利用设备期望属性值实现灯泡状态设置_最佳实践

背景信息

灯泡没有存储能力，如果从云端控制灯泡状态，需要设备一直在线。然而，实际情况下，灯泡很少一直在线。

物联网平台支持期望属性值的设置，可以解决这一问题。

灯泡每次打开时，读取存储于云端的期望属性值，根据期望值更新设备的实际属性，然后将更新后的属性上报至云端，存储为属性最新值。

控制台创建信息

登录物联网平台控制台。
创建产品。本示例中，创建了路灯产品。
创建设备，并获取设备证书（ProductKey、DeviceName、DeviceSecret）和地域（RegionId）信息。本示例中，在路灯产品下创建设备Lamp。
设备创建成功后，可在设备的设备详情页，查看运行状态。

新建设备的最新属性值和期望属性值都为null，期望属性值版本为0。

在云端设置、查询期望属性值

在云端，您可以通过调用API，获取设备最新期望属性值和设置期望属性值控制设备。

具体操作可参考云端API文档。这里以Java SDK（云端）为例。

调用QueryDeviceDesiredProperty，查看设备的期望属性值。

DefaultProfile profile = DefaultProfile.getProfile(
        "<your-region-id>",          // 地域ID
        "<your-access-key-id>",      /阿里云账号的AccessKey ID
        "<your-access-key-secret>"); 阿里云账号Access Key Secret
IAcsClient client = new DefaultAcsClient(profile);

// 创建API请求并设置参数
QueryDeviceDesiredPropertyRequest request = new QueryDeviceDesiredPropertyRequest();
request.setProductKey(productKey);
request.setDeviceName(deviceName);
// 待查询的属性identifier列表。如不指定则查询所有属性（只读属性除外）的期望属性值。
request.setIdentifiers(Arrays.asList("LightStatus"));

// 发起请求并处理应答或异常
QueryDeviceDesiredPropertyResponse response;
try {
    response = client.getAcsResponse(request);

    QueryDeviceDesiredPropertyResponse.Data data = response.getData();
    for (QueryDeviceDesiredPropertyResponse.Data.DesiredPropertyInfo propInfo :
            data.getList()) {
        // 返回期望属性值及其版本，如 property=LightStatus desired=1 version=5
        System.out.println("property=" + propInfo.getIdentifier());
        System.out.println("desired=" + propInfo.getValue());
        System.out.println("version=" + propInfo.getBizVersion());
    }
} catch (ServerException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (ClientException e) {
    e.printStackTrace();
}

调用SetDeviceDesiredProperty，设置期望属性值。

DefaultProfile profile = DefaultProfile.getProfile(
        "<your-region-id>",          // 地域ID
        "<your-access-key-id>",     //阿里云账号的AccessKey ID
        "<your-access-key-secret>"); 阿里云账号AccessKey Secret
IAcsClient client = new DefaultAcsClient(profile);

// 创建API请求并设置参数
SetDeviceDesiredPropertyRequest request = new SetDeviceDesiredPropertyRequest();
request.setProductKey(productKey);
request.setDeviceName(deviceName);
// 待设置的属性identifier与期望属性值
request.setItems("{\"LightStatus\": 1}");
// 在处理多方并发控制设备的场景下可以使用期望属性值的版本，一般可以不指定版本
request.setVersions("{}");

// 发起请求并处理应答或异常
SetDeviceDesiredPropertyResponse response;
try {
    response = client.getAcsResponse(request);

    SetDeviceDesiredPropertyResponse.Data data = response.getData();
    // 如果设置成功，返回期望属性值的版本，如 {"LightStatus":5}
    System.out.println(data.getVersions());
} catch (ServerException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (ClientException e) {
    e.printStackTrace();
}

