代码收藏家 阿里云物联网接入指南
1.平台介绍
阿里云物联网平台是一个集成了设备管理、数据安全通信和消息订阅等能力的一体化平台。向下支持连接海量设备，采集设备数据上云；向上提供云端API，服务端可通过调用云端API将指令下发至设备端，实现远程控制。
物联网平台与设备、服务端、客户端的消息通信流程如下。
数据通信说明：
上行通信：设备通过MQTT协议与物联网平台建立连接，上报数据到平台；平台通过AMQP将数据流转到客户的服务器。
下行通信：通过业务应用下发指令，使业务服务器调用基于HTTPS协议的API接口Pub，给Topic发送指令，将数据发送到物联网平台；平台通过MQTT协议，推送数据到设备端。
2.基本概念介绍
实例、产品和设备类型、认证方式、物模型相关概念详见阿里云官方文档。
阿里云物联网平台的基本概念_物联网平台(IoT)-阿里云帮助中心
阿里云物联网平台常见的认证方式分为一机一密与一型一密，具体可参考下图。
图1 一机一密
图2 一型一密
3.对接阿里云物联网流程
本章主要介绍物联网平台的基础能力，包括设备上云、设备上报消息、云端订阅设备消息、云端下发指令到设备等。主要分为以下几个步骤：
创建产品与设备
创建产品和设备的前提是创建实例，目前个人账户可以免费创建一个公共实例，创建后界面如下。
点击进入公共实例，左侧的设备管理中可以看到产品和设备两个条目，在左侧导航栏选择设备管理 > 产品，单击创建产品。
产品具体的参数选择和范围设置详情可参见阿里云官方文档
如何在物联网平台创建产品_物联网平台(IoT)-阿里云帮助中心
创建产品后在左侧导航栏，选择设备管理 > 产品，在产品列表中，单击产品对应的查看，进入产品详情页。单击相应页签，查看产品信息、Topic类列表，设置自定义Topic、功能定义（物模型）、数据解析脚本、服务端订阅等。
产品是设备的集合，通常指一组具有相同功能的设备。创建产品完成后，需在产品下添加设备，获取设备证书。创建产品同样在左侧导航栏，选择设备管理 > 设备。在设备页面，单击添加设备。在添加设备对话框中，输入设备信息，单击确认。
为产品定义物模型
物模型是阿里云物联网平台为产品定义的数据模型，用于描述产品的功能。主要分为属性（Property，一般用于描述设备运行时的状态）、服务（Service，设备可被外部调用的能力或方法）、事件（Event，设备运行时的事件）三种类型。物模型是产品的概念，定义后该产品下所有设备共享物模型的定义内容，在产品详情页—功能定义—编辑草稿，可以自定义物模型属性也可选择现有模型，配置完成后选择发布生效。
接入云平台
接入云平台的方式可以用模组现有的功能模块连接，也可以通过集成阿里云官方提供的SDK来对接云平台，两种方式均支持MQTT与HTTP协议连接。
利用模组现有功能接入云平台
MQTT接入
首先介绍如何利用现有模组的MQTT功能连接阿里云平台，连接MQTT服务器至少需要五个参数，分别是客户端ID、用户名、密码、服务器地址与端口号。如果使用一机一密的方式连接，则上述五个参数可以直接在对应设备详情页查看；若使用一型一密的方式连接（前提是在产品详情页开启动态注册功能），服务器地址与端口号不变，前三个参数需要构造，具体构造方法如下图。
图3 动态注册获取MQTT连接参数
由图可知，连接流程主要分为两个步骤，第一步建立动态注册连接获取到deviceSecret相关参数，第二步是通过获取到的deviceSecret相关参数构造MQTT连接参数接入云平台。
获取deviceSecret
第一步的连接参数构造如下：
mqttClientId: clientId+"|securemode=-2,authType=xxxx,random=xxxx,signmethod=xxxx,instanceId=xxxx|"
mqttUserName: deviceName+"&"+productKey
mqttPassword: sign_hmac(productSecret,content)
对于mqttClientId，其中clientId为自定义字符串，控制在64个字符以内；securemode为一型一密的安全模式，预注册取值为2，免预注册取-2；authType为一型一密认证方式，register：一型一密预注册认证方式，返回DeviceSecret，regnwl：一型一密免预注册认证方式，返回DeviceToken、ClientID；random为自定义随机数；signMethod签名算法，目前支持hmacmd5、hmacsha1、hmacsha256；instanceId实例ID，请登录物联网平台控制台，在实例概览页面查看。
示例：
mqttClientId:ailink|securemode=2,authType=register,random=789,signmethod=hmacsha1,instanceId=
iot-06z00ez08936hvm|
对于mqttUserName，deviceName和productKey均可从设备详情页获取。
示例：mqttUserName: hello&ggrycEBOq8u
对于mqttPassword，productSecret可在产品详情页获取，而content的值是提交给服务器的必需参数和值（deviceName、productKey、random）按照字母顺序排序、拼接（无拼接符号）的字符串，其中random与mqttClient中配置保持一致。然后，将content的值通过mqttClientId中的signMethod指定的算法，进行签名计算，可利用在线校验计算出mqttPassword。在线计算工具链接https://1024tools.com/hmac
示例：hmac_sha1(Rhkkj6K6BhlhyUW7, deviceNamedevice1productKeyxxxrandom789)
根据上述可计算出mqttPassword，并配置CA证书，下载路径见
使用TLS加密设备和物联网平台的MQTT通信_物联网平台(IoT)-阿里云帮助中心，配置完成后利用模组现有的AT^AIMQTTCFG命令分别配置clientid、username和password，再利用AT^AIMQTTOPEN连接云平台，连接成功后云平台会向Topic为/ext/register主动推送如下格式的数据
{
"productKey" : "xxx",
"deviceName" : "xxx",
