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百度云

一、百度云概述

百度智能云物联网核心套件(IoT Core)是面向物联网领域开发者的全托管云服务,通过主流的物联网协议(如 MQTT)通讯,可以在智能设备与云端之间建立安全的双向连接,快速实现物联网项目。

官网地址:百度智能云物联网平台控制台

官方文档地址:物联网核心套件文档

注:新用户首次使用 IoT Core 时,需要完成实名认证并开通 IoT Core 服务。 IoT Core 属于后付费业务,未使用 IoT Core 前,不会进行任何计费。

二、演示功能概述

接下来为大家介绍 Air780E 如何接入百度云,并且在平台端通过模拟设备在线工具下发消息,控制模块端灯的亮灭。

三、准备硬件环境

3.1 开发板准备

使用 Air780E 核心板,如下图所示:

淘宝购买链接:Air780E 核心板淘宝购买链接

此核心板的详细使用说明参考:Air780E 产品手册 中的 《开发板Core_Air780E使用说明VX.X.X.pdf》,写这篇文章时最新版本的使用说明为:《开发板Core_Air780E使用说明V1.0.5.pdf》 ;核心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 数据通信线

USB 转 typeC 数据线一根。

3.3 PC 电脑

WIN10以及以上版本的WINDOWS系统。

四、准备软件环境

4.1 下载调试工具

使用说明参考:Luatools 下载和详细使用

4.2 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_V1112_EC618_FULL.soc

2. 本教程使用的 demo:https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E/tree/master/demo/iotcloud 3. 源码和固件已打包,如下所示:

注:压缩包中 core 文件夹存放固件,code 文件夹存放 demo

右键点我,另存为,下载完整压缩文件包

五、百度云软硬件资料

5.1 iotcloud 库介绍

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。

iotcloud 库本质就是上层设计一套通用的 API 库来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。

5.2 API 接口介绍

本教程使用 api 接口为:iotcloud - iotcloud 云平台库 (已支持: 腾讯云 阿里云 onenet 华为云 涂鸦云 百度云 Tlink 云 其他也会支持,有用到的提 issue 会加速支持) - LuatOS 文档

5.3 Air780E 烧录说明

将 Air780E 通过 usb 数据线连接电脑,如下图所示:

注:

1、按住下载模式按键(BOOT 键)不放,同时再长按开机键开机,这时开发板会进入下载模式,Luatools 下载进度条会开始跑,这时可以松开 BOOT 按键。直到工具提示下载完成。

2、如果,未能成功进入下载模式,而是进入正常开机模式,这时可以按住 BOOT 键,再短按复位按键,让开发板重启,重新进入下载模式。

如何判断有没有进入下载模式:可以通过 PC 端的设备管理器中虚拟出来的 USB 端口数量来判断。

正常开机模式:

下载模式:

六、云平台配置与效果展示

6.1 云平台配置

6.1.1 注册百度云账号并开通 IoTCore

在使用物联网核心套件服务前,您需要创建一个百度智能云账号,请按照下述步骤进行注册和登录。

1. 在百度智能云登录页面,选择百度账号,点击“立即注册”,进入百度账号注册界面 2. 如果未进行实名认证,请先进行实名认证 3. 开通 IoTCore:开通服务并同意按需计费,可进入“实例列表”

6.1.2 创建 IoT Core 实例

1、登录 IoT Core 控制台页面

2、点击“创建 IoT Core 实例”

3、填写需要创建 IoT Core 的名称,付费方式选择按需付费,确认购买即可

创建完成后,即可在列表页看到刚才创建的 IoT Core 实例。其中第一列展示了其名称及 ID

6.1.3 创建设备模板

创建设备前需要先创建设备模板,默认的设备模板包含两个主题,也可自定义主题,

模板---> 添加模板---> 点击添加的模板名称--> 添加主题。

6.1.4 创建设备

1、点击 IoT Core 实例名称

2、点击左侧导航栏中的”设备列表“,选择“新增设备”

3、填写设备名称(此名称在当前 IoT Core 下唯一)、认证方式、描述(可选),并选择所需要使用的设备模板,点击提交即可完成设备创建

6.1.5 记录连接信息

看到这里说明你已经根据前面的教程完成了设备的创建,接下来需要点击设备名称,记录下连接信息中的 IoTCoreld,DeviceKey,DeviceSecret 三个信息,以供后续设备连接云平台使用。

到此为止,创建产品设备工作已经完成,后续会根据不同注册方式来进行实例讲解。

6.2 设备注册

百度智能云平台支持两种注册方式,分别为密钥认证(手动注册)和证书认证,目前合宙 iotcloud 库对于两个注册方式均支持,但是不推荐使用证书认证方式进行注册,因为证书存在过期的情况,需要定期升级维护。

6.2.1 密钥认证(手动注册)

在 6.1.4 创建设备教程中的第 3 步选择密钥验证即可,如下图所示:

将 6.1.5 记录连接信息教程中记录的 IoTCoreld 填入 demo 中的 produt_id 中,DeviceKey 填入 device_name 中,DeviceSecret 填入 device_secret 中。

配置代码如下:

-- 百度云
iotcloudc = iotcloud.new(iotcloud.BAIDU,{produt_id = "aakyhyw",device_name = "869329069169988",device_secret = "XXX"})

