涂鸦云

一、涂鸦云物联网平台介绍

涂鸦开发者平台致力于打造互联互通的物联网开发标准，连接品牌、OEM 厂商、开发者、零售商和各行业的智能化需求。基于全球化部署的公有云，涂鸦开发者平台实现了智慧场景和智能设备的互联互通，承载着每日数以亿计的设备请求交互。平台服务涵盖硬件开发工具、App 开发工具、物联网云服务和智慧行业开发，为开发者提供从技术到营销渠道的全面赋能。

该平台不仅提供了客户实现各环节所需的线上自助工具，还在标准流程、协同分工、线上交易、技术支持等各方面都提供了完善的服务产品。

通过此链接你可以更好的了解到涂鸦开发者平台：涂鸦开发者平台-涂鸦开发者平台-涂鸦开发者

二、演示功能概述

本文将演示如何使用 Air201模组和涂鸦云物联网平台实现物联网设备的连接与管理。通过以下步骤，我们将展示如何将 Air201模组连接到涂鸦云物联网平台，实现设备数据的远程上传和云端下发消息的功能。

1. 准备硬件环境：

Air201模组：本文将以 Air201模组为例进行演示。
SIM 卡：在中国大陆环境下，使用移动、电信、联通的物联网卡或手机卡均可。
PC 电脑：推荐使用 Windows 10 及以上版本。
数据通信线：USB 转 Type-C 数据线。

2. 配置软件环境：

Luatools 下载调试工具：由合宙推出，支持固件获取、固件打包、trace 打印及单机烧录等功能。
涂鸦云物联网平台：涂鸦云物联网平台提供设备连接、设备管理、数据处理、消息交互、自动化规则、安全与认证等能力。
源码及固件：下载 Air201模组所需的底层 core 文件和脚本代码，并烧录到 Air201模组中。

3. 连接涂鸦云物联网平台：

在涂鸦云物联网平台上创建产品，配置认证方式等。
在 Air201模组上编写代码，实现与涂鸦云物联网平台的连接。

4. 数据上传和接收：

在 Air201模组上编写代码，实现每隔一定时间向涂鸦云物联网平台上传数据。
在涂鸦云物联网平台上创建消息主题，用于接收 Air201模组发送的数据。

5. 云端下发消息：

在涂鸦云物联网平台上创建消息主题，用于向 Air201模组下发消息。
在 Air201模组上编写代码，实现订阅云端下发的消息。

6. 运行结果展示：

通过 Luatools 工具查看 Air201模组上的日志，验证数据的上传和接收。
在涂鸦云物联网平台上查看数据接收和下发消息的效果。

通过以上步骤，我们将展示如何使用 Air201模组和涂鸦云物联网平台实现物联网设备的连接与管理。

三、演示硬件环境

3.1 开发板

本文以 Air201模组 为例，如下图所示：

点击链接购买：合宙Air201模组淘宝购买链接；

此模组的详细使用说明参考：Air201 产品手册。

3.2 SIM 卡

在中国大陆环境下，使用移动，电信，联通的物联网卡或者手机卡都可以。

3.3 PC 电脑

WIN10以及以上版本的WINDOWS系统。

3.4 数据通信线

1. USB 转 Type-C 数据线

它的一端是 USB 接口，另一端是 Type-C 接口。

四、演示软件环境

4.1 Luatools 下载调试工具

Luatools 工具由合宙推出，支持最新固件获取、固件打包、trace 打印及单机烧录等功能。

工具使用说明参考：Luatools 下载和详细使用

4.2 涂鸦云物联网平台

平台官网：涂鸦开发者平台

4.3 源码及固件

1. 官网下载,底层 core 下载地址：LuatOS 底层 core 注：本 demo 使用如图所示固件

2. demo 位置

本 demo 为诸多云平台的集合型 demo，适用于如阿里云、百度云、OneNet 等诸多云平台，大家只需修改对应云平台的参数即可。

demo位置：https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air201/tree/master/demo/iotcloud

3. 源码及固件已打包压缩，如下所示

压缩包中 core 文件夹存放的是固件，code 文件夹存放的是脚本代码。大家在使用脚本代码时一定要记得修改参数，至于修改什么参数，后面演示时会告诉大家。

右键点我,另存为,下载完整压缩文件包

五、软硬件资料

5.1 IOT_CLOUD 介绍

众所周知，市面上有很多云平台，阿里云、腾讯云、中移 onenet、华为云、百度云、Tlink 云等等......并且每家都有自己的协议，工程师要移植不同的 SDK 代码或基于各家的手册文档对接不同的协议，看着都头大！！！

