华为云设备接入

server/2025/2/27 9:22:25/

原生接入方式

支持设备通过MQTT、HTTP、LWM2M、CoAP、WebSocket、QUIC等通用通信协议对接物联网平台。

MQTT(S)协议接入

概述

MQTT消息由固定报头（Fixed header）、可变报头（Variable header）和有效载荷（Payload）三部分组成。

其中固定报头（Fixed header）和可变报头（Variable header）格式的填写请参考MQTT标准规范，有效载荷（Payload）的格式（须使用UTF-8编码格式）由应用定义，即由设备和物联网平台之间定义

常见MQTT消息类型主要有CONNECT、SUBSCRIBE、PUBLISH。

  • CONNECT：指客户端发起与服务端的连接请求。有效载荷（Payload）的主要参数，参考设备连接鉴权填写。
  • SUBSCRIBE：指客户端发起订阅的请求。有效载荷（Payload）中的主要参数“Topic name”，参考Topic定义中订阅者为设备的Topic。
  • PUBLISH：平台发布消息。
    • 可变报头（Variable header）中的主要参数“Topic name”，指当设备上报到物联网平台，发布者为设备时所对应的Topic。详细请参考Topic定义。
    • 有效载荷（Payload）中的主要参数为完整的数据上报和命令下发的消息内容，目前是一个JSON对象。
业务流程
img
  1. 设备接入前，需创建产品（可通过控制台创建或者使用应用侧API创建产品）。
  2. 产品创建完毕后，需注册设备（可通过控制台注册单个设备或者使用应用侧API注册设备创建）。
  3. 设备注册完毕后，可以按照图中流程实现消息/属性上报、接收命令/属性/消息、OTA升级、自定义Topic等功能。关于平台预置Topic可参考Topic定义
具体接入步骤

您可以通过mqtt.fx进行原生协议接入调测，可以参考快速体验mqtt接入。

上述内容只列出相关重要内容，详细内容查看：

MQTT/MQTTS协议接入：https://support.huaweicloud.com/usermanual-iothub/iot_01_0128.html

HTTPS协议接入

概述

HTTPS是基于HTTP协议，通过SSL加密的一种安全通信协议。物联网平台支持HTTPS协议通信。

业务流程

  1. 设备接入前，需创建产品（可通过控制台创建或者使用应用侧API创建产品）。

  2. 产品创建完毕后，需注册设备（可通过控制台注册单个设备或者使用应用侧API注册设备创建）。

  3. 设备注册完毕后，通过设备鉴权接口获取设备的access_token。
    点击放大

  4. 获取到access_token之后，可以使用消息/属性上报等功能。其中access_token放于消息头中，下面示例为上报属性：

    点击放大
    点击放大

具体接入步骤

HTTPS协议接入：

https://support.huaweicloud.com/usermanual-iothub/iot_01_00129.html

LwM2M/CoAP协议接入

概述

LwM2M（Lightweight M2M，轻量级M2M），由开发移动联盟（OMA）提出，是一种轻量级的、标准通用的物联网设备管理协议，可用于快速部署客户端/服务器模式的物联网业务。LwM2M为物联网设备的管理和应用建立了一套标准，它提供了轻便小巧的安全通信接口及高效的数据模型，以实现M2M设备管理和服务支持。物联网平台支持加密与非加密两种接入设备接入方式，其中加密业务数据交互端口为5684端口，采用DTLS+CoAP协议通道接入，非加密端口为5683，接入协议为CoAP。物联网平台从安全角度考虑，强烈建议采用安全接入方式。

具体步骤

流程与步骤和上述两种基本相同。

物联网平台的Endpoint请参见：地区和终端节点。

使用“设备接入-> CoAP (5683)| CoAPS (5684)”对应的Endpoint，端口为5683（非加密接入方式）或者5684（加密接入方式）。

上述内容只列出相关重要内容，详细内容查看：

LwM2M协议接入：https://support.huaweicloud.com/usermanual-iothub/iot_01_0138.html

泛协议接入

概述

目前平台支持基于MQTT/HTTP/LwM2M等标准协议接入，为解决用户自定义协议设备快速接入IoT平台的诉求。华为云IoT提供泛协议适配机制，您可使用泛协议对接SDK，快速构建协议插件，进行设备或平台与IoT的双向数据通信。泛协议插件开发指导可参见泛协议插件开发。

