准备环境和资源

10

开始教程前，请按以下步骤准备环境和资源：

1. 访问阿里云免费试用。单击页面右上方的登录/注册按钮，并根据页面提示完成账号登录（已有阿里云账号）、账号注册（尚无阿里云账号）或实名认证（根据试用产品要求完成个人实名认证或企业实名认证）。

2. 成功登录后，在产品类别下选择物联网>物联网平台，单击立即试用。

3. 同意协议后，根据页面提示完成试用申请。

4. 申请成功后，页面显示提交成功的信息，单击前往控制台。

5. 如果未开通物联网平台服务，单击立即开通，根据页面提示，完成开通物联网平台服务。

6. 准备Node.js语言开发环境。教程中设备端开发是在Windows 10（64位）下，使用阿里云提供的Node.js语言SDK进行开发；教程中服务端下发指令，使用物联网平台的云端Node.js语言SDK，调用接口Pub。

   教程以Windows 10（64位）系统为例，下载安装包node-v14.15.1-x64.msi。

7. 准备Java开发环境。教程中服务端接收设备消息，使用Java语言的AMQP SDK。

   使用Java开发环境如下：

   • 操作系统：Windows 10 64位

   • JDK版本：JDK8

   • 集成开发环境：IntelliJ IDEA社区版

登录物联网平台

1

申请试用物联网平台服务完成后，系统会提供一个月试用的标准型企业版实例部署在华东2（上海）地域。您可先试用物联网平台服务：设备接入物联网平台、设备上报消息至物联网平台、服务端订阅设备消息、从物联网平台下发指令到设备等。

1. 登录物联网平台控制台。

2. 在控制台左上方，选择物联网平台所在地域华东2（上海）。

创建产品和设备

3

使用物联网平台接入设备前，您需在物联网平台控制台创建产品和对应设备，获取设备证书（ProductKey、DeviceName和DeviceSecret）。

1. 在实例概览页面，单击试用版实例ID或备注名称。

2. 在左侧导航栏，选择设备管理>产品，单击创建产品。

3. 在新建产品页面，配置参数后，单击确认。

   本教程的产品名称为家庭温控器，所属品类为自定义品类，其他参数使用默认值，如下图所示。

   

4. 在创建产品页面，单击前往定义物模型。

   为产品定义物模型，将实际产品抽象成由属性、服务、事件所组成的数据模型，便于物联网平台管理和数据交互。

5. 在功能定义页签，单击编辑草稿，按照以下步骤，为家庭温控器产品定义温度（temperature）和湿度（humidity）属性。

   1. 在默认模块下，单击添加自定义功能，如下图所示，分别配置温度和湿度。

      

   2. 单击功能定义的编辑草稿页面左下方的发布上线。控制台页面会弹出发布物模型上线？对话框。

   3. 选中确认已查看当前版本与线上版本的比对结果前复选框。

   4. 单击确定，完成物模型的发布。

6. 在产品详情页面，单击前往管理。

   

7. 在设备列表页签，单击添加设备，在弹出对话框中，输入设备名称（例如Device1），单击确认。

   

8. 创建设备成功后，在弹出的添加完成对话框，单击一键复制设备证书获取设备证书。

   您也可单击前往查看，在设备详情页面，单击DeviceSecret右侧查看，获取设备证书。

   设备证书包含ProductKey、DeviceName和DeviceSecret，是设备与物联网平台进行通信的重要身份认证。

   重要

   后续设备接入，需设置此信息，请复制后妥善保管。

   参数	说明
   ProductKey	设备所属产品的ProductKey，即物联网平台为产品颁发的全局唯一标识符。
   DeviceName	设备在产品内的唯一标识符。DeviceName与设备所属产品的ProductKey组合，作为设备标识，用来与物联网平台进行连接认证和通信。
   DeviceSecret	物联网平台为设备颁发的设备密钥，用于认证加密。需与DeviceName成对使用。

设备接入和上报数据

7

获取设备证书（ProductKey、DeviceName和DeviceSecret）后，通过MQTT协议将设备接⼊企业版实例。

1. 在Windows系统或Linux系统下载并安装Node.js。教程以Windows 10（64位）系统为例，下载安装包node-v14.15.1-x64.msi。