设备端开发

设备获取期望属性值，有两种场景：

灯泡重新开启时，主动获取云端缓存的期望属性值。
灯泡运行过程中，云端期望属性值发生改变，实时接收云端推送的期望属性值。

设备端开发更多信息请参考下载设备端SDK。

本文使用Java SDK为例。

本文提供了完整的设备端Demo代码，请在本文最后一章中获取Demo。

填入设备证书和地域信息。

/**
* 设备证书信息
*/
private static String productKey = "******";
private static String deviceName = "********";
private static String deviceSecret = "**************";
/**
* mqtt连接信息
*/
private static String regionId = "******";

加入以下方法，用于变更实际灯泡的属性，并在属性变更后，主动将信息上报到最新属性值中。

/**
 * 真实设备处理属性变更时，在以下两个场下会被调用：
 * 场景1. 设备联网后主动获取最新的属性期望值（由设备发起，拉模式）
 * 场景2. 设备在线时接收到云端property.set推送的属性期望值（由云端发起，推模式）
 * @param identifier  属性标识符
 * @param value       期望属性值
 * @param needReport  是否通过property.post发送状态上报。
 *                    上面场景2的处理函数中已集成属性上报能力，会将needReport设置为false
 * @return
 */
private boolean handlePropertySet(String identifier, ValueWrapper value, boolean needReport) {
    ALog.d(TAG, "真实设备处理属性变更 = [" + identifier + "], value = [" + value + "]");
    // 用户根据实际情况判性是否设置成功 这里测试直接返回成功
    boolean success = true;
    if (needReport) {
        reportProperty(identifier, value);
    }
    return success;
}

private void reportProperty(String identifier, ValueWrapper value){
    if (StringUtils.isEmptyString(identifier) || value == null) {
        return;
    }

    ALog.d(TAG, "上报 属性identity=" + identifier);

    Map<String, ValueWrapper> reportData = new HashMap<>();
    reportData.put(identifier, value);
    LinkKit.getInstance().getDeviceThing().thingPropertyPost(reportData, new IPublishResourceListener() {

        public void onSuccess(String s, Object o) {
            // 属性上报成功
            ALog.d(TAG, "上报成功 onSuccess() called with: s = [" + s + "], o = [" + o + "]");
        }

        public void onError(String s, AError aError) {
            // 属性上报失败
            ALog.d(TAG, "上报失败onError() called with: s = [" + s + "], aError = [" + JSON.toJSONString(aError) + "]");
        }
    });
}

灯泡在线时，如果云端设置了灯的期望属性值，该值将被推送到设备端。灯处理消息，改变状态。

灯启动后，参考connectNotifyListener方法注册处理消息。相关Alink协议请参考设备上报属性章节。

收到异步下行的数据后，mCommonHandler被调用，进而调用handlePropertySet更新设备的物理属性。

/**
 * 注册服务调用（以及属性设置）的响应函数。
 * 云端调用设备的某项服务的时候，设备端需要响应该服务并回复。
 */
public void connectNotifyListener() {
    List<Service> serviceList = LinkKit.getInstance().getDeviceThing().getServices();
    for (int i = 0; serviceList != null && i < serviceList.size(); i++) {
        Service service = serviceList.get(i);
        LinkKit.getInstance().getDeviceThing().setServiceHandler(service.getIdentifier(), mCommonHandler);
    }
}