使用场景

  • 设备只支持某种类型协议，而平台目前不支持该协议。

  • 设备与其接入服务器之间已有通信网络，您希望在不修改设备和协议的情况下，将设备接入IoT平台。

  • 由于设备硬件资源或者网络限制，设备无法直接接入IoT平台。

架构框图

img

协议转换网关是一个网关，可以部署在云上或者本地。第三方协议设备作为协议转换网关的子设备接入平台。

协议转换网关一般由三部分组成：

  1. **第三方协议接入。**完成第三方协议的解析，鉴权。
  2. **协议转换。**负责完成第三方协议数据和平台格式数据的互相转换。
    • 上行：把第三方协议数据转成平台格式数据，并调用设备SDK接口进行上报。
    • 下行：收到平台下行数据时，转换为第三方协议数据转发给第三方协议设备。
  3. **设备SDK。**即平台提供的设备接入SDK，提供了网关的通用功能实现，用户可以在此基础上实现自己的网关。

业务流程

  1. 实现泛协议设备接入一般流程

    img

  2. 基于华为云SDK实现泛协议具体流程

img
  1. 在物联网平台上注册网关，详细方法请参考设备注册。
  2. 网关上电，连接到平台，连接所需的鉴权参数在注册网关时获取。
  3. 用户在平台上注册子设备时，平台下发添加子设备事件到网关。网关收到后，保存子设备信息到本地并持久化（SDK提供了默认的持久化实现，用户可以自定义扩展）。
  4. 第三方协议设备连接到网关。网关根据子设备信息对设备进行鉴权。
  5. 设备上报数据到网关。网关转换为平台格式数据后，调用SDK的上报子设备属性/消息 的接口上报给平台。
  6. 平台向设备下发命令。网关收到后，转换为第三方协议，转发给子设备。设备收到后对命令进行处理。

具体接入步骤

以下代码以java举例，具体的内容/代码 可根据文末网址到GitHub sdk相关页面查看

1. 搭建网桥，用于udp设备接入网桥、与云平台进行交互

使用协议网桥来实现UDP协议设备接入。网桥需要为每个UDP设备创建一个客户端（IotClient），使用设备的身份和平台进行通讯。网桥功能包括：

  • 初始化网桥SDK

        public void init() {// 网桥启动初始化BridgeBootstrap bridgeBootstrap = new BridgeBootstrap();// 从环境变量获取配置进行初始化bridgeBootstrap.initBridge();bridgeClient = bridgeBootstrap.getBridgeDevice().getClient();// 设置平台下行数据监听器DownLinkHandler downLinkHandler = new DownLinkHandler();bridgeClient.setBridgeCommandListener(downLinkHandler)   // 设置平台命令下发监听器.setBridgeDeviceMessageListener(downLinkHandler)    // 设置平台消息下发监听器.setBridgeDeviceDisConnListener(downLinkHandler);   // 设置平台通知网桥主动断开设备连接的监听器}

  • 设备登录上线

    private void login(Channel channel, BaseMessage message) {if (!(message instanceof DeviceLoginMessage)) {return;}String deviceId = message.getMsgHeader().getDeviceId();String secret = ((DeviceLoginMessage) message).getSecret();DeviceSession deviceSession = new DeviceSession();int resultCode = BridgeService.getBridgeClient().loginSync(deviceId, secret, 5000);// 登录成功保存会话信息if (resultCode == 0) {deviceSession.setDeviceId(deviceId);deviceSession.setChannel(channel);DeviceSessionManger.getInstance().createSession(deviceId, deviceSession);NettyUtils.setDeviceId(channel, deviceId);}// 构造登录响应的消息头MsgHeader msgHeader = new MsgHeader();msgHeader.setDeviceId(deviceId);msgHeader.setFlowNo(message.getMsgHeader().getFlowNo());msgHeader.setDirect(Constants.DIRECT_CLOUD_RSP);msgHeader.setMsgType(Constants.MSG_TYPE_DEVICE_LOGIN);// 调用网桥login接口，向平台发起登录请求DefaultActionListenerImpl defaultLoginActionListener = new DefaultActionListenerImpl("login");BridgeService.getBridgeClient().loginAsync(deviceId, secret, message.getMsgHeader().getFlowNo(),defaultLoginActionListener);
}

