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本文重点面向内部用户从端到端全链路接入阿里云 IoT 平台物模型的流程，次要心愿对物联网感兴趣或者业务须要接入阿里云 IoT 平台的企业，可能对物模型有个简略理解。具体概念性介绍后续另起文章。
同时也倡议依照文中接入流程体验一下 IoT 平台，依据 DEMO，能够从端到端将设施上报、上行管制、业务服务实现串联，实现一个最根底的物联网软硬一体解决方案。
一、物模型价值
1.1 物联网元年
关键词：摸索、疾速
2016 年阿里云物联网平台（前称：物联网套件）上线，为客户设施上云提供了通道能力，包含 MQTT 连贯、音讯流转等外围性能。
第一批客户大多基于该模式应用物联网平台能力，过后整个行业处于物联网云平台起步期，包含 AWS，Azure 起步阶段同样只是提供通道能力。
基于通道能力，客户应用物联网平台接入形式详见文档：
https://developer.aliyun.com/article/746536
这个阶段的客户大多是硬件厂商，软硬一体开发，尝试物联网转型晋升设施价值，对物联网平台的诉求比较简单，心愿本人更多参加，对新模式有更多把控力，所以都会采纳自定义协定上云。
1.2 物联网凋敝
关键词：生态、扩大、数字化
近两年物联网设施、解决方案如雨后春笋般涌出，不少用户心愿赶上物联网这波浪潮。这个阶段的客户不仅仅关注设施连云，也开始关注围绕设施产生的解决方案。因而客户角色从硬件厂商，疾速扩大到集成商、软件提供商等。因为大量角色的进入，对软硬开发解耦、易扩大的能力提出了诉求。同时咱们也发现第一批应用通道能力的平台客户随着本人业务倒退、设施扩大，原来的架构已无奈撑持，对物联网平台也提出了新的要求。
举两个典型场景：
- 老客户降级：某个共享设施提供商，原来仅提供大学校园共享洗衣机服务，利用物联网平台通道能力上云，随着公司业务倒退，从共享洗衣机业务扩大到校园淋浴、饮水机、充电桩等多类设施，原来自定义协定和 API 无奈撑持多品类设施，难扩大。须要有一套接入规范和标准，不便疾速扩大设施类型。
- 新生态客户：某个充电桩平台客户，提供充电桩治理平台，作为甲方要求大量桩企（乙方）依照平台标准接入，典型的软硬件拆散场景。须要有一套接入规范和标准，不便疾速扩大桩企规模。
这一阶段平台在通道能力之上，提供了物模型能力，物模型能够屏蔽底层设施差别，让软件开发者基于平台提供的规范 API 开发；硬件开发者基于平台提供的标准协议开发；从而达到软硬开发解耦的目标。
1.3 物联网赋能
关键词：场景化、智能
物联网终极目标肯定是基于设施采集数据赋能业务，实现数字业务化。例如金融、物流、家居、餐饮、商场、医疗、交通等不同畛域通过物联网数字化后，联合数据分析智能化决策、互联互通、场景规定、数字孪生等能力实现纵深畛域场景化、智能化。
这一阶段平台在通道能力、物模型能力之上，还进一步提供设施智能运维、数据分析、可视化、数字孪生等高价值服务，帮忙客户数字化后产生真正的业务价值。
基于以上剖析，物联网曾经过了最后的“元年”阶段，也迈入了“凋敝”阶段，正逐渐朝“问物联网要赋能”的阶段演进。物模型是物联网生态化、高扩大、数字化、智能化十分重要的根底，强烈建议客户应用。
二、物模型接入实际
2.1 自定义接入模式
以一个老客户为例，原来仅应用物联网平台通道能力，以下 1~8 流程都须要自定义开发，当客户设施类型足够简略时，该模式复杂度通常不会成为客户痛点。
2.2 面临的挑战
随着客户接入设施品种越来越多，面临的扩展性问题也越来越严厉。
2.3 应用物模型后的模式
物模型模式下，设施与云交互协定、云平台设施 API 都基于物模型标准化了，即便设施一直扩大，客户业务服务器和设施端逻辑都不须要进行调整，保障了扩展性。
三、物模型接入流程具体介绍
3.1 流程图
以下是客户具体接入流程，次要分为：云端配置、设施开发、服务端开发、设施运行时治理四大局部。平台会提供一些工具，使各局部流程更高效。接下来进行具体介绍。
本文试图手把手介绍从 0 到 1 接入物模型，还会配套介绍一些接入过程中有帮忙的平台能力，所以文章篇幅比拟长，事实上客户接入流程还是非常简单的，真正开发只须要波及到图中红色三个模块。
如果您心愿疾速接入，能够间接关注 P0 局部，其它局部都能够跳过。
3.2 云端配置
3.2.1 创立产品（P0）
登录物联网平台：https://iot.console.aliyun.com/product
阐明：
- 所属品类：规范品类库提供了一些供参考的模板，抉择后能够批改，倡议应用。
- 节点类型：依据理论抉择即可。
- 数据格式：“ICA 规范数据格式(Alink JSON)”示意设施应用规范 Alink JSON 格局上报数据；“透传 / 自定义”示意设施能够应用自定义格局，通过 Alink 特定 Topic 上报物联网平台，该模式客户须要写脚本进行转换，透传模式在此不做开展，前面独自起文章介绍。