"deviceSecret" : "xxxxxx"
}
获取MQTT连接云平台的必要参数
记录第一步获取到的deviceSecret，来进行第二步的MQTT连接参数的构造，格式如下：
mqttClientId: clientId+"|securemode=3,signmethod=hmacsha1,timestamp=132323232|"
mqttUsername: deviceName+"&"+productKey
mqttPassword: sign_hmac(deviceSecret,content)
对于mqttClientId，其中clientId为自定义字符串，控制在64个字符以内；securemode表示目前安全模式，可选值有2（TLS直连模式）和3（TCP直连模式），目前阿里云已不支持非加密，所以此项只能取2；signMethod签名算法，目前支持hmacmd5、hmacsha1、hmacsha256；timestamp为时间戳，可以省略。
示例：mqttClientId:ailink|securemode=2,signmethod=hmacsha1|
对于mqttUserName，同第一步。
示例：mqttUserName: device1&ggryrtlgSWt
对于mqttPassword，deviceSecret即第一步连接获取值，而content的值是提交给服务器的必需参数和值（clientId，deviceName、productKey）按照字母顺序排序、拼接（无拼接符号）的字符串，其中clientId与mattClientId中配置保持一致。然后，将content的值通过mqttClientId中的signMethod指定的算法，进行签名计算，可利用在线校验计算出mqttPassword。
示例：hmac_sha1("deviceSecret", clientIdailinkdeviceNamedevice1productKeyxxx)
利用上述操作可获取到mqttPassword，至此，我们已经获取到MQTT连接云平台需要的所有必须参数，利用现有的AT命令即可完成配置、连接、订阅、发布等操作。
HTTP接入
HTTP接入与MQTT类似也分为两步，第一步获取token，第二步利用获取到的token连接云平台通信。获取token的前提是获取到设备的deviceSecret。同理若通过一机一密方式则在设备详情页可以直接查看，若通过一型一密方式则需先获取设备deviceSecret。
HTTP获取deviceSecret，构造请求格式如下：
POST /auth/register/device HTTP/1.1
Host: iot-auth.cn-shanghai.aliyuncs.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 123
productKey=xxx&deviceName=xxx&random=xxx&sign=xxx&signMethod=Hmacmd5
其中productKey和deviceName可通过设备详情页获取；random为自定义随机数；signMethod为签名方法，目前支持hmacmd5、hmacsha1、hmacsha256；sign类似上文中mqttPassword的构造，通过signmethod中指定的方法利用productSecret和content（包括productKey、devicename、random，构造格式同MQTT配置）计算。请求成功收到如下格式数据：
{
"code": 200,
"data": {
"productKey": "xxx",
"deviceName": "xxx",
"deviceSecret": "xxxxxx"
},
"message": "success"
}
获取token
记录下上文获取到的deviceSecret为获取token，构造POST请求数据格式如下：
POST /auth HTTP/1.1
Host: ${YourEndpoint}
Content-Type: application/json
Content-Length: 192
body: {"version":"default","clientId":"xxx","signmethod":"hmacsha1","sign":"xxxxxxx","productKey":"ZG1EvTE****","deviceName":"device1","timestamp":"1501668289957"}
Host可在实例详情页面右上角查看开发配置获取，body构造，clientId同MQTT配置，signmethod算法类型，支持hmacmd5和hmacsha1，若不传入默认为hmacmd5；sign类似上文中mqttPassword的构造，通过signmethod中指定的方法利用deviceSecret和content（包括productKey、deviceName、clientId，构造格式同MQTT）计算；productKey和deviceName在设备详情页获取；timestamp为时间戳，可不传入。若认证成功可获取到如下格式返回数据
{
"code": 0,
"message": "success",
"info": {
"token": "6944e5bfb92e4d4ea3918d1eda39****"
}
}
上报数据
上报数据格式如下：
POST /topic/${topic} HTTP/1.1
Host: ${YourEndpoint}
password:${token}
Content-Type: application/octet-stream
Content-Length: 53
body: ${mqtmqttt物联网your_data}
Topic为/${YourProductKey}/${YourDeviceName}/pub，假设当前设备名称为device1，产品的ProductKey为xxx，那么您可以调用
https://iot-as-http.cn-shanghai.aliyuncs.com/topic/xxx/device1/pub地址来上报数据
集成SDK接入云平台
详见阿里云官方文档中MQTT与HTTP接入示例
https://help.aliyun.com/document_detail/256389.html
