閱到實時監測訊息，根據數量和間隔釋出實時監測資料
# count 數量
# interval 間隔，毫秒為單位
{
"count": 60,
"interval": 1000
}
# 描述：根據訂閱到的實時監測訊息，釋出指定數量和間隔的監測資料
# id 識別符號，實時監測是物模型中的屬性，產品詳情中檢視識別符號，對應id值
# value 裝置採集的值，只能是整數或者小數
# remark 備註可選，可為空或者使用裝置當前時間
[{
"id": "temperature",
"value": "27.43",
"remark": ""
}, {
"id": "humidity",
"value": "32.18",
"remark": ""
}]
# 描述：可選，釋出時鐘同步訊息，服務端訂閱到後下發時鐘同步訊息
# deviceSendTime 裝置傳送時間
{
"deviceSendTime": "1592361428000"
}
# 描述：可選，訂閱到時鐘同步訊息，計算當前時間 = (服務端接收時間 + 服務端傳送時間 + 裝置接收時間 - 裝置傳送時間) / 2
# deviceSendTime 裝置傳送時間
# serverRecvTime 服務端接收時間
# serverSendTime 服務端傳送時間
{
"deviceSendTime": "1592361428000",
"serverSendTime": "1592366463548",
"serverRecvTime": "1592366463548"
}
# 描述：屬性、功能、事件都屬於物模型，Json定義是一樣的。`value` 的值如果是布林型別，值為"0"或者"1"，代表開啟/關閉；列舉型別對應列舉項的鍵值(例如 "1"，代表中速檔位)；陣列型別是以英文逗號分隔的字串。
# id 識別符號，產品詳情中檢視物模型，對應物模型的識別符號
# value 對應值，檢視物模型中定義
# remark 可選，備註資訊，可在裝置日誌資訊中檢視到
[{
"id": "gear",
"value": "1",
"remark": "備註資訊"
} {
"id": "switch",
"value": "0",
"remark": "備註資訊"
}]
# 描述：屬性、功能、事件都屬於物模型，Json定義是一樣的,訂閱的訊息沒有 `remark` 備註資訊。屬性和功能的線上模式和普通模式，用於區分不同種類訊息，但是裝置的處理都是一樣的。例如都訂閱到訊息開啟開關，裝置的處理都是把開關開啟。
# id 識別符號，產品詳情中檢視物模型，對應物模型的識別符號
# value 對應值，檢視物模型中定義，同上
[{
"id": "gear",
"value": "1"
} {
"id": "switch",
"value": "0"
}]
（想要了解更多可檢視物美智慧官網：http://wumei.live/）