所以 iotcloud 应运而生！iotcloud 是合宙专门为了合并 iot 平台而制作的库，意在使用统一且极简的代码接入各个云平台，轻松实现云功能。用户无需为那么多云平台的接入而头疼，只需要极简的通用 API 即可轻松上云！并且因为通用，所以云平台之间的迁移也十分方便。

5.1.1 iotcloud 库介绍

iotcloud 库本质就是上层设计一套通用的 API，通过该库进行每个平台功能的对接。目前已经实现了各个平台的所有注册方式，其中自动注册会将相关验证信息保存 kv，随后使用此验证信息进行连接，通知针对每个平台添加了特有系统实现，比如设备上线通知，设备版本号上传，OTA 功能等，用户无需管理这些只需要注意相关下发消息做应用逻辑即可。

注意：涂鸦云支持一机一密，一型一密，X.509 证书三种认证方式，但涂鸦云只对外开放一机一密认证方式，另两种方式请自行联系涂鸦云。

5.1.2 API 接口介绍

本教程所使用 API 接口参考：iotcloud API 接口介绍 - LuatOS 文档

5.2 Air201模组烧录说明

5.2.1 选择固件和脚本

1. 打开 Luatools 工具

2. 点击 项目管理测试

3. 根据图示操作

注意，大家只需要跟着做到第四步即可，第五步跟着后面的操作再做。

5.2.2 烧录

1. 将 Air201模组通过 USB 数据线连接至电脑，如下图所示：

2. 根据下方操作进行烧录

Air201进入boot下载模式，烧录固件和程序，需要将预留的测试点（Air201板子 B面图）的BOOT 上拉到vdd_ext（A面USB旁边），之后上电开机，即可进入下载模式，下载完程序后将boot脚悬空。

Air201板子 A面图

Air201板子 B面图

5.2.3 烧录模式下的端口显示

判断是否进入 BOOT 模式：模块上电，此时在电脑的设备管理器中，查看串口设备，会出现一个端口表示进入了 BOOT 下载模式，如下图所示：

六、功能验证

6.1 云平台准备

6.1.1 创建产品

1. 进入账号注册页面，根据页面提示，注册一个开发者账号。

2. 登录涂鸦云平台

3. 单击创建产品

4. 选择品类，例如在 标准类目 --> 其他 下选择产品品类，如 自定义品类 ，单击图标即可。

注意：选择的产品类别非常重要，将影响到后续产品功能及 App 界面的推荐。

5. 选择智能化方式，此时我们需要选择 生态设备接入 方式。

6. 单击 生态设备接入 后，默认会选择自定义方案。

7. 在 完善产品信息 区域，填写 产品名称 和 产品型号，选择 通讯协议 和 功耗类型，然后单击 创建产品。

6.1.2 设置产品功能

功能是指产品具有的功能抽象，是一个产品最重要的属性。功能通过不同数据类型进行表示（Data point，简称 DP）。例如，最简单的设备开关，具备的功能为开启、关闭。您可以将开关抽象为一个布尔型 DP，0 表示关闭，1 表示开启。更多详情，请参考产品功能。

1. 前往智能产品的开发页面，进入 功能定义 步骤。

2. 根据页面提示，选择标准功能。

添加之前的效果：

添加标准功能：

本文选择的这个功能发布/订阅都可以实现。

添加之后的效果：

3. 如果您希望开发的产品功能不在标准功能范围内，您可以在 自定义功能 处单击 添加功能，或者开启所需的 高级功能，添加更多功能。

本示例所选择的产品不包括 高级功能

6.1.3 注册设备

设备注册是获取涂鸦开发者平台设备凭证的必要操作。注册前，您需要先购买设备接入授权码。购买完成后，您可以自定义填写对应的注册信息（注册 ID、备注）用于获得设备凭证（ProductId、DeviceId 和 DeviceSecret）。