private ITResRequestHandler mCommonHandler = new ITResRequestHandler() {
    public void onProcess(String serviceIdentifier, Object result, ITResResponseCallback itResResponseCallback) {
        ALog.d(TAG, "onProcess() called with: s = [" + serviceIdentifier + "]," +
                " o = [" + result + "], itResResponseCallback = [" + itResResponseCallback + "]");
        ALog.d(TAG, "收到云端异步服务调用 " + serviceIdentifier);
        try {
            if (SERVICE_SET.equals(serviceIdentifier)) {
                Map<String, ValueWrapper> data = (Map<String, ValueWrapper>)((InputParams)result).getData();
                ALog.d(TAG, "收到异步下行数据 " + data);
                // 设置真实设备的属性，然后上报设置完成的属性值
                boolean isSetPropertySuccess =
                        handlePropertySet("LightStatus", data.get("LightStatus"), false);
                if (isSetPropertySuccess) {
                    if (result instanceof InputParams) {
                        // 响应云端 接收数据成功
                        itResResponseCallback.onComplete(serviceIdentifier, null, null);
                    } else {
                        itResResponseCallback.onComplete(serviceIdentifier, null, null);
                    }
                } else {
                    AError error = new AError();
                    error.setCode(100);
                    error.setMsg("setPropertyFailed.");
                    itResResponseCallback.onComplete(serviceIdentifier, new ErrorInfo(error), null);
                }
            } else if (SERVICE_GET.equals(serviceIdentifier)) {
            } else {
                // 根据不同的服务做不同的处理，跟具体的服务有关系
                ALog.d(TAG, "根据真实的服务返回服务的值，请参照set示例");
                OutputParams outputParams = new OutputParams();
                // outputParams.put("op", new ValueWrapper.IntValueWrapper(20));
                itResResponseCallback.onComplete(serviceIdentifier, null, outputParams);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            ALog.d(TAG, "云端返回数据格式异常");
        }
    }

    public void onSuccess(Object o, OutputParams outputParams) {
        ALog.d(TAG, "onSuccess() called with: o = [" + o + "], outputParams = [" + outputParams + "]");
        ALog.d(TAG, "注册服务成功");
    }

    public void onFail(Object o, ErrorInfo errorInfo) {
        ALog.d(TAG, "onFail() called with: o = [" + o + "], errorInfo = [" + errorInfo + "]");
        ALog.d(TAG, "注册服务失败");
    }
};

灯泡离线时，如果云端设置了灯的期望属性值，该值将被存储在云端。

灯泡连网后，主动获取期望属性值。获取后，将调用handlePropertySet更新实际设备的属性。

LinkKit.getInstance().init(params, new ILinkKitConnectListener() {
    public void onError(AError aError) {
        ALog.e(TAG, "Init Error error=" + aError);
    }
    public void onInitDone(InitResult initResult) {
        ALog.i(TAG, "onInitDone result=" + initResult);

        connectNotifyListener();

        // 获取云端最新期望属性值
        getDesiredProperty(deviceInfo, Arrays.asList("LightStatus"), new IConnectSendListener() {
            public void onResponse(ARequest aRequest, AResponse aResponse) {
                if(aRequest instanceof MqttPublishRequest && aResponse.data != null) {
                    JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(aResponse.data.toString());
                    ALog.i(TAG, "onResponse result=" + jsonObject);
                    JSONObject dataObj = jsonObject.getJSONObject("data");
                    if (dataObj != null) {
                        if (dataObj.getJSONObject("LightStatus") == null) {
                            // 未设置期望值
                        } else {
                            Integer value = dataObj.getJSONObject("LightStatus").getInteger("value");
                            handlePropertySet("LightStatus", new ValueWrapper.IntValueWrapper(value), true);
                        }
                    }
                }
            }
            public void onFailure(ARequest aRequest, AError aError) {
                ALog.d(TAG, "onFailure() called with: aRequest = [" + aRequest + "], aError = [" + aError + "]");
            }
        });
    }
});

private void getDesiredProperty(BaseInfo info, List<String> properties, IConnectSendListener listener) {
    ALog.d(TAG, "getDesiredProperty() called with: info = [" + info + "], listener = [" + listener + "]");
    if(info != null && !StringUtils.isEmptyString(info.productKey) && !StringUtils.isEmptyString(info.deviceName)) {
        MqttPublishRequest request = new MqttPublishRequest();
        request.topic = DESIRED_PROPERTY_GET.replace("{productKey}", info.productKey).replace("{deviceName}", info.deviceName);
        request.replyTopic = DESIRED_PROPERTY_GET_REPLY.replace("{productKey}", info.productKey).replace("{deviceName}", info.deviceName);
        request.isRPC = true;
        RequestModel<List<String>> model = new RequestModel<>();
        model.id = String.valueOf(IDGeneraterUtils.getId());
        model.method = METHOD_GET_DESIRED_PROPERTY;
        model.params = properties;
        model.version = "1.0";
        request.payloadObj = model.toString();
        ALog.d(TAG, "getDesiredProperty: payloadObj=" + request.payloadObj);
        ConnectSDK.getInstance().send(request, listener);
    } else {
        ALog.w(TAG, "getDesiredProperty failed, baseInfo Empty.");
        if(listener != null) {
            AError error = new AError();
            error.setMsg("BaseInfoEmpty.");
            listener.onFailure(null, error);
        }
    }
}

