【开源物联网平台】FastBee认证方式和MQTT主题设计

news/2024/4/24 15:16:38/文章来源:https://blog.csdn.net/a7491772/article/details/136546914

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目录

一、接入步骤

1.1 设备认证

1.2 设备交互

二、设备认证

2.1 加密认证

2.2 简单认证

2.3 设备获取当前时间

2.4 AES加密说明

三、设备交互

3.1 订阅主题

3.2 发布主题

3.3 数据格式

3.4 相关物模型说明


一、接入步骤

1.1 设备认证

    • 加密认证(推荐)
    • 简单认证

1.2 设备交互

    • 发布物模型、设备信息、时钟同步相关Mqtt主题
    • 订阅物模型、设备升级、时钟同步相关Mqtt主题

二、设备认证

提示

  • 认证类型:S=简单认证,E=加密认证
  • 产品启用设备授权码后,授权码不能为空
  • 用户ID就是登陆用户的ID,使用不同用户ID,设备归属于不同用户。可以统一使用admin账号1,后面通过配网或者扫码关联设备分配给不同用户。
  • 设备编号有两种方式获取:1.使用系统新建设备时,生成的设备编号;2.系统未新建设备,硬件端生成一个唯一编号作为设备编号,认证后系统会自动注册一个设备实体(设备比较多时,推荐这种方式)

2.1 加密认证

产品详情中获取产品编号、Mqtt账号、Mqtt密码和产品秘钥,密码通过产品秘钥进行AES加密,传递到后端;后端通过产品秘钥解密进行认证;连接Mqtt消息服务器需要提供唯一的客户端ID、用户名和密码,具体格式如下:

# 客户端Id等于 认证类型 + 设备编号 + 产品编号 + 用户ID
clientId =E& deviceNumber & productId & userId# 用户名
userName = wumei-smart# 密码
password = mqtt密码 & 过期时间
password = mqtt密码 & 过期时间 &设备授权码(产品启用设备授权时格式)
  • 客户端ID等于 认证类型 + 设备编号 + 产品编号 + 用户ID,用 & 符号连接,中间无空格;
  • 用户名直接输入Mqtt账号
  • 密码等于 Mqtt密码 + 密码过期时间 + 设备授权码(可选),然后进行AES加密。为了安全,密码过期时间应该在24小时以内,采用时间戳格式,精确到毫秒。

账号配置信息示例:

clientId ="E&D68329VL588&2&1"
userName ="wumei-smart"
password ="/W2A/4MK+9cEGBhyBDgr2K5c62DAjAK4m0b5pvwxX6FFMzI3h1pUmaDY3BH1P2mI"

2.2 简单认证

产品详情中获取Mqtt账号和Mqtt密码,建议测试环境使用。Mqtt客户端ID格式类似加密认证,其中E改为S。

# 客户端Id等于 认证类型 + 设备编号 + 产品编号 + 用户ID
clientId =S& deviceNumber & productId & userId# 用户名
userName = wumei-smart# 密码
password = mqtt密码
password = mqtt密码 &设备授权码(产品启用设备授权时格式)

账号配置信息示例:

# 客户端Id等于 认证类型 + 设备编号 + 产品编号 + 用户ID
clientId ="S&D68329VL588&2&1"
userName ="wumei-smart"
password ="PHYFED93WSFF1DAS"
password ="PHYFED93WSFF1DAS&ADBFCC8934864B26B55658C66F562AC5"(产品启用设备授权时格式)

2.3 设备获取当前时间

获取当前时间,可以调用系统的NTP时间接口,接口请求时发送设备当前运行毫秒数,返回设备发送时间、服务端接收时间、服务端发送时间。然后获取设备当前运行毫秒数,作为设备接收间。最后用公式计算出设备当前的时间,时间必须以毫秒为单位。在线时间戳工具

# deviceSendTime值为设备当前运行的毫秒数
http://localhost:8080/iot/tool/ntp?deviceSendTime=35768# 计算时间
设备当前时间 =(服务端接收时间 + 服务端发送时间 + 设备接收时间 - 设备发送时间)/2

2.4 AES加密说明

采用AES的CBC加密模式,偏移量固定为 wumei-smart-open 16位,输出为Base64,加密使用的密码为产品密钥。测试可以使用:在线加解密工具

加密模式:  CBC
填    充:  pkcs5padding
数 据 块:  128位
偏 移 量:  wumei-smart-open
输    出:  base64密    码:  对应系统的产品秘钥
加密内容:  mqtt密码 & expireTime &授权码(可选)

三、设备交互

{productId} 代表产品ID, {deviceNum} 代表设备编号。通过web端获取产品ID和设备编号,如果使用自动添加设备,设备编号可以使用唯一编码或者使用设备MAC地址,设备认证成功后会在后端自动添加一个对应的设备实体。

3.1 订阅主题

主题

描述

/{productId}/{deviceNum}/function/get

订阅平台指令

/{productId}/{deviceNum}/info/get

订阅设备信息(订阅到该主题就发布设备信息)

/{productId}/{deviceNum}/ota/get

订阅设备升级(旧)

/{productId}/{deviceNum}/upgrade/get

订阅OTA升级(新)

/{productId}/{deviceNum}/monitor/get

订阅实时监测信号(根据监测次数和间隔,然后发布监测数据)

/{productId}/{deviceNum}/ntp/get

订阅时钟同步(可选,用于同步设备的当前时间)

3.2 发布主题

主题

描述

/{productId}/{deviceNum}/property/post

发布数据 (实时显示,属性/功能和监测数据,可定时上报监测数据)