  • 设备数据上传

    private void reportProperties(Channel channel, BaseMessage message) {String deviceId = message.getMsgHeader().getDeviceId();DeviceSession deviceSession = DeviceSessionManger.getInstance().getSession(deviceId);if (deviceSession == null) {log.warn("device={} is not login", deviceId);sendResponse(channel, message, 1);return;}ServiceProperty serviceProperty = new ServiceProperty();serviceProperty.setServiceId("Location");serviceProperty.setProperties(JsonUtil.convertJsonStringToObject(JsonUtil.convertObject2String(message), Map.class));// 调用网桥reportProperties接口，上报设备属性数据BridgeService.getBridgeClient().reportProperties(deviceId, Collections.singletonList(serviceProperty), new ActionListener() {@Overridepublic void onSuccess(Object context) {sendResponse(channel, message, 0);}@Overridepublic void onFailure(Object context, Throwable var2) {log.warn("device={} reportProperties failed: {}", deviceId, ExceptionUtil.getBriefStackTrace(var2));sendResponse(channel, message, 1);}});
}

  • 平台指令下发

        @Overridepublic void onCommand(String deviceId, String requestId, BridgeCommand bridgeCommand) {log.info("onCommand deviceId={}, requestId={}, bridgeCommand={}", deviceId, requestId, bridgeCommand);DeviceSession session = DeviceSessionManger.getInstance().getSession(deviceId);if (session == null) {log.warn("device={} session is null", deviceId);return;}// 设置位置上报的周期if (Constants.MSG_TYPE_FREQUENCY_LOCATION_SET.equals(bridgeCommand.getCommand().getCommandName())) {processLocationSetCommand(session, requestId, bridgeCommand);}}

  • 设备离线

        @Overridepublic void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {String deviceId = NettyUtils.getDeviceId(ctx.channel());if (deviceId == null) {return;}DeviceSession deviceSession = DeviceSessionManger.getInstance().getSession(deviceId);if (deviceSession == null) {return;}// 调用网桥的logout接口，通知平台设备离线DefaultActionListenerImpl defaultLogoutActionListener = new DefaultActionListenerImpl("logout");BridgeService.getBridgeClient().logoutAsync(deviceId, UUID.randomUUID().toString(), defaultLogoutActionListener);DeviceSessionManger.getInstance().deleteSession(deviceId);ctx.close();}
2. 设备发送udp消息给泛协议插件