验证操作

待验证结果：无论灯泡在线或者离线，都可以通过设置期望属性值成功更改设备状态。

设备在线时，服务端修改灯泡开关状态，灯泡实时响应状态变化。
设备不在线时，服务端修改灯泡开关状态，云端期望属性值与设备的最新属性值不一致。
设备联网后，设备主动拉取期望属性值，设备的最新属性值实现与云端期望属性值的同步。

总结：只需修改期望属性值即可改变灯泡的开关状态。没有存储能力的灯泡，通过期望属性值实现了灯泡开关状态的控制。

设备端Demo代码

package com.aliyun.alink.devicesdk.demo;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.aliyun.alink.apiclient.utils.StringUtils;
import com.aliyun.alink.dm.api.BaseInfo;
import com.aliyun.alink.dm.api.DeviceInfo;
import com.aliyun.alink.dm.api.InitResult;
import com.aliyun.alink.dm.model.RequestModel;
import com.aliyun.alink.dm.utils.IDGeneraterUtils;
import com.aliyun.alink.linkkit.api.ILinkKitConnectListener;
import com.aliyun.alink.linkkit.api.IoTMqttClientConfig;
import com.aliyun.alink.linkkit.api.LinkKit;
import com.aliyun.alink.linkkit.api.LinkKitInitParams;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.api.ConnectSDK;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.connect.channel.MqttPublishRequest;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.core.base.ARequest;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.core.base.AResponse;
import com.aliyun.alink.linksdk.cmp.core.listener.IConnectSendListener;
import com.aliyun.alink.linksdk.tmp.api.InputParams;
import com.aliyun.alink.linksdk.tmp.api.OutputParams;
import com.aliyun.alink.linksdk.tmp.device.payload.ValueWrapper;
import com.aliyun.alink.linksdk.tmp.devicemodel.Service;
import com.aliyun.alink.linksdk.tmp.listener.IPublishResourceListener;
import com.aliyun.alink.linksdk.tmp.listener.ITResRequestHandler;
import com.aliyun.alink.linksdk.tmp.listener.ITResResponseCallback;
import com.aliyun.alink.linksdk.tmp.utils.ErrorInfo;
import com.aliyun.alink.linksdk.tools.AError;
import com.aliyun.alink.linksdk.tools.ALog;

import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class LampDemo {
    private static final String TAG = "LampDemo";

    private final static String SERVICE_SET = "set";
    private final static String SERVICE_GET = "get";

    public static String DESIRED_PROPERTY_GET = "/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/property/desired/get";
    public static String DESIRED_PROPERTY_GET_REPLY = "/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/property/desired/get_reply";
    public static String METHOD_GET_DESIRED_PROPERTY = "thing.property.desired.get";

    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 设备证书信息
         */
        String productKey = "****";
        String deviceName = "Lamp";
        String deviceSecret = "****";
        /**
         * mqtt连接信息
         */
        String regionId = "cn-shanghai";

        LampDemo manager = new LampDemo();

        DeviceInfo deviceInfo = new DeviceInfo();
        deviceInfo.productKey = productKey;
        deviceInfo.deviceName = deviceName;
        deviceInfo.deviceSecret = deviceSecret;

        manager.init(deviceInfo, regionId);
    }

    public void init(final DeviceInfo deviceInfo, String region) {
        LinkKitInitParams params = new LinkKitInitParams();
        /**
         * 设置 Mqtt 初始化参数
         */
        IoTMqttClientConfig config = new IoTMqttClientConfig();
        config.productKey = deviceInfo.productKey;
        config.deviceName = deviceInfo.deviceName;
        config.deviceSecret = deviceInfo.deviceSecret;
        config.channelHost = deviceInfo.productKey + ".iot-as-mqtt." + region + ".aliyuncs.com:1883";
        /**
         * 是否接受离线消息
         * 对应 mqtt 的 cleanSession 字段
         */
        config.receiveOfflineMsg = false;
        params.mqttClientConfig = config;

