IoT设备免烧录三元组，首次开机即时注册解决方案

背 景

物联网场景中&＃xff0c;设备产线烧录不同三元组成本很高&＃xff0c;Android设备更是无法独立烧录三元组&＃xff0c;IoT 存量设备迁移更是无法预置身份三元组&＃xff0c;面对这种场景&＃xff0c;IoT物联网平台提供了无需预注册三元组&＃xff0c;在设备运行时通过MQTT动态注册&＃xff0c;获取认证信息&＃xff0c;再发起设备业务连接的方案。

流 程 图

设备动态注册三元组流程如下&＃xff1a;

开发实战

1.创建产品

我们进入 IoT 物联网平台控制台&＃xff0c;创建一个新产品&＃xff1a;Android设备。

进入产品详情&＃xff0c;获取 productKey 和 productSecret 。开启动态注册功能&＃xff0c;如下图&＃xff1a;

接下来&＃xff0c;我们无需按常规流程&＃xff0c;预先注册设备&＃xff0c;而是直接开发设备端程序。

2.设备端开发

我们以 Node.js 代码演示设备动态注册完整过程。

2.1 动态注册

设备发送CONNECT报文&＃xff0c;报文中包含动态注册参数&＃xff0c;请求建立连接。

• MQTT连接域名&＃xff1a;公共实例的连接域名为${productKey}.iot-as-mqtt.${regionId}.aliyuncs.com:1883

• MQTT动态注册的CONNECT报文参数和取值结构如下&＃xff1a;

mqttClientId: clientId&＃43;"|securemode&＃61;2,authType&＃61;regnwl,random&＃61;xxxx,signmethod&＃61;xxx|"
mqttUserName: deviceName&＃43;"&"&＃43;productKey
mqttPassword: sign_hmac(productSecret,content)


免预注册认证方式&＃xff0c;设备注册成功后&＃xff0c;物联网平台使用Topic&＃xff1a;/ext/regnwl&＃xff0c;返回ClientID、DeviceToken。

IoT 物联网平台推送的设备身份消息Payload格式如下&＃xff1a;

{"productKey" : "xxx","deviceName" : "xxx","clientId" : "xxx","deviceToken" : "xxx"
}


动态注册示例代码&＃xff1a;

function doDeviceRegister() {// 1.产品信息const productInfo &＃61; {productKey: "产品 productKey",productSecret: "产品 productSecret",regionId: "cn-shanghai"}// 2.程序读取的设备唯一标识&＃xff0c;比如 MAC&＃xff0c;Serial Number 等productInfo.deviceName &＃61; Math.random().toString(36).substr(2)// 3.生成设备动态注册的参数var options &＃61; getRegisterOptions(productInfo, trustedCA);// 4.发起动态注册&＃xff0c;获取设备连接 clientId 和 deviceTokenvar registerClient &＃61; mqtt.connect(options);registerClient.on(&＃39;message&＃39;, function(topic, message) {// 5. 解析注册结果if (&＃39;/ext/regnwl&＃39; &＃61;&＃61; topic) {// 6.断开注册连接registerClient.end();// 7.发起设备 MQTT 连接//deviceOnline(JSON.parse(message),"cn-shanghai")}})}


生成设备动态注册的参数&＃xff0c;示例代码和参考文档&＃xff1a; 

https://help.aliyun.com/document_detail/132111.html

function getRegisterOptions(productInfo, rootCA) {var random &＃61; Date.now();var content &＃61; {deviceName: productInfo.deviceName,productKey: productInfo.productKey,random: random}var options &＃61; {}options.clientId &＃61; Date.now() &＃43; "|securemode&＃61;2,authType&＃61;regnwl,random&＃61;" &＃43; random &＃43; ",signmethod&＃61;hmacsha1|"options.username &＃61; productInfo.deviceName &＃43; "&" &＃43; productInfo.productKeyoptions.password &＃61; signHmacSha1(content, productInfo.productSecret)options.port &＃61; 1883;options.host &＃61; &＃96;${productInfo.productKey}.iot-as-mqtt.${productInfo.regionId}.aliyuncs.com&＃96;;options.protocol &＃61; &＃39;mqtts&＃39;;options.ca &＃61; rootCAoptions.keepalive &＃61; 120return options;
}


动态注册成功后&＃xff0c;产品下会设备数量会更新&＃xff1a;

2.2 设备上线和上报数据

设备端收到并保存ClientID和DeviceToken的组合后&＃xff0c;需要断开当前MQTT连接&＃xff0c;重新发起设备直连IoT平台的请求的CONNECT参数如下&＃xff1a;

mqttClientId: clientId&＃43;"|securemode&＃61;-2,authType&＃61;connwl|"
mqttUsername: deviceName&＃43;"&"&＃43;productKey
mqttPassword: deviceToken


• mqttClientId &＃xff1a;设备动态注册时获得的ClientID拼接固定字符串。
• mqttUserName &＃xff1a;组成结构为 deviceName&＃43;"&"&＃43;productKey
• mqttPassword &＃xff1a;设备动态注册时获得的DeviceToken

设备建立MQTT连接和上报数据&＃xff0c;示例代码&＃xff1a;

function deviceOnline(opts,regionId) {// 设备 MQTT 连接参数var options &＃61; {}options.clientId &＃61; opts.clientId &＃43; "|securemode&＃61;-2,authType&＃61;connwl|"options.username &＃61; opts.deviceName &＃43; "&" &＃43; opts.productKeyoptions.password &＃61; opts.deviceTokenoptions.port &＃61; 1883options.host &＃61; &＃96;${opts.productKey}.iot-as-mqtt.${regionId}.aliyuncs.com&＃96;options.protocol &＃61; &＃39;mqtt&＃39;options.keepalive &＃61; 120// 设备建立 MQTT 连接var deviceClient &＃61; mqtt.connect(options);// 上报业务数据deviceClient.publish(&＃96;/${opts.productKey}/${opts.deviceName}/user/update&＃96;, "sdk client " &＃43; Date.now(), { qos: 1 });}


启动设备端程序后&＃xff0c;我们可以在控制台看到设备在线&＃xff0c;并展示ClientID信息&＃xff0c;如下&＃xff1a;

【往期回顾】

1、39张传感器工作原理GIF图汇总

2、智能手持测温枪开发实践

3、JMeter压测MQTT服务性能实战

4、IoT物联网平台日志服务详解

5、自建MQTT集群迁移阿里云IoT实践

6、工业Modbus电力104规约接入IoT平台