MQTT协议连接阿里云

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  操作中使用到的相关链接资料

  生活物联平台（飞燕平台）创建项目及产品，MQTT协议调试登录

  准备需要的信息

  一、网络调试助手etAssist

  COECT 报文

  DISCOECT 报文

  PIG报文

  SUBSCRIBE 报文

  USUBSCRIBE 报文

  PUBLISH 报文

  二、串口调试助手XCOM（这里需要结合USB-TTL和ESP8266-01S）

  总结

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  操作中使用到的相关链接资料：

  • 阿里云（飞燕平台）：生活物联网平台_智能家居_智能家电_智能设备_语音控制-阿里云 (aliyun)
  • 创建项目产品参考步骤：开发自有品牌项目的产品 (aliyun)
  • MQTT协议：网上搜索

• 通过物联网IoT的生活物联平台（飞燕平台）创建项目及产品（可参考开发自有品牌项目的产品_生活物联网平台-阿里云帮助中心的创建项目到添加设别完）设备等待激活（当我们登陆该设备后，就会自动激活了）

• 设备调试，以下我通过两种调试软件进行设备登录及数据传输：

  • 准备需要的信息：

    
    阿里云物联网平台的域名和端口如下：
    远程主机地址： *.iot-as-mqtt-shanghai.aliyuncs （这里的*需要用ProductKey进行替换）
    远程主机端口号：188
  • 首先简单了解以下MQTT报文格式（详细可参考MQTT协议）
    • MQTT报文格式 -- 固定报文(byte1:控制报文的类型控制报文类型的标志位；byte2:剩余长度)  可变报头  有效载荷(负载)

  • 一、网络调试助手etAssist

    • COECT 报文
      • 固定报头：

      • 可变报头：
        
        保活时间：64 => 0110 0100（2164=100秒）
      • 负载：
        • 1. 客户端标识符
          • 客户端标识符 ：*|securemode=,signmethod=hmacsha1|，其中*号需要替换成自己三元组中的 Deviceame ，按上图三元组中的信息进行替换
            例：D001|securemode=,signmethod=hmacsha1|
          • 长度共计 8 字节，实验的时候我们需要发 16 进制的数据。并且简化书写，去掉 0x，然后还要在最前面加上两个字节，表示客户端标识符的长度，最终结果如下：
          • 00 26 44 0 0 1 7C 7 65 6 75 72 656D 6F 64 65 D 2C 7 69 67 6E 6D 65 74 68 6F 64 D 68 6D 61 6 7 68 61 17C
        • 2. 用户名
          • 用户名 ：*&#（注意不要把&符号丢了）其中*号需要替换成自己三元组中的 Deviceame ，其中#号需要替换成自己三元组中的 ProductKey
          • 那么按上图三元组中的信息替换 ，用户名就是 ：D001&a1efzDjvU4Y
          • 长度共计 16 字节，转为16进制，并且最前面加入表示长度的两个字节，最终结果如下
          • 00 10 44 0 0 1 26 61 1 65 66 7A 44 6A 76 55 459
        • . 密码
          • 密 码 需 要 进 行 一 次 hmacsha1 加 密， 用 三 元 组 中 的 DeviceSecret 做 为 秘 钥 对
          • clientId*deviceame*productKey#加密其中*号需要替换成自己三元组中的 Deviceame ，其中#号需要替换成自己三元组中的 ProductKey
            例：clientIdD001deviceameD001productKeya1efzDjvU4Y
          • 然后 DeviceSecret 是 585fe87ac7bd7f518121b1ae4295bdd1 ，网上个在线加密网站/，进行一次 hmacsha1加密，如下图所示