/{productId}/{deviceNum}/info/post

发布设备信息

/{productId}/{deviceNum}/event/post

发布事件

/{productId}/{deviceNum}/monitor/post

发布实时监测数据(仅用于实时监测图表显示,不会存储)

/{productId}/{deviceNum}/ntp/post

发布时钟同步(可选)

/{productId}/{deviceNum}/upgrade/reply

回复OTA升级(新)

3.3 数据格式

设备和系统交互使用JSON格式

  • 订阅设备信息,对应主题:/info/get
# 描述:订阅到设备信息后,发布设备信息,解决设备状态同步问题
# 设备消息内容为空
  • 发布设备信息,对应主题:/info/post
# 描述:1.设备上电后发布设备信息; 2.设备接收到设备信息指令后发布设备信息
# rssi             设备信号(信号极好[-55— 0],信号好[-70— -55],信号一般[-85— -70],信号差[-100— -85])
# status           设备状态,固定为3,表示在线
# firmwareVersion  固件版本
# userId           用户的ID,可设置为用户ID为1(管理员),配网时会分配设备给具体的用户。
# longitude        可选,经度,使用设备定位时需要上传
# latitude         可选,纬度,使用设备定位时需要上传
# summary          可选,摘要,设备的配置信息等,json格式,对象可自定义{"rssi":-43,"firmwareVersion":1.2,"status":3,"userId":1,"longitude":0,"latitude":0,"summary":{"name":"FastBee","chip":"ESP8266","author":"kerwincui","deliveryTime":"2023-06-06","activeTime":"2022-10-01"}}

  • 订阅实时监测,对应主题:/monitor/get
# 描述:订阅到实时监测消息,根据数量和间隔发布实时监测数据
# count      数量
# interval   间隔,毫秒为单位{"count":60,"interval":1000}
  • 发布实时监测,对应主题:/monitor/post
# 描述:根据订阅到的实时监测消息,发布指定数量和间隔的监测数据
# id       标识符,实时监测是物模型中的属性,产品详情中查看标识符,对应id值
# value    设备采集的值,只能是整数或者小数,以字符串类型传递
# remark   可为空或者使用设备当前时间[{"id":"temperature","value":"27.43","remark":""},{"id":"humidity","value":"32.18","remark":""}]

  • 订阅平台指令,对应主题:/function/get
# 描述:属性、功能、事件都属于物模型,Json定义是一样的。例如都订阅到消息打开开关,设备的处理都是把开关打开。   
# id      标识符,产品详情中查看物模型,对应物模型的标识符
# value   值,对应物模型中定义,以字符串类型传递
# remark  平台中告警、场景联动和定时下发的指令有备注信息[{"id":"gear","value":"1","remark":"设备定时"},{"id":"switch","value":"0","remark":"场景联动触发"}]

  • 发布数据和事件,对应主题:/property/post/event/post
# 描述:属性、功能、事件都属于物模型,Json定义是一样的。`value` 的值如果是布尔类型,值为"0"或者"1",代表打开/关闭;枚举类型对应枚举项的键值(例如 "1",代表中速档位);数组类型是以英文逗号分隔的字符串。
# id      标识符,产品详情中查看物模型,对应物模型的标识符
# value   值,对应物模型中定义,以字符串类型传递
# remark  可以直接使用订阅到的备注信息,设备日志信息中查看到该备注[{"id":"gear","value":"1","remark":"档位设置成功"},{"id":"switch","value":"0","remark":"开关已关闭"}]

3.4 相关物模型说明

  • 所有物模型的Id(标识符)都是唯一的,尽量不要使用特殊字符,以字母和数字为主。
  • 对象类型物模型下面子模型Id(标识符)格式:parentId_childId,对象数组类型同样,子模型Id增加父级的Id以下划线分隔,例如:
# 父级物模型Id:power# 子级物模型Id:power_light
  • 数组类型(包括对象数组类型)的物模型Id(标识符)只有一个,物模型值为数组(以英文逗号分隔的字符串存储),例如 98,100,50 字符串。所以上报数组类型的属性/功能/事件,相对特殊,Id(标识符)必须以 array_索引开头,索引是两位数,例如:
# 普通数组格式 `array_00_RGB`# 对象数组格式 `array_00_power_switch`# 索引00代表数组中第一个元素,02 / 03 ... 98 / 99 以此类推,数组长度不能超过100[{"id":"array_01_power_switch",   // array_01作为前缀,表示数组中的第二个元素"value":"1","remark":""}]

  • 发布时钟同步,对应主题:/ntp/post
# 描述:可选,发布时钟同步消息,服务端订阅到后下发时钟同步消息
# deviceSendTime 设备发送时间{"deviceSendTime":"1592361428000"}
  • 订阅时钟同步,对应主题:/ntp/get
# 描述:可选,订阅到时钟同步消息,计算当前时间 =(服务端接收时间 + 服务端发送时间 + 设备接收时间 - 设备发送时间)/2
# deviceSendTime  设备发送时间
# serverRecvTime  服务端接收时间
# serverSendTime  服务端发送时间{"deviceSendTime":"1592361428000","serverSendTime":"1592366463548","serverRecvTime":"1592366463548"}

  • 订阅OTA升级,对应主题:/ota/get
# 描述:订阅到设备升级消息后,根据固件下载地址,Http请求下载固件并升级
# version       版本号,可用于匹配固件版本
# downloadUrl   固件下载地址{"version":1.1,"downloadUrl":"https://iot.wumei.live/prod-api/profile/iot/6/2022-0616-140539.bin"}

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