2. 安装成功后，打开CMD窗口，通过以下命令查看node版本。

   显示版本号，表示安装成功。

   node --version

   v14.15.1

3. 在本地计算机创建一个JavaScript文件（例如iot_device.js），用来存放Node.js示例代码。

   Node.js示例代码如下所示：

   重要

   以下参数仅为示例值，需要替换为实际环境中真实值。

   参数	示例	说明
   productKey	g18l***	您添加设备后，保存的设备证书信息 您可在控制台中设备Device1的设备详情页面查看。
   deviceName	Device1
   deviceSecret	b2e6e4f102458d84***
   host	iot-cn-***.mqtt.iothub.aliyuncs.com	MQTT设备接入域名。 您可在控制台中实例的实例详情页面，单击查看开发配置，查看MQTT的信息。

   const mqtt = require('aliyun-iot-mqtt');
   // 1. 设备身份信息
   var options = {
       productKey: "g18l***",
       deviceName: "Device1",
       deviceSecret: "b2e6e4f102458d84***",
       host: "iot-cn-***.mqtt.iothub.aliyuncs.com"
   };
   
   // 2. 建立MQTT连接
   const client = mqtt.getAliyunIotMqttClient(options);
   //订阅云端指令Topic
   client.subscribe(`/${options.productKey}/${options.deviceName}/user/get`)
   client.subscribe(`/sys/${options.productKey}/${options.deviceName}/thing/event/property/post_reply`)
   client.on('message', function(topic, message) {
       console.log("topic " + topic)
       console.log("message " + message)
   })
   
   setInterval(function() {
       // 3.定时上报温湿度数据
       client.publish(`/sys/${options.productKey}/${options.deviceName}/thing/event/property/post`, getPostData(), { qos: 0 });
   }, 5 * 1000);
   
   function getPostData() {
       const payloadJson = {
           id: Date.now(),
           version: "1.0",
           params: {
               temperature: Math.floor((Math.random() * 20) + 10),
               humidity: Math.floor((Math.random() * 20) + 10)
           },
           method: "thing.event.property.post"
   
       }
       console.log("payloadJson " + JSON.stringify(payloadJson))
       return JSON.stringify(payloadJson);
   }

4. 打开CMD窗口，使用cd命令找到iot_device.js文件所在路径，在该路径下使用npm命令下载阿里云IoT的MQTT库。下载后的MQTT库文件如下图所示。

   npm install aliyun-iot-mqtt -S

   

5. MQTT库下载完成后，在CMD窗口输入如下命令，运行iot_device.js代码，启动设备。

   返回如下信息，表示设备接入成功，并上报数据。

   node iot_device.js

   payloadJson {"id":161848***,"version":"1.0","params":{"temperature":16,"humidity":21},"method":"thing.event.property.post"}
   topic /sys/g18l***/Device1/thing/event/property/post_reply
   message {"code":200,"data":{},"id":"16184848***","message":"success","method":"thing.event.property.post","version":"1.0"}

服务端订阅设备消息

10

设备连接物联网平台后，数据直接上报至物联网平台，平台上的数据可以通过AMQP通道流转至您的服务器。本文为您介绍通过配置AMQP服务端订阅，实现企业服务器通过接入AMQP客户端，接收路灯设备数据的完整流程。

1. 为消息消费端配置消费组身份，用于企业服务器通过消费组获取转发的消息。

   1. 在左侧导航栏，选择消息转发>服务端订阅，单击消费组列表页签。

   2. 单击创建消费组。

   3. 在创建消费组对话框中，设置消费组名称为温控器数据接收，单击确认。

      创建消费组成功后，跳转到消费组详情页面，查看消费组ID。您需复制并保存消费组ID值，用于AMQP客户端接入。

      

2. 为家庭温控器产品配置服务端订阅，用于您的服务器直接订阅产品下多种类型的消息。

   1. 在左侧导航栏，选择消息转发>服务端订阅。

   2. 在服务端订阅页面的订阅列表页签下，单击创建订阅。

   3. 在创建订阅对话框，设置参数后单击确认。

      参数	说明
      产品	选择家庭温控器。
      订阅类型	选择AMQP。
      消费组	选择上一步创建的温控器数据接收。
      推送消息类型	选择设备上报消息和物模型历史数据上报。更多消息类型，请参见配置AMQP服务端订阅。

