Part 3 - 物联网云平台端项目构建和开发

2022-04-29

5分钟阅读时长

【版本】

当前版本号v20230222

版本	修改说明
v20230222	更新 Mosquito 为 EMQX，更新了云平台的数据库表
v20220429	初始化版本

【实验名称】实验3.1 - 构建物联网云平台项目(iot-cloud-training-init)

【实验目的】

掌握构建物联网云平台项目
掌握数据库的构建
掌握使用 Flyway 来构建数据库

【实验环境】

内存：至少4G
硬盘：至少空余40G
操作系统: Windows 系统。

【实验资源】

链接：https://pan.baidu.com/s/1z1n-sqrqK_3I2c2GJjfPsw 
提取码：heis

【实验要求】

构建物联网云平台项目的数据库。
能够运行物联网云平台应用。访问能够查看应用首页。

【实验步骤】

解压iot-cloud-training-init.zip项目，并使用 IDEA 打开项目。
进入IDEA 菜单， File->Settings，修改为你的Maven的安装路径和settings.xml的路径。
使用 HeidiSQL 运行脚本src/main/resources/V000__CREATE_DB_AND_USER.sql，创建数据库iotcloudtr、数据库用户和授权。
利用 Flyway 进行数据迁移，按顺序执行 src/main/resources/db/migration 下的 SQL 脚本。创建的表如下描述：

device 设备表
device_msg 设备消息表
token 用户令牌表
user 用户表
dev_shadow_desire 期望设备影子
dev_shadow_reported 报告设备影子
flyway_schema_history flyway执行历史记录表

使用 HeidiSQL 访问数据库iotcloudtr，检查是否存在以上表。
启动IoTCloudApplication，访问。使用账号密码zhangsan/123456登录。

【实验名称】实验3.2 - 完成物联网云平台新增设备功能

【实验目的】

掌握物联网云平台功能的开发与实现

【实验环境】

内存：至少4G
硬盘：至少空余40G
操作系统: Windows 系统。

【实验资源】

iot-thermometer-init.zip

【实验要求】

完善新增设备功能，登录物联网云平台以后，进入我的设备，点击新增设备，输入设备信息并提交能够新增用户设备。

【实验效果】

输入设备信息可以新增设备，并且为设备生成设备的物联网云平台ID（iotId）和设备密钥（devSecret）。

【实验步骤】

完善http://localhost:8098/device_create API，创建设备。/device_create路径对应DeviceController.createDevice方法。以下为调用该 API 的实例。

（1）当用户输入设备的信息，并点击新增按钮。前端会向后端发起http://localhost:8098/device_create POST 请求，并提交以下JSON格式的数据。

{
  "devName":"设备名",
  "devType": "设备类型",
  "description": "设备描述",
  "status": "设备状态",
}

（2）如果创建成功，返回值如下所示。

{
  "errcode":"0",
  "errmsg":"设备创建成功",
  "data":{
	 "url":"/device_list",
  }
}

（3）如果创建失败，返回值如下所示。

{
  "errcode":"30001",
  "errmsg":"设备创建失败"
}

完善DeviceServiceImpl.createDevice()方法来创建设备，可以调用DeviceMapper.createDevice()。

设备的 iotId和 devSecret 可以调用 RandomStringUtils.randomAlphanumeric(16) 方法来生成。RandomStringUtils 是 commons-lang3 包内的功能，主要功能是生成随机的字符串。

完善 DeviceMapper.xml 下id="createDevice"的 SQL 语句的编写。

【实验名称】实验3.3 - 设备端实现调用物联网云平台API获取用户令牌

【实验目的】

掌握设备端调用物联网云平台 API 功能的开发与实现

【实验环境】

内存：至少4G
硬盘：至少空余40G
操作系统: Windows 系统。

【实验资源】

iot-thermometer-init.zip

【实验要求】

进入表情温度计的配置页面http://localhost:8100/config，输入用户的ID和用户密钥，通过物联网云平台获取用户Token的 API http://localhost:8098/token，获取到用户令牌，并保存在表情温度计的配置表内。

【实验效果】

表情温度计配置页面，通过调用物联网云平台获取用户Token的 API 获取用户令牌并保存到设置。

【实验说明】

Retrofit 是一个类型安全的 HTTP 调用框架，常用于 Android 和 Java 开发。
以设备端调用物联网云平台端的 HTTP API 为例。发起 GET 请求以下链接。

http://localhost:8098/token?user_id=zhangsan&secret=JOGP9IEQNBOEOPRTJ

此 API 的 URL 中包含的参数user_id指的是用户ID，secret指的是用户密钥。

调用成功可以获得类似以下 JSON 格式响应数据

{
  "errcode": "0",
  "errmsg": "获取令牌成功",
  "data": {
    "userId": "zhangsan",
    "token": "2c6825dc35226f4b534cfc4141b66ad8209b43809caf8a741876a732bc4c9ad5",
    "expiredTime": "2022-04-29T17:36:45.000+00:00",
    "expiredTs": 1651253805857
  }
}

调用失败可以获得以下 JSON 格式响应数据

{
  "errcode": "1003",
  "errmsg": "用户不存在或secret不匹配",
  "data": null
}

Retrofit 可以实现 Java 的接口调用转换为 HTTP API 调用。例如以下接口的方法 getUserToken 就实现了获取令牌的 API 。

public interface HttpService {

  Retrofit RETROFIT = new Retrofit.Builder()
          .addConverterFactory(JacksonConverterFactory.create())
          .baseUrl("http://localhost:8098")
          .build();

  @GET("/token")
  Call<ResMsg> getUserToken(@Query("user_id") String userId,@Query("secret") String userSecret);
}

@Query 注解表示方法的参数转换为HTTP 请求的参数，例如第一个参数 userId 会转换为 HTTP 请求的参数 user_id。
@GET("/token") 注解表示会转换为一GET 方法发起 http://localhost:8098/token 请求。
方法的返回值类型 ResMsg 表示的是响应的 JSON 数据转换的对象类型。

Retrofit 接口方法的调用例子。

ResMsg result = new ResMsg();
Call<ResMsg> call= httpService.getUserToken(userId, userSecret);
      try {
        Response<ResMsg> response = call.execute();//调用 API，发起请求并获得响应
        result = response.body();//读取响应 body 部分（JSON 消息）转换为对象。
        Map data=(Map)result.getData();
        String token=(String)data.get("token");//获取到Token的值
      } catch (IOException e) {
        result.setErrcode("8001");
        result.setErrmsg("无法连接服务器");
      }

【实验步骤】

打开iot-thermometer-init项目，修改完善ConfigController.getToken方法，实现调用物联网云平台获取用户令牌的 API，并且保存获取的令牌到 config 表。

提示：保存 config 数据可以调用ConfigServiceImpl.saveConfig() 方法。

#iot #物联网 #云平台

黄老师