        /**
         * 设置初始化，传入设备证书信息
         */
        params.deviceInfo = deviceInfo;

        LinkKit.getInstance().init(params, new ILinkKitConnectListener() {
            public void onError(AError aError) {
                ALog.e(TAG, "Init Error error=" + aError);
            }
            public void onInitDone(InitResult initResult) {
                ALog.i(TAG, "onInitDone result=" + initResult);

                connectNotifyListener();

                // 获取云端最新期望属性值
                getDesiredProperty(deviceInfo, Arrays.asList("LightStatus"), new IConnectSendListener() {
                    public void onResponse(ARequest aRequest, AResponse aResponse) {
                        if(aRequest instanceof MqttPublishRequest && aResponse.data != null) {
                            JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(aResponse.data.toString());
                            ALog.i(TAG, "onResponse result=" + jsonObject);
                            JSONObject dataObj = jsonObject.getJSONObject("data");
                            if (dataObj != null) {
                                if (dataObj.getJSONObject("LightStatus") == null) {
                                    // 未设置期望值
                                } else {
                                    Integer value = dataObj.getJSONObject("LightStatus").getInteger("value");
                                    handlePropertySet("LightStatus", new ValueWrapper.IntValueWrapper(value), true);
                                }
                            }
                        }
                    }
                    public void onFailure(ARequest aRequest, AError aError) {
                        ALog.d(TAG, "onFailure() called with: aRequest = [" + aRequest + "], aError = [" + aError + "]");
                    }
                });
            }
        });
    }

    /**
     * 真实设备处理属性变更，两个场景下会被调用：
     * 场景1. 设备联网后主动获取最新的属性期望值（由设备发起，拉模式）
     * 场景2. 设备在线时接收到云端property.set推送（由云端发起，推模式）
     * @param identifier  属性标识符
     * @param value       期望属性值
     * @param needReport  是否发送property.post状态上报。
     *                    上面场景2的处理函数中已集成属性上报能力，会将needReport设置为false
     * @return
     */
    private boolean handlePropertySet(String identifier, ValueWrapper value, boolean needReport) {
        ALog.d(TAG, "真实设备处理属性变更 = [" + identifier + "], value = [" + value + "]");
        // 用户根据实际情况判断属性是否设置成功 这里测试直接返回成功
        boolean success = true;
        if (needReport) {
            reportProperty(identifier, value);
        }
        return success;
    }

    private void reportProperty(String identifier, ValueWrapper value){
        if (StringUtils.isEmptyString(identifier) || value == null) {
            return;
        }

        ALog.d(TAG, "上报 属性identity=" + identifier);

        Map<String, ValueWrapper> reportData = new HashMap<>();
        reportData.put(identifier, value);
        LinkKit.getInstance().getDeviceThing().thingPropertyPost(reportData, new IPublishResourceListener() {

            public void onSuccess(String s, Object o) {
                // 属性上报成功
                ALog.d(TAG, "上报成功 onSuccess() called with: s = [" + s + "], o = [" + o + "]");
            }

            public void onError(String s, AError aError) {
                // 属性上报失败
                ALog.d(TAG, "上报失败onError() called with: s = [" + s + "], aError = [" + JSON.toJSONString(aError) + "]");
            }
        });
    }