   您也可以通过云产品流转规则，将数据转发至AMQP订阅的消费组，使用AMQP客户端接收消息。

   例如，将流转规则温控器数据流转中已处理的物模型数据上报内容，转发到AMQP订阅的消费组温控器数据接收中。

   1. 在左侧导航栏，选择消息转发 > 云产品流转。

   2. 在云产品流转页面，单击创建规则。

      重要

      若当前页面显示新版功能，先单击右上角返回旧版，进入旧版功能页面，再单击创建规则。

   3. 在创建云产品流转规则对话框，输入规则名称为温控器数据流转，数据格式为JSON，单击确认。

   4. 规则创建成功后，进入数据流转规则页面，参照以下操作，编辑处理消息数据的SQL。

      1. 单击编写SQL。

      2. 在弹出对话框中，输入SELECT的字段，并选择Topic的数据类型为物模型数据上报、产品为家庭温控器、设备为Device1、物模型模块为默认模块、Topic为thing/event/property/post。

         本示例SELECT的字段如下：

         SQL编写更多信息，请参见SQL表达式和函数列表。

         items.temperature.value as temperature, items.humidity.value as humidity,deviceName() as deviceName,timestamp() as time

         

      3. 单击确认。

   5. 单击转发数据一栏对应的添加操作。

   6. 在添加操作对话框中，选择操作为发布到AMQP服务端订阅消费组，消费组为温控器数据接收，单击确认。

      

3. 下载Demo代码包，并解压。

4. 打开IntelliJ IDEA，导入Demo包中的示例工程amqp-demo。

   示例使用Java开发语言，推荐使用Apache Qpid JMS客户端，在pom.xml文件中，已添加相关Maven依赖。

5. 在工程的pom.xml文件中，单击Load Maven Changes图标，完成Qpid JMS客户端等依赖包下载。

6. 在src/main/java/com.aliyun.iotx.demo目录下AmqpClient.java文件中，参照下表，修改JMS客户端接入物联网平台代码中的参数值。

   重要

   • 本Demo代码中，添加了结束程序的代码（Thread.sleep(60 * 1000);），即程序启动成功，运行一分钟后会结束。实际场景中，您可根据业务需求自行设置程序启动逻辑。

   • 以下参数仅为示例值，需要替换为实际环境中真实值。

   参数	示例	说明
   accessKey	LTAI4GFGQvKuqHJhFa******	登录物联网平台控制台，将鼠标移至账号头像上，然后单击AccessKey管理，获取AccessKey ID和AccessKey Secret。
   accessSecret	iMS8ZhCDdfJbCMeA005sieKe******
   consumerGroupId	VWhGZ2QnP7kxWpeSSjt******	已创建的温控器数据接收消费组ID。
   iotInstanceId	"iot-cn-6ja***"	实例ID。 您可在控制台的实例概览页面查看。
   clientId	12345	客户端ID，可自定义，长度不可超过64个字符。建议设置为您的AMQP客户端所在服务器UUID、MAC地址、IP等唯一标识，方便您识别区分不同的客户端。 AMQP客户端接入成功后，在控制台的温控器数据接收的消费组详情页面，显示该参数。
   connectionCount	4	启动AMQP客户端的连接数，最大不超过64个。用于实时消息推送的扩容。 消费组详情页面会以${clientId}+"-"+数字形式，显示连接的客户端。其中数字最小值为0。
   host	iot-***.amqp.iothub.aliyuncs.com	AMQP接入域名。 您可在控制台中实例的实例详情页面，单击查看开发配置，单击AMQP页签查看。

   

7. 运行AmqpClient.java示例代码后，返回类似如下日志信息，表示AMQP客户端已接入物联网平台并成功接收消息。

   参数	说明
   topic	设备属性上报的Topic。
   messageId	消息的ID。
   content	消息的内容。

   

云端下发消息给设备

7

您通过云端应用调用Pub接口，向温控器发送指令。

1. 在本地计算机创建一个JavaScript文件（例如PubApi.js），用来存放Pub API调⽤的参考代码。

   Pub API调⽤的参考代码如下所示：

   本示例需修改以下参数的值。更多信息，请参见云端开发指南。

   重要

   • MessageContent是要发送的消息主体，通过将消息原文转换成二进制数据，并进行Base64编码生成。示例为消息“washingMode: 2, washingTime: 30”编码后的值。