目前，涂鸦云支持 单个注册 、批量注册 和 批量上传 功能。我们本次使用 单个注册 方式。

1. 界面操作

目前 TuyaLink 接入的产品只支持在中国区应用。

2. 注册设备

注册前，需要查看该产品下剩余授权码数量是否充足，每个产品可以免费领取两个授权码，领取位置请看上个图，如果不足可前往授权码管理分配或购买。

3. 注册完成后，可点击下图中箭头位置，查看设备详情。

6.2 一机一密注册方式

一机一密认证是预先为每个设备烧录其唯一的设备证书（即 ProductID、DeviceID 和 DeviceSecret）。当设备与云平台建立连接时，云平台对其携带的设备证书信息进行加密计算，最后使用 username/password 的方式认证。

6.2.1 获取参数

你只需要准备好自己的 DeviceID 和 DeviceSecret 即可，其余参数在代码中已经写好。

6.2.2 代码使用说明

1. 设备注册并连接云平台

记得修改参数

sys.taskInit(function()
    -- 等待联网
    local ret, device_id = sys.waitUntil("net_ready")

    --------    以下接入方式根据自己需要修改,相关参数修改为自己的    ---------

    -- -- 涂鸦云 
    iotcloudc = iotcloud.new(iotcloud.TUYA,{device_name = "xxx",device_secret = "xxx"})

    if iotcloudc then
        iotcloudc:connect()
    else
        log.error("iotcloud", "创建失败, 请检查参数")
    end

end)

2. 发送数据

关于数据格式问题，请先了解数据解析-涂鸦开发者平台-涂鸦开发者关于主题（Topic）问题，请先了解 MQTT 主题概览-涂鸦开发者平台-涂鸦开发者

-- ${deviceId} 修改为自己的 ， device_status 修改为自己的功能标识符 ， 
iotcloudc : publish("tylink/${deviceId}/thing/property/report" , '{"data":{"device_status":"999"}}' , 1)  -- 上报信息

3. 订阅主题，用于云平台下发消息

此行代码放置位置，只要在云平台连接成功之后即可，可参考 4.接收数据

-- ${deviceId} 修改为自己的
iotcloudc : subscribe("tylink/${deviceId}/thing/property/set") -- 订阅信息

4. 接收数据

接收统一使用了 "iotcloud" 消息进行通知，所以我们只需要订阅此系统消息即可

sys.subscribe("iotcloud", function(cloudc,event,data,payload)
    -- 注意，此处不是协程内，复杂操作发消息给协程内进行处理
    if event == iotcloud.CONNECT then -- 云平台联上了
        print("iotcloud","CONNECT", "云平台连接成功")
        iotcloudc : subscribe("tylink/${deviceId}/thing/property/set") -- 订阅信息
        iotcloudc : publish("tylink/${deviceId}/thing/property/report" , '{"data":{"imei_imsi":"999"}}' , 1) -- 上报信息
    elseif event == iotcloud.RECEIVE then
        print("iotcloud","topic", data, "payload", payload)
        -- 用户处理代码
    elseif event ==  iotcloud.OTA then
        if data then
            rtos.reboot()
        end
    elseif event == iotcloud.DISCONNECT then -- 云平台断开了
        -- 用户处理代码
    end
end)

5. 完整代码

记得修改参数！！！

-- LuaTools需要PROJECT和VERSION这两个信息
PROJECT = "tuyayun_demo"
VERSION = "1.0.0"

-- sys库是标配
_G.sys = require("sys")
--[[特别注意, 使用mqtt库需要下列语句]]
_G.sysplus = require("sysplus")

local iotcloud = require("iotcloud")

-- 统一联网函数
sys.taskInit(function()
    local device_id = mcu.unique_id():toHex()
    -----------------------------
    -- 统一联网函数, 可自行删减
    ----------------------------
    if mobile then
        device_id = mobile.imei()
    elseif socket or mqtt then
        -- 适配的socket库也OK
        -- 没有其他操作, 单纯给个注释说明
    else
        -- 其他不认识的bsp, 循环提示一下吧
        while 1 do
            sys.wait(1000)
            log.info("bsp", "本bsp可能未适配网络层, 请查证")
        end
    end
    -- 默认都等到联网成功
    sys.waitUntil("IP_READY")
    sys.publish("net_ready", device_id)
end)

sys.taskInit(function()
    -- 等待联网
    local ret, device_id = sys.waitUntil("net_ready")