    /**
     * 注册服务调用（以及属性设置）的响应函数。
     * 云端调用设备的某项服务的时候，设备端需要响应该服务并回复。
     */
    public void connectNotifyListener() {
        List<Service> serviceList = LinkKit.getInstance().getDeviceThing().getServices();
        for (int i = 0; serviceList != null && i < serviceList.size(); i++) {
            Service service = serviceList.get(i);
            LinkKit.getInstance().getDeviceThing().setServiceHandler(service.getIdentifier(), mCommonHandler);
        }
    }

    private ITResRequestHandler mCommonHandler = new ITResRequestHandler() {
        public void onProcess(String serviceIdentifier, Object result, ITResResponseCallback itResResponseCallback) {
            ALog.d(TAG, "onProcess() called with: s = [" + serviceIdentifier + "]," +
                    " o = [" + result + "], itResResponseCallback = [" + itResResponseCallback + "]");
            ALog.d(TAG, "收到云端异步服务调用 " + serviceIdentifier);
            try {
                if (SERVICE_SET.equals(serviceIdentifier)) {
                    Map<String, ValueWrapper> data = (Map<String, ValueWrapper>)((InputParams)result).getData();
                    ALog.d(TAG, "收到异步下行数据 " + data);
                    // 设置真实设备的属性，然后上报设置完成的属性值
                    boolean isSetPropertySuccess =
                            handlePropertySet("LightStatus", data.get("LightStatus"), false);
                    if (isSetPropertySuccess) {
                        if (result instanceof InputParams) {
                            // 响应云端 接收数据成功
                            itResResponseCallback.onComplete(serviceIdentifier, null, null);
                        } else {
                            itResResponseCallback.onComplete(serviceIdentifier, null, null);
                        }
                    } else {
                        AError error = new AError();
                        error.setCode(100);
                        error.setMsg("setPropertyFailed.");
                        itResResponseCallback.onComplete(serviceIdentifier, new ErrorInfo(error), null);
                    }
                } else if (SERVICE_GET.equals(serviceIdentifier)) {
                } else {
                    // 根据不同的服务做不同的处理，跟具体的服务有关系
                    ALog.d(TAG, "用户根据真实的服务返回服务的值，请参照set示例");
                    OutputParams outputParams = new OutputParams();
                    // outputParams.put("op", new ValueWrapper.IntValueWrapper(20));
                    itResResponseCallback.onComplete(serviceIdentifier, null, outputParams);
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                ALog.d(TAG, "云端返回数据格式异常");
            }
        }

        public void onSuccess(Object o, OutputParams outputParams) {
            ALog.d(TAG, "onSuccess() called with: o = [" + o + "], outputParams = [" + outputParams + "]");
            ALog.d(TAG, "注册服务成功");
        }

        public void onFail(Object o, ErrorInfo errorInfo) {
            ALog.d(TAG, "onFail() called with: o = [" + o + "], errorInfo = [" + errorInfo + "]");
            ALog.d(TAG, "注册服务失败");
        }
    };

    private void getDesiredProperty(BaseInfo info, List<String> properties, IConnectSendListener listener) {
        ALog.d(TAG, "getDesiredProperty() called with: info = [" + info + "], listener = [" + listener + "]");
        if(info != null && !StringUtils.isEmptyString(info.productKey) && !StringUtils.isEmptyString(info.deviceName)) {
            MqttPublishRequest request = new MqttPublishRequest();
            request.topic = DESIRED_PROPERTY_GET.replace("{productKey}", info.productKey).replace("{deviceName}", info.deviceName);
            request.replyTopic = DESIRED_PROPERTY_GET_REPLY.replace("{productKey}", info.productKey).replace("{deviceName}", info.deviceName);
            request.isRPC = true;
            RequestModel<List<String>> model = new RequestModel<>();
            model.id = String.valueOf(IDGeneraterUtils.getId());
            model.method = METHOD_GET_DESIRED_PROPERTY;
            model.params = properties;
            model.version = "1.0";
            request.payloadObj = model.toString();
            ALog.d(TAG, "getDesiredProperty: payloadObj=" + request.payloadObj);
            ConnectSDK.getInstance().send(request, listener);
        } else {
            ALog.w(TAG, "getDesiredProperty failed, baseInfo Empty.");
            if(listener != null) {
                AError error = new AError();
                error.setMsg("BaseInfoEmpty.");
                listener.onFailure(null, error);
            }
        }
    }
}