在物联网实际项目中，有些设备采用私有协议接入了本地设备管理系统，有些 NB-IoT 设备被迫接入了电信 AEP 平台，有些设备接入了移动 OneNET 平台。但甲方客户的整体业务都部署在阿里云上，我们如何实现整体业务上云呢？阿里云 IoT 物联网平台提供了泛化协议 SDK 接入的方案，在 IoT 设备零改造的前提下，帮助企业快速构建云上桥接服务，通过网桥实现 IoT 终端设备与阿里云 IoT 物联网平台的双向数据通信。
技术架构
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方案 1：泛化 SDK
泛化协议 SDK 是协议自适应的框架，用以构建与阿里云物联网平台进行高效双向通信的桥接服务。
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适用场景
泛化协议 SDK 面向的目标场景包括：
设备无 Internet 联网能力。
设备采用私有协议。
存量设备不修改固件逻辑
适用场景
泛化协议 SDK 使得网桥 Server 具备与物联网平台进行通信的能力。
提供基于配置文件的静态配置管理能力。
提供设备连接管理能力。
提供上行通信能力。
提供下行通信能力。
接入流程 **使用泛化协议 SDK，桥接设备与物联网平台的整体流程图，如下：
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开发实战 **
泛化 SDK 依赖
泛化协议仅支持 Java 开发语言，添加泛化协议 SDK 的项目 Maven 依赖，如下：
<dependency> <groupId>com.aliyun.openservices</groupId> <artifactId>iot-as-bridge-sdk-core</artifactId> <version>2.1.3</version></dependency>
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初始化 SDK
您需要创建一个 BridgeBootstrap 对象实例，并调用 bootstrap 方法。泛化协议 SDK 初始化工作完成后，读取网桥信息，并向云端发起网桥设备上线请求等。此外，可以在调用 bootstrap 方法的同时，向泛化协议 SDK 注册一个 DownlinkChannelHandler 回调，用于接收云端下行消息。
BridgeBootstrap bridgeBootstrap = new BridgeBootstrap();bridgeBootstrap.bootstrap(new DownlinkChannelHandler() { @Override public boolean pushToDevice(Session session, String topic, byte[] payload) { // 云端下行控制指令 String content = new String(bytes); log.info("Get DownLink message, session:{}, {}, {}", session, topic, content); return true; } @Override public boolean broadcast(String topic, byte[] payload) { return false; }});
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配置泛化网桥身份
创建网桥产品
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注册网桥设备
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网桥配置默认使用配置文件方式。默认从 Java 工程默认资源文件路径（一般是 src/main/resources/）下的 application.conf 中读取配置文件。
# Server endpointhttp2Endpoint = "https://你的ProductKey.iot-as-http2.cn-shanghai.aliyuncs.com:443"authEndpoint = "https://iot-auth.cn-shanghai.aliyuncs.com/auth/bridge"# Gateway device info, productKey & deviceName & deviceSecretproductKey = ${bridge-ProductKey}deviceName = ${bridge-DeviceName}deviceSecret = ${bridge-DeviceSecret}
# subDeviceConnectMode = 3，即子设备在线状态和网关是否在线无关subDeviceConnectMode = 3
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配置网桥下设备身份
创建子设备产品
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注册设备，获取身份三元组
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配置设备原始身份标识符和设备证书信息的映射关系。默认使用配置文件方式，默认从 Java 工程的默认资源文件路径（一般是 src/main/resources/）下的 devices.conf 中读取配置文件。
${device-original-Identity} { productKey : ${device-ProductKey} deviceName : ${device-DeviceName} deviceSecret : ${device-DeviceSceret} }
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设备上线
设备上线时，需要传 Session。下行消息回调时，会把 Session 回调给网桥。Session 中包含设备的原始身份标识符字段，以便网桥判断消息属于哪个设备。
UplinkChannelHandler uplinkHandler = new UplinkChannelHandler();//创建SessionObject channel = new Object();Session session = Session.newInstance(originalIdentity, channel);//设备上线boolean success = uplinkHandler.doOnline(session, originalIdentity);if (success) { // 设备上线成功，网桥接受后续设备通信请求。} else { // 设备上线失败，网桥可以拒绝后续设备通信请求，如断开连接。}
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设备通过网桥上报数据
网桥使用泛化协议 SDK 代理设备上报消息，代码如下：
// originalIdentity 设备上报数据DeviceIdentity deviceIdentity = ConfigFactory.getDeviceConfigManager().getDeviceIdentity(originalIdentity);ProtocolMessage protocolMessage = new ProtocolMessage();protocolMessage.setPayload(payload);protocolMessage.setQos(0);protocolMessage.setTopic(String.format(TOPIC_TEMPLATE_USER_DEFINE, deviceIdentity.getProductKey(), deviceIdentity.getDeviceName()));// 网桥代理上报uplinkChannelHandler.doPublishAsync(originalIdentity, protocolMessage);
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设备接收云端指令
云端可以调用 Pub API 给设备下发控制指令，网桥监听和处理云端消息的代码如下：
private static ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor( Runtime.getRuntime().availableProcessors(), Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(1000), new ThreadFactoryBuilder().setDaemon(true).setNameFormat("bridge-downlink-handle-%d").build(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());public static void main(String args[]) { //Use application.conf & devices.conf by default bridgeBootstrap = new BridgeBootstrap(); bridgeBootstrap.bootstrap(new DownlinkChannelHandler() { @Override public boolean pushToDevice(Session session, String topic, byte[] payload) { //get message from cloud //get downlink message from cloud executorService.submit(() -> handleDownLinkMessage(session, topic, payload)); return true; } @Override public boolean broadcast(String s, byte[] bytes) { return false; } });}private static void handleDownLinkMessage(Session session, String topic, byte[] payload) { String content = new String(payload); log.info("Get DownLink message, session:{}, topic:{}, content:{}", session, topic, content); Object channel = session.getChannel(); String originalIdentity = session.getOriginalIdentity(); //for example, you can send the message to device via channel, it depends on you specific server implementation}
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设备下线
当设备从网桥断开后，可以调用下线接口，告知云端：
upLinkHandler.doOffline(originalIdentity);
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【往期回顾】
1、39张IoT传感器工作原理GIF图汇总
2、IoT 设备发送 MQTT 请求的曲折经历
3、20元体 Arduino 环境监测仪开发
4、智能手持测温枪开发实践
5、JMeter 压测 MQTT 服务性能实战
物联网平台产品介绍详情：https://www.aliyun.com/product/iot/iot_instc_public_cn
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