要求首条消息是鉴权消息，携带设备标识nodeId

3. 定义解码类

上行数据的消息解码，将原始码流转换为具体对象

/*** 上行数据的UDP消息解码器，将原始码流转换为具体对象*/
public class UdpMessageDecoder extends SimpleChannelInboundHandler<String> {private static final Logger log = LogManager.getLogger(UdpMessageDecoder.class);/*** 处理UDP消息，解码并将结果传递给下一个处理器** @param ctx 上下文对象，用于获取通道信息和传递消息* @param msg 接收到的原始UDP消息字符串*/@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) {log.info("UdpMessageDecoder msg={}", msg);BaseMessage message = decodeMessage(msg);if (message == null) {log.warn("decode message failed");return;}ctx.fireChannelRead(message); // 将解码后的消息传递给下一个处理器}/*** 解码UDP消息** @param message 接收到的原始UDP消息字符串* @return 解码后的消息对象，如果解码失败则返回null*/private BaseMessage decodeMessage(String message) {MsgHeader header = decodeHeader(message); // 解码消息头部if (header == null) {return null;}BaseMessage baseMessage = decodeBody(header, message.substring(message.lastIndexOf(",") + 1)); // 解码消息体if (baseMessage == null) {return null;}baseMessage.setMsgHeader(header); // 将头部信息设置到消息对象中return baseMessage;}/*** 解码消息头部** @param message 接收到的原始UDP消息字符串* @return 解码后的消息头部对象，如果解码失败则返回null*/private MsgHeader decodeHeader(String message) {String[] splits = message.split(Constants.HEADER_PARS_DELIMITER); // 按分隔符拆分头部信息if (splits.length <= 4) { // 判断头部信息是否完整return null;}MsgHeader msgHeader = new MsgHeader();msgHeader.setDeviceId(splits[0]); // 设置设备IDmsgHeader.setFlowNo(splits[1]); // 设置流水号msgHeader.setMsgType(splits[2]); // 设置消息类型msgHeader.setDirect(Integer.parseInt(splits[3])); // 设置方向（整数值）return msgHeader;}/*** 根据消息头部解码消息体** @param header  解码后的消息头部对象* @param body    原始消息体字符串* @return 解码后的具体消息对象，如果解码失败则返回null*/private BaseMessage decodeBody(MsgHeader header, String body) {switch (header.getMsgType()) { // 根据消息类型选择解码方式case Constants.MSG_TYPE_DEVICE_LOGIN:return decodeLoginMessage(body); // 解码设备登录消息case Constants.MSG_TYPE_REPORT_LOCATION_INFO:return decodeLocationMessage(body); // 解码位置上报消息case Constants.MSG_TYPE_FREQUENCY_LOCATION_SET:return decodeLocationSetMessage(body); // 解码设置定位频率消息default:log.warn("invalid msgType"); // 非法消息类型return null;}}/*** 解码设备登录消息** @param body 原始消息体字符串* @return 解码后的设备登录消息对象*/private BaseMessage decodeLoginMessage(String body) {DeviceLoginMessage loginMessage = new DeviceLoginMessage();loginMessage.setSecret(body); // 设置登录密钥return loginMessage;}/*** 解码位置上报消息** @param body 原始消息体字符串* @return 解码后的位置上报消息对象*/private BaseMessage decodeLocationMessage(String body) {String[] splits = body.split(Constants.BODY_PARS_DELIMITER); // 按分隔符拆分消息体DeviceLocationMessage deviceLocationMessage = new DeviceLocationMessage();deviceLocationMessage.setLongitude(splits[0]); // 设置经度deviceLocationMessage.setLatitude(splits[1]); // 设置纬度return deviceLocationMessage;}/*** 解码设置定位频率消息** @param body 原始消息体字符串* @return 解码后的设置定位频率响应消息对象*/private BaseMessage decodeLocationSetMessage(String body) {CommonResponse commonResponse = new CommonResponse();commonResponse.setResultCode(Integer.parseInt(body)); // 设置结果码return commonResponse;}
}
4.监听udp端口并对上行数据解码，通过搭建的网桥转发消息给平台
/*** 一个传输字符串数据的UDP server，接收客户端发送的UDP数据包，首条消息是鉴权消息，携带设备标识nodeId。* server将收到的消息通过bridge转发给平台。*/
public class UdpServer {private static final Logger log = LogManager.getLogger(UdpServer.class);private final int port;UdpServer(int port) {this.port = port;}void run() throws Exception {EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();try {Bootstrap b = new Bootstrap();b.group(group).channel(NioDatagramChannel.class) // 使用NioDatagramChannel处理UDP.option(ChannelOption.SO_BROADCAST, true).handler(new ChannelInitializerImpl());log.info("UDP server start......");Channel channel = b.bind(port).sync().channel();channel.closeFuture().await();} finally {group.shutdownGracefully();log.info("UDP server close");}}private static class ChannelInitializerImpl extends io.netty.channel.ChannelInitializer<NioDatagramChannel> {@Overrideprotected void initChannel(NioDatagramChannel ch) throws Exception {ch.pipeline().addLast("decoder", new StringDecoder(CharsetUtil.UTF_8));ch.pipeline().addLast("encoder", new StringEncoder(CharsetUtil.UTF_8));ch.pipeline().addLast("handler", new UdpHandler());log.info("initChannel: {}", ch.localAddress());}}public static class UdpHandler extends SimpleChannelInboundHandler<DatagramPacket> {@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, DatagramPacket packet) throws Exception {String msg = packet.content().toString(CharsetUtil.UTF_8);InetSocketAddress sender = packet.sender();log.info("channelRead0: {}, msg: {}", sender, msg);// 如果是首条消息,创建sessionSession session = Bridge.getInstance().getSessionByChannel(sender.toString());if (session == null) {Bridge.getInstance().createSession(msg, ctx.channel());} else {session.getDeviceClient().reportDeviceMessage(new DeviceMessage(msg), null);}}@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {log.error("caught exception: {}", cause.getMessage());ctx.close();Bridge.getInstance().removeSession(ctx.channel().id().asLongText());}}public static void main(String[] args) throws Exception {int port = 8888; // 监听的UDP端口new UdpServer(port).run();}
}

附录网址

华为云设备接入：https://support.huaweicloud.com/usermanual-iothub/iot_01_0128.html

  • 原生接入方式

    • MQTT/MQTTS协议接入：https://support.huaweicloud.com/usermanual-iothub/iot_01_0128.html
    • HTTPS协议接入：https://support.huaweicloud.com/usermanual-iothub/iot_01_00129.html
    • LwM2M协议接入：https://support.huaweicloud.com/usermanual-iothub/iot_01_0138.html

  • 泛协议接入方式

    • 通过协议转换网关实现泛协议设备接入：https://support.huaweicloud.com/bestpractice-iothub/iot_bp_0009.html
      • sdk-java：https://github.com/huaweicloud/huaweicloud-iot-device-sdk-java?tab=readme-ov-file#3.14
      • sdk-c：https://github.com/huaweicloud/huaweicloud-iot-device-sdk-c/blob/master/README_CN.md

http://www.ppmy.cn/server/170998.html

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