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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 Air780EP 核心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 Air780EP 核心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. 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 Air780EP 核心板上编写代码，实现与涂鸦云物联网平台的连接。

2. 数据上传和接收：

  • 在 Air780EP 核心板上编写代码，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 Air780EP 核心板发送的数据。

3. 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 Air780EP 核心板下发消息。
  • 在 Air780EP 核心板上编写代码，实现订阅云端下发的消息。

4. 运行结果展示：

  • 通过 Luatools 工具查看 Air780EP 核心板上的日志，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 Air780EP 核心板和涂鸦云物联网平台实现物联网设备的连接与管理。

三、准备硬件环境

参考：硬件环境清单第二章节内容，准备以及组装好硬件环境。。

四、软件环境

合宙相关

“凡事预则立，不预则废。”在详细阐述本功能示例之前，我们需先精心筹备好以下软件环境。

1. Luatools工具；

2. 内核固件文件（底层core固件文件）：LuatOS-SoC_V2002_Air780EP；参考项目使用的内核固件；

3. luatos需要的脚本和资源文件

脚本和资源文件右键点我,另存为,下载完整压缩文件包

lib脚本文件：使用Luatools烧录时，勾选 添加默认lib 选项，使用默认lib脚本文件；

准备好软件环境之后，接下来查看如何烧录项目文件到Air780EP核心板，将本篇文章中演示使用的项目文件烧录到Air780EP核心板中。

4.2 涂鸦云物联网平台

平台官网：涂鸦开发者平台

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。

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

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")

-- Air780EP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
        -- Air780EP/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 Air780EP 核心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 Air780EP 核心板、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 Air780EP 核心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 Air780EP 核心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 Air780EP 核心板发送的数据。

我们还展示了如何创建消息主题以向 Air780EP 核心板下发消息，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 Air780EP 核心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。

给读者的话

本篇文章由 马梦阳 开发；

本篇文章描述的内容，如果有错误、细节缺失、细节不清晰或者其他任何问题，总之就是无法解决您遇到的问题；

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