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 Air700ECQ 开发板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 Air700ECQ 开发板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：

Air700ECQ 开发板：本文将以 Air700ECQ 开发板为例进行演示。
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 Air700ECQ 开发板所需的底层 core 文件和脚本代码，并烧录到 Air700ECQ 开发板中。

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 Air700ECQ 开发板上编写代码，实现与涂鸦云物联网平台的连接。

4. 数据上传和接收：

在 Air700ECQ 开发板上编写代码，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 Air700ECQ 开发板发送的数据。

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 Air700ECQ 开发板下发消息。
在 Air700ECQ 开发板上编写代码，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 Air700ECQ 开发板上的日志，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 Air700ECQ 开发板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 Air700ECQ 开发板

使用 Air700ECQ 开发板，如下图所示：

淘宝购买链接：Air700ECQ 开发板淘宝购买链接；

此开发板的详细使用说明参考：Air700ECQ 产品手册中的《开发板EVB-Air700ECQ-IO使用手册VX.X.X.pdf》，写这篇文章时最新版本的使用说明为：开发板EVB-Air700ECQ-IO使用手册V1.0.0.pdf ；开发板使用过程中遇到任何问题，可以直接参考这份使用说明 pdf 文档。

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. 底层 core 下载地址：LuatOS 固件版本下载地址

本 demo 使用的固件是 core_V1112 压缩包内的 LuatOS-SoC_V2001_Air700ECQ.soc

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-Air700ECQ/tree/master/demo/iotcloud/iotcloud%E6%80%BB

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、华为云、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 Air700ECQ 开发板烧录说明

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 Air700ECQ 开发板通过 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

此时就需要大家先点击 Luatools 工具上的下载底层与脚本/下载脚本，再执行下方操作了。

开发板处于未开机状态：此时先按住下载模式按键（BOOT 键）不放，再长按开机键（POW 键）开机，若不出意外开发板将会进入下载模式，Luatools 工具下载进度条会开始跑，这时便可以松开 BOOT 键和 POW 键，等到工具提示下载完成即可。

开发板已经处于开机状态：此时可以先按住 BOOT 键不放，再短按复位键（RST 键）后开发板会重启并进入下载模式。

5.2.3 不同模式下的端口显示

1. 正常开机模式

2. 下载模式

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 = "iotclouddemo"
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")

-- Air780E的AT固件默认会为开机键防抖, 导致部分用户刷机很麻烦
if rtos.bsp() == "EC618" and pm and pm.PWK_MODE then
    pm.power(pm.PWK_MODE, false)
end

-- 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 wlan and wlan.connect then
        -- wifi 联网, ESP32系列均支持
        local ssid = "luatos1234"
        local password = "12341234"
        log.info("wifi", ssid, password)
        -- TODO 改成自动配网
        -- LED = gpio.setup(12, 0, gpio.PULLUP)
        wlan.init()
        wlan.setMode(wlan.STATION) -- 默认也是这个模式,不调用也可以
        device_id = wlan.getMac()
        wlan.connect(ssid, password, 1)
    elseif mobile then
        -- Air780E/Air600E系列
        --mobile.simid(2) -- 自动切换SIM卡
        -- LED = gpio.setup(27, 0, gpio.PULLUP)
        device_id = mobile.imei()
    elseif w5500 then
        -- w5500 以太网, 当前仅Air105支持
        w5500.init(spi.HSPI_0, 24000000, pin.PC14, pin.PC01, pin.PC00)
        w5500.config() --默认是DHCP模式
        w5500.bind(socket.ETH0)
        -- LED = gpio.setup(62, 0, gpio.PULLUP)
    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 Air700ECQ 开发板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 Air700ECQ 开发板、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 Air700ECQ 开发板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 Air700ECQ 开发板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 Air700ECQ 开发板发送的数据。

我们还展示了如何创建消息主题以向 Air700ECQ 开发板下发消息，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 Air700ECQ 开发板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）：

最少传递一次：消息可能会丢失，也可能多次传递。
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，并且至少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。

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