   • 以下参数仅为示例值，需要替换为实际环境中真实值。

   参数	示例	说明
   accessKeyID	LTAI4GFGQvKuqHJhFa******	您的阿里云账号的AccessKey ID。 登录物联网平台控制台，将鼠标移至账号头像上，然后单击AccessKey管理，获取AccessKey ID和AccessKey Secret。
   accessKeySecret	iMS8ZhCDdfJbCMeA005sieKe******
   endpoint	https://iot.cn-shanghai.aliyuncs.com	调用云服务的接入地址。物联网平台的接入地址格式：iot.${RegionId}.aliyuncs.com。
   RegionId	cn-shanghai	您的物联网平台服务的地域代码。教程中试用版实例部署在华东2（上海）。
   TopicFullName	/g34q2******/Device1/user/get	要发布消息的自定义Topic。 本示例使用物联网平台中的自定义Topic：/${productKey}/${deviceName}/user/get。 其中${productKey}为产品家庭温控器的ProductKey值，${deviceName}为设备Device1。
   ProductKey	g34q2******	家庭温控器的ProductKey值。
   IotInstanceId	iot-cn-6ja1y******	实例ID。 您可在控制台的实例概览页面查看。

   const Core = require('@alicloud/pop-core');
   
   var client = new Core({
     accessKeyId: 'LTAI4GFGQvKuqHJhFa******',
     accessKeySecret: 'iMS8ZhCDdfJbCMeA005sieKe******',
     endpoint: 'https://iot.cn-shanghai.aliyuncs.com',
     apiVersion: '2018-01-20'
   });
   
   var params = {
     "RegionId": "cn-shanghai",
     "TopicFullName": "/g34q2******/Device1/user/get",
     "MessageContent": "d2FzaGluZ01vZGU6IDIsIHdhc2hpbmdUaW1lOiAzMA==",
     "ProductKey": "g34q2******",
     "IotInstanceId": "iot-cn-6ja1y******"
   }
   
   var requestOption = {
     method: 'POST'
   };
   
   client.request('Pub', params, requestOption).then((result) => {
     console.log(JSON.stringify(result));
   }, (ex) => {
     console.log(ex);
   })                            

2. 打开CMD窗口，使用cd命令找到PubApi.js文件所在路径，在该路径下执行以下命令，安装@alicloud/pop-core模块。

   安装成功后，下载的库文件如下：

   node_modules文件夹中包含以下文件：

   npm install @alicloud/pop-core -S

   

   

3. 继续在该路径下执行以下命令，安装co模块。

   安装成功后，node_modules文件夹中文件如下：

   npm install co

   

4. 模块安装完成后，在CMD窗口输入如下命令，运行PubApi.js代码，从云端下发指令到设备端。

   执行结果如图所示。关于返回参数的更多信息，请参见Pub。

   node PubApi.js

   

可视化分析设备数据

20

本教程以已创建产品家庭温控器的设备Device1数据为例，指导您在物联网平台上使用数据服务，对设备数据进行处理和可视化分析，帮助您快速了解并使用物联网平台数据服务的功能。

步骤一：开启设备数据备份

备份设备数据源是分析设备数据的前提和基础，物联网平台数据服务的数据指标、数据可视化等功能，均直接或间接依赖存储备份的数据源。

1. 在试用版实例下的左侧导航栏，选择数据服务 > 数据接入。

2. 在设备数据源页签，找到试用版实例，单击操作列的备份。

3. 在数据备份对话框中，设置备份周期，选择目标产品。

   详细说明，请参见备份设备数据源。

   

4. 单击确认。

可选：回刷设备数据

物联网平台数据服务采用T+1模式统计存储数据，您可使用数据回刷功能，获取开启备份时间之前设备上报的数据。

1. 在设备数据源页签的实例列表中，找到试用版实例，单击查看。

2. 在产品列表中，找到产品家庭温控器，在操作列单击查看。

3. 在产品信息表格中，找到备份状态栏，单击数据回刷。

4. 在数据回刷对话框，选择数据回刷的起止时间和回刷类型。

   