第一个参数 iotcloud.BAIDU 表示我们使用的是百度云,

第二个参数{produt_id = "aakyhyw",device_name = "869329069169988",device_secret = "XXX"} ,我们将上面得到的三个参数填写到 table 中即可,so easy~

6.2.2 证书认证

在 6.1.4 创建设备教程中的第 3 步选择证书认证即可,如下图所示:

创建好设备后,点击设备名称,查看设备连接信息如下:

记录下参数,证书部分参考官方文档进行处理 使用证书鉴权建立 MQTT 连接 - 物联网核心套件 IoTCore | 百度智能云文档 (baidu.com)

把设备证书部分保存到新建的 client_cert.txt 中,把设备私钥部分保存到新建的 client_private_key.txt 文件中,并下载根证文件,然后将 3 个证书文件作为脚本文件一起烧录到模块内,就可以用/luadb/路径直接读取烧录的文件,如下所示:

配置代码如下:

-- 证书认证(自动注册)
iotcloudc = iotcloud.new(iotcloud.BAIDU,{produt_id = "aakyhyw",device_name = "869329069169988"},{tls={server_cert=io.readFile("/luadb/GlobalSign.cer"),client_cert=io.readFile("/luadb/client_cert"),client_key=io.readFile("/luadb/client_private_key")}})

第一个参数 iotcloud.BAIDU 表示我们使用的是百度云,第二个和第三个参数我们将上面得到数据写入即可!

6.3 效果展示

本例采用密钥认证(手动注册)的方式进行注册并连接云平台。

1、设备日志

可以看到我们的设备打印了连接成功,证明手动注册 + 连接流程已经完成。

2、云平台效果 点击运维管理的用量统计,可显示当前在线连接数量。

设备已经自动注册并且在线,至此,云平台已经连接成功。

七、代码示例说明及功能验证

本例我们通过密钥认证(手动注册)方式连接百度云平台,实现在平台端通过模拟设备在线工具下发消息,控制 Air780E 的 NET_STATUS 网络灯亮和灭。

注意:百度云的物解析型实例已于 2019 年公告不再提供服务,故不能方便的通过云平台管理连接的物联网设备,包括设备的注册、状态监控和数据查看等。因此本例通过百度云平台的模拟设备工具,通过 topic 控制实际设备。

7.1 硬件连接

演示使用的是 Air780E 核心板的网络灯,也可以自己外接 led 灯进行控制,根据下图可知控制 NET_STATUS 网络灯的是 gpio27。

7.2 代码使用说明

1、设备注册并连接云平台

记得修改 produt_id ,device_name 和 device_secret 三个参数为自己平台上的。

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

 -- 百度云
 iotcloudc = iotcloud.new(iotcloud.BAIDU,{produt_id = "aakyhyw",device_name = "869329069169988",device_secret = "XXX"})
 log.info("main", "iotcloudc", iotcloudc)
     if iotcloudc then
         iotcloudc:connect()
     end
 end)

2、模块端订阅主题,用于百度云平台模拟设备在线工具通过该主题向模块端下发消息

此行代码放置位置,只要在云平台连接成功之后即可, 本文 iotcloudc:subscribe() 中的第一个参数订阅的仍然是一个自定义topic。

iotcloudc:subscribe("$iot/869329069169988/user/fortest") -- 可以自由订阅主题等

云平台自定义的 topic 如下所示:详见 4.2.3 创建设备模板中的添加主题教程,本例定义的 topic 兼发布和订阅权限。

3、模块端接收数据并解析

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,收到的消息 open 表示开灯,close 表示关灯

代码如下所示:

-- 初始化gpio27
LED = gpio.setup(27, 0, gpio.PULLUP)
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("$iot/869329069169988/user/fortest") -- 可以自由订阅主题等

    elseif event == iotcloud.RECEIVE then
        print("iotcloud","topic", data, "payload", payload)
        if payload == 1 then
            LED(1)
        elseif payload == 0 then
            LED(0)
        end
        -- 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
        print("iotcloud","DISCONNECT", "云平台连接断开")
    end
end)

此时将代码烧录进开发板,即可在百度云平台的在线模拟设备工具控制开发板网络灯的亮灭,如何配置百度云平台下发指令,请看下面介绍:

IoT Core 实例名称"test"---> 设备列表---> 点击设备名称

点击模拟设备,再点击开始模拟,填入自定义的 topic,输入 open 开灯或者 close 关灯。

7.3 运行结果展示

八、总结

本教程简单演示了设备上云,以及设备和云平台在线模拟设备工具的简单通信,看到这里相信你已经完成了设备和百度云平台之间的连接,接下来你可以在此基础上,使用百度云的规则引擎,与 TSDB、物可视等产品进行无缝衔接,在云端轻松构建基于设备的物联网应用!

扩展

常见问题

1、百度云接入失败,怎么排查?

先检查设备配置,确保设备的 ID,名称,密钥等配置信息正确无误;同时也要检查下网络连接,确保 SIM 卡是正常入网状态,若还是不行,请再仔细看下教程,看是否有哪个步骤有疏漏。

2、百度云旧版和新版区别

百度云旧版的天工物接入 IoT Hub,支持物解析型实例;目前新版为物联网核心套件 IoT Core,不再支持物解析型实例,核心套件的具体使用方法请查阅百度云官网的文档使用介绍。https://cloud.baidu.com/doc/IoTCore/s/ek7o8ydue

给读者的话

本篇文章由王世豪开发;

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