          • 先选择hmacsha1，输入加密字符和密钥，得到加密结果：
          • eda544bcd94d4f4c7fd7096f26775ff6bcdc7e
          • 得到长度为40字节的加密后结果,转为16进制，并且最前面加入表示长度的两个字节，最终结果如下
          • 65 64 61 5 4 4 62 6 64 9 4 64 4 66 4 6 7 66 64 7 0 9 6 66 2 6 7 7 5 66 66 6 62 6 64 6 7 65
          • 负载中的 个信息都构建好了，那么把 个信息按顺序，先是客户端 id，然后是用户名，最后是密码，组合在一起 16 进制如下（28216240=100字节）
          • 00 26 44 0 0 1 7C 7 65 6 75 72 65 6D 6F 64 65 D 2C 7 69 67 6E 6D 65 74 68 6F 64 D 68 6D 61 6 7 68 61 1 7C 00 10 44 0 0 1 26 61 1 65 66 7A 44 6A 76 55 4 59 00 28 65 64 61 5 4 4 62 6 64 9 4 64 4 66 4 6 7 66 64 7 0 96 66 2 6 7 7 5 66 66 6 62 6 64 6 7 65
      • 计算固定报头中的剩余长度：
        • 剩余长度 = 可变报头长度  负载长度
        • 可变报头是 10 个字节， 负载是 100 个字节，剩余长度= 10  100 = 110，110/128 = 0，不需要进位，剩余长度 1 个字节即可，如此固定报头结果如下：10 6E
      • COECT 报文的最终结果：
        • 10 6E 00 04 4D 51 54 5404 C2 00 64 00 26 44 0 0 1 7C 7 65 6 75 72 65 6D 6F 64 65 D 2C 7 69 67 6E 6D 65 7468 6F 64 D 68 6D 61 6 7 68 61 1 7C 00 10 44 0 0 1 26 61 1 65 66 7A 44 6A 76 55 4 59 00 28 65 64 61 5 4 4 62 6 64 9 4 64 4 66 4 6 7 66 64 7 0 96 66 2 6 7 7 5 66 66 6 62 6 64 6 7 65
      • 发送最终COECT 报文，返回COACK报文（20 02 00 00）只包含固定报头和可变报头，没有负载
      • 调试过程：

    • DISCOECT 报文（断开连接）E0 00 无返回值
    • PIG报文（用于保活连接）C0 00（回复D0 00）
    • 订阅和发布的Topic在这查，这里报文就不展开讲了，可以参考MQTT协议

    • SUBSCRIBE 报文（订阅请求）

    • USUBSCRIBE 报文（取消订阅）
      USUBSCRIBE 报文的负载：
      想取消订阅的 Topic字符串长度（2字节） 想取消订阅的 Topic 字符串
      以前面订阅的Topic为例，想取消订阅的 Topic 字符串
    • PUBLISH 报文（发布消息）
      • 最终 PUBLISH 报文：
        • 0 6E 00 2F 2F 7 79 7 2F 61 1 65 66 7A 44 6A 76 554 59 2F 44 0 0 1 2F 74 68 69 6E 67 2F 65 76 65 6E 74 2F 70 72 6F 70 65 7274 79 2F 70 6F 7 74 7B 22 70 61 72 61 6D 7 22 A 7B 22 4 75 72 72 65 6E 74 4875 6D 69 64 69 74 79 22 A 5 7 2E 2C 22 4 75 72 72 65 6E 74 54 65 6D 7065 72 61 74 75 72 65 22 A 2 1 2E 5 7D 7D

  • 二、串口调试助手XCOM（这里需要结合USB-TTL和ESP8266-01S）

    • ESP8266-01S的AT指令这里不细说了，简单步骤就是设置AP（连接热点）模式、连接WIFI热点、连接服务器、进入透传、发送数据等
    • AT--测试是否OK
    • ATCWMODE=1 -- 设置AP模式
    • ATCWJAP=wifiname,wifipassword -- 连接WIFI热点
    • ATCIPSTART=TCP,121.6.42.100,188 -- 连接华为云服务器
    • ATCIPMODE=1 -- 准备透传
    • ATCIPSED -- 开始透传
    • 发送数据 -- 上面我们计算出的COECT 报文和 PUBLISH 报文

• 总结：

  • 上面所有调试我均测试成功，服务器能够正常通信，可以参考MQTT协议编写更多的报文
  • 调试方法如上，真实设备的报文可以通过代码写好，就不用再计算了，计算有风险，本人在计算中错过错，导致我又花了两个小时看文档，最后坚信自己的方法重新计算才发现问题。
  • 重复一次手动计算有风险，又浪费时间，可以尝试一次不建议每次报文都手动计算。可以通过代码实现。
  • 我的设备是通过ESP8266-01S模块通信STM2F10开发板（开发板不限，有串口就行），主控开发板进行报文计算发送和接收服务器的数据进行解析。
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