5. 单击确定。

数据回刷的更多详细说明，请参见回刷设备数据。

步骤二：新建自定义存储表

创建自定义存储用于存储SQL分析任务调度统计的设备温度、湿度的月平均值,。

1. 在试用版实例下的左侧导航栏，选择数据服务 > 数据存储。

2. 创建自定义存储表：家庭温控器数据统计。

   1. 在数据存储页面单击冷数据存储页签。

   2. 在冷数据存储页签，单击自定义存储表。

   3. 在自定义存储表页签，单击新建自定义存储表。

   4. 在新建自定义存储表对话框中，完成以下设置。

      参数详细说明，请参见创建自定义存储表。

      

   5. 单击确认。

步骤三：创建SQL分析任务

设置SQL分析任务调度策略，统计设备温度、湿度的月平均数据，存储到自定义存储表：家庭温控器数据统计。

1. 在试用版实例下的左侧导航栏，选择数据服务 > 分析洞察。

2. 新建SQL任务。

   1. 在分析洞察页面，单击新建SQL分析。

   2. 在弹出的对话框中，输入SQL分析任务的数据开发名称：家庭温控器数据统计。

   3. 单击确定。

3. 在分析洞察页面，找到家庭温控器数据统计，单击操作列的开发工作台。

4. 编写SQL获取设备Device1的温湿度月平均值。

   1. 在SQL数据分析工作台左侧的产品存储表（产品属性时序表）下，选择要查询的数据对象：家庭温控器（${product.******}）。

   2. 在SQL语句编辑区域，编写SQL语句。

      本教程查询设备Device1当月已上报温湿度数据的平均值。SQL语句中${product.*****}的*****替换为家庭温控器的ProductKey。

      SQL语句的使用说明，请参见编写SQL语句。

      SELECT
      b.product_key,
      b.device_name,
      b.date_month,
      avg(b.temperature) as avg_temperature,
      avg(b.humidity) as avg_humidity
      FROM (
            SELECT 
              `$product_key` AS `product_key`,
              `$device_name` AS `device_name`, 
              substr(`$event_date`, 1, 6) AS date_month, 
              `temperature` AS `temperature`, 
              `humidity` AS `humidity`
              FROM ${product.*****} 
              where substr(`$event_date`, 1, 6) = to_char(to_timestamp(CAST(${bizDate} / 1000 AS BIGINT)),'yyyyMM')
      ) b
      group by b.product_key, b.device_name, b.date_month

   3. 可选：单击编辑区域上方的验正SQL图标，校验编写的SQL语句的语法。

5. 单击编辑区域上方的运行图标。

   您可在编辑区域下方的运行日志、结果和输出结构页签下，分别查看运行SQL语句的日志、结果和输出字段的结构。

   

6. 设置调度策略，将SQL语句处理的数据存储到自定义存储表：家庭温控器数据统计。

   1. 在SQL数据分析工作台顶部工具栏的右上角，单击执行设置图标。

   2. 在执行设置对话框中，设置SQL分析任务的调度策略。

      配置的详细说明，请参见设置任务调度策略。

      

   3. 单击确定。

7. 发布SQL分析任务。

   1. 单击工作台右上角工具栏中的发布图标。

   2. 在弹出对话框中单击确定。

   

步骤四：新建数据指标

基于采集的设备数据，本教程介绍物联网平台数据服务的数据指标功能，通过对设备数据做指标管理和指标衍生，以进行数据可视化分析，从中挖掘价值。

1. 在试用版实例下的左侧导航栏，选择数据服务 > 数据指标。

2. 单击自定义指标页签。

3. 参照以下步骤，为产品导入原始定义指标。

   1. 在自定义指标页签，单击产品视角页签。

   2. 在产品列表中，找到产品家庭温控器，单击操作列的导入。

   3. 在导入原始定义指标面板，选中所有原始定义属性，单击导入。

   完成以上步骤，会同步添加产品物模型定义的原子词。您可在词库管理页面查看。

   

   

4. 参照以下步骤，新增最高温度、最低温度、平均温度这三个原子词。

   1. 在自定义指标页签，单击数据列表右上方的词库管理。

   2. 在原子词页签，单击新增原子词。

   3. 在新增原子词页面，根据页面提示，配置最高温度参数，单击完成。

      相关参数的更多信息，请参见新增原子词。

      

   4. 参考以上步骤，新增最低温度和平均温度。

      