    --------    以下接入方式根据自己需要修改,相关参数修改为自己的    ---------

    -- -- 涂鸦云 
    iotcloudc = iotcloud.new(iotcloud.TUYA,{device_name = "xxx",device_secret = "xxx"})

    if iotcloudc then
        iotcloudc:connect()
    else
        log.error("iotcloud", "创建失败, 请检查参数")
    end

end)

sys.subscribe("iotcloud", function(cloudc,event,data,payload)
    -- 注意，此处不是协程内，复杂操作发消息给协程内进行处理
    if event == iotcloud.CONNECT then -- 云平台联上了
        print("iotcloud","CONNECT", "云平台连接成功")
        iotcloudc : subscribe("tylink/${deviceId}/thing/property/set") -- 订阅信息
        iotcloudc : publish("tylink/${deviceId}/thing/property/report" , '{"data":{"device_status":"999"}}' , 1) -- 上报信息
    elseif event == iotcloud.RECEIVE then
        print("iotcloud","topic", data, "payload", payload)
        -- 用户处理代码
    elseif event ==  iotcloud.OTA then
        if data then
            rtos.reboot()
        end
    elseif event == iotcloud.DISCONNECT then -- 云平台断开了
        -- 用户处理代码
    end
end)

-- 用户代码已结束---------------------------------------------
-- 结尾总是这一句
sys.run()
-- sys.run()之后后面不要加任何语句!!!!!

6.2.3 运行结果展示

1. 设备日志

2. 云平台效果

3. 上行数据效果

设备日志位置：左侧栏产品 --> 设备 --> 设备日志

4. 下发数据效果

下发数据操作位置：产品界面 --> 在线调试设备日志位置：左侧栏产品 --> 设备 --> 设备日志通过 Luatools 工具查看日志消息

发布消息：

接收消息：

七、总结

本文详细介绍了如何使用 Air201模组和涂鸦云物联网平台实现物联网设备的连接与管理。首先，我们准备了必要的硬件环境，包括Air201模组、SIM 卡、PC 电脑和数据通信线。接着，我们配置了软件环境，包括 Luatools 下载调试工具和涂鸦云物联网平台。

在连接涂鸦云物联网平台的过程中，我们创建了产品，配置了认证方式，并在 Air201模组上编写了代码以实现与涂鸦云物联网平台的连接。我们展示了如何通过编写代码，使Air201模组向涂鸦云物联网平台上传数据，并在平台上创建消息主题以接收 Air201模组发送的数据。

我们还展示了如何创建消息主题以向 Air201模组下发消息，并实现订阅云端下发的消息。通过 Luatools 工具和涂鸦云物联网平台，我们验证了数据的上传和接收，以及下发消息的效果。

通过本文的学习，大家可以掌握如何使用 Air201模组和涂鸦云物联网平台实现物联网设备的连接与管理。

八、扩展

8.1 MQTT 通信协议 QoS 介绍

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级的消息传输协议，它设计用于低带宽和不稳定的网络环境。MQTT 协议专注于设备连接的稳定性和网络的优化使用，特别适合于物联网（IoT）场景。

在 MQTT 中，消息的传输质量是通过 QoS（Quality of Service，服务质量）等级来定义的。QoS 定义了消息的传递可靠性，共有三个等级：

1. QoS 0（最多传递一次）：

最多传递一次：消息可能会丢失。
适用于非关键数据，或者允许数据丢失的场景。

2. QoS 1（至少传递一次）：

至少传递一次：确保消息至少从发布者传输到服务器，并且至少传递给每个订阅者一次。
如果传输过程中出现错误，客户端会重新发送消息。
适用于需要确认数据已传输但可以容忍一定程度数据丢失的场景。

3. QoS 2（确保传递一次）：

确保传递一次：确保消息从发布者传输到服务器，并且只传递给每个订阅者一次，而且在传输过程中不会被重复传递。
客户端会在消息确认之后才能接收到下一个消息。
适用于对数据可靠性要求极高的场景，如关键数据传输。

选择适当的 QoS 级别取决于应用场景对数据可靠性和网络资源利用的要求。在设计物联网应用时，通常需要根据设备的能力、网络条件以及应用的容忍度来选择合适的 QoS 设置。

九、常见问题

1. 如何实现数据的上传和接收？

数据的上传和接收是通过订阅和发布消息实现的。在代码中，需要调用 iotcloudc:publish() 和 iotcloudc:subscribe() 方法，分别用于发布和订阅消息。