5. 为新增的原子词配置对应衍生指标并发布上线，用于数据报表可视化分析。

   1. 在自定义指标页签，单击所有指标页签。

   2. 单击新建指标。

   3. 在新建指标页面，完成以下设置。

      

   4. 配置指标定义参数，如下图所示。

      

   5. 单击完成并上线。

   6. 参考以上步骤，配置最近1天最低温度和最近1天平均温度指标。

      

   您可在数据服务>数据指标>自定义指标>所有指标页签下，查看到新增的指标。

   

6. 由于衍生指标是T+1方式存储备份数据，您可以手动创建回刷任务，回刷历史数据。

   1. 在自定义指标页签，单击右上角指标任务。

   2. 单击回刷实例页签，然后单击新建回刷任务。

   3. 在新建回刷任务面板，完成参数配置，单击确认。

      相关参数说明请参见指标回刷。

      

   4. 参考以上步骤新建最近1天最低温度和最近1天平均温度指标回刷任务。

      指标任务回刷完成后，状态显示成功，表示数据汇总完成。

      

数据指标的更多详细说明，请参见数据指标。

步骤五：配置数据可视化

使用数据服务的数据报表功能，分析设备的时序数据。

1. 在试用版实例下的左侧导航栏，选择数据服务>数据应用。

2. 创建工作簿。

   1. 在数据来源页签，单击工作簿页签。

   2. 单击新建工作簿。

   创建完成后，页面会自动跳转到数据分析报表工作台页面。

   在工作簿页签的列表中，会自动生成默认的工作簿。您可单击对应操作列的属性，设置工作簿名称。

   在报表页签的列表中，会自动生成默认的报表。您可单击对应操作列的修改信息，设置报表名称。

   本教程设置工作簿和报表的名称为家庭温控器数据统计。

   

   

3. 添加数据。

   1. 在打开的数据分析报表工作台中，单击数据栏最右侧的新增。

   2. 在新增数据集对话框，单击左侧设备。

   3. 选择产品家庭温控器，选中设备Device1复选框。

   4. 单击确认。

4. Device1数据可视化。

   1. 从图表栏中，拖拽一个折线图组件到左侧画布中，选中数据Device1。

      在右侧数据下方展示原始指标数据。

      

   2. 拖拽字段业务时间到X轴，湿度到Y轴。

      

   3. 配置样式和分析，展示湿度变化趋势。

      配置说明，请参见折线图。

      

   4. 从图表栏中，拖拽两个指标卡组件到左侧画布中，分别选择数据Deivce1的原始指标字段和衍生的日指标字段到数值框，展示设备的原始指标和衍生指标数据。

      指标卡默认展示求和数据，一行展示3个指标，您可以单击数值框指标的图标，选择聚合数据；单击样式，设置标题名称和每行展示。您也可以单击新建筛选器，设置展示数据的时间范围。

      配置说明，请参见指标卡。

      

   5. 从图表栏中，拖拽一个散点图组件到左侧画布中，展示温度的散点趋势。如下图所示。

      配置说明，请参见散点图。

      

   6. 在数据分析报表工作台，依次单击右上角的保存、预览，可查看报表数据展示效果。

5. 单击右上角发布，在弹出的对话框中，单击确认。

数据可视化应用的更多详细说明，请参见数据报表。

完成

2

可视化分析设备数据

• 查看SQL分析任务详情。

  1. 在试用版实例下的左侧导航栏，选择数据服务>分析洞察。

  2. 单击家庭温控器数据统计对应操作列的查看。

     您可以查看数据开发详情。

     

     

• 查看可视化报表

  1. 在试用版实例下的左侧导航栏，选择数据服务>数据应用。

  2. 单击数据报表页签。

  3. 单击报表页签。

  4. 在报表页签的列表中，找到家庭温控器数据统计报表，单击操作列的查看线上报表。

     您可根据报表数据，分析当前家庭环境中温湿度状态，改善或预防可能导致的生活、身体健康问题。

     

清理与后续

本教程使用的标准型企业版实例只能免费试用1个月。1个月到期后，系统会自动释放实例。完成教程后，请参考以下场景处理物联网平台的资源：

• 如果无需使用物联网平台，1个月到期后，系统自动释放实例。

• 如果需要继续使用物联网平台，请在试用到期前及时续费。