3.2.2 物模型建模（P0）
模型查看
已有的模型是继承自创立产品时抉择的“充电桩”品类模板。
编辑模型
通过“编辑草稿”，进行批改和增加，最初须要对物模型“公布上线”。
阐明：
- 定义物模型十分重要，物模型通过属性、事件、服务三要素形容了设施所有能力，设施和云交互、客户服务器拜访设施通过物模型都能够实现协定标准化。如果客户定义的物模型如果足够通用和业余，阿里能够帮忙作为 ICA 行业标准进行推广。
- 服务的调用形式有：同步调用、异步调用两种模式。客户云端开发调用上行管制 API，同步调用和异步调用获取返回后果形式不一样，在后文“3.3”章节具体介绍。
物模型概念介绍
物模型介绍文档：https://help.aliyun.com/document_detail/73727.html
理解物模型概念，可能帮忙您更好对设施建模。
3.2.3 物模型配置
以后默认是物模型强校验模式，即设施上报数据在 IoT 平台会进行物模型数据标准强校验，如果不符合规范会报错。
另外物模型弱校验、免校验、去重等规定也会在近期陆续凋谢，前期进行文档补充。
配置之后，会在设施运行时失效。
关联浏览：4.2 物模型扩大规定校验。
3.2.4 注册三元组（P0）
注册设施
阐明：
- 增加设施：测试阶段应用较多，单个增加。
批量增加：量产阶段应用，有两种模式，“主动生成”示意设施标识符 (deviceName) 由平台依照肯定的规定随机颁发；“批量上传”反对客户自定义设施标识符(deviceName)。
查看设施列表
能够通过“设施列表”、“批次治理”两种形式查看创立的设施列表。
通过“批次治理”查看这一批次设施详情，并且反对下载三元组列表。
留神：此处设施标识符 (deviceName) 十分重要，与 productKey, deviceSecret 一起称为设施的“三元组”，作为设施的惟一身份，大部分状况须要烧录到设施上。
3.3 设施开发
3.3.1 应用设施 SDK 开发（P0）
SDK 文档
设施 SDK 文档：https://help.aliyun.com/document_detail/42648.html
阐明：依据须要抉择适合的语言版本。C SDK 倡议应用“4.x”版本。
开发前筹备
本文抉择 Java SDK 进行演示
环境筹备：https://help.aliyun.com/document_detail/97331.html
物模型开发：https://help.aliyun.com/document_detail/97333.html
开发之前须要先筹备好两份数据：1）设施三元组；2）设施物模型；
1）设施三元组
- productKey：*
- deviceName：
- deviceSecret：*
2）设施物模型
- 为了不便查看物模型具体数据标准，通过导出“物模型 TSL”查看具体物模型定义，其中包含物模型属性、事件、服务标识符、参数、数据标准。抽取局部内容，针对以下属性、事件、服务在 DEMO 中进行开发演示。
开发代码
DEMO
只须要将三元组，和属性、事件、服务参数替换成您的设施信息。其它代码能够间接运行。
对于免订阅能力介绍：
有些设施最资源比拟敏感，为了防止初始化订阅大量 Alink 协定中零碎 Topic 带来的性能开销，平台提供了免订阅能力，即平台帮设施进行 Topic 订阅。
SDK 只有 3.1.0 及当前版本反对免订阅能力，并且默认关上该能力。
如果 3.1.0 及当前版本 SDK 您心愿勾销免订阅，仍旧按需订阅 Topic，能够设置 SDK 配置项敞开该能力，在 make.settings 中设置“FEATURE_MQTT_AUTO_SUBSCRIBE=n”。
阐明：
- 上报属性胜利，云端会返回 REPLY，有以下日志阐明设施到云，云到设施的链路全副走通。
设施收到属性设置指令，在实现物理设施属性批改后，倡议将最新属性同步上报云端。
3.3.2 不应用 SDK 开发
协定筹备
“2.1 应用设施 SDK 开发”介绍了应用阿里云提供的 SDK 进行设施开发，当然您也能够抉择不应用 SDK，齐全基于 Alink 协定（设施和云交互协定）开发。
Alink 协定文档：https://help.aliyun.com/document_detail/90459.html
重点关注物模型协定局部：
https://help.aliyun.com/document_detail/89301.html。外面蕴含了物模型相干所有 Topic 介绍（物模型 Topic 列表在控制台也能够查看，如下图）。
文档具体介绍了设施端如何向云端上报“属性”、“事件”，如何订阅云端向下发送的“服务”指令。
Topic 和 Payload 都基于客户定义的物模型进行标准化和规范化，从而使得客户设施与云交互方式不会随着设施类型变动而扭转，满足扩展性要求。
环境筹备
依据本人选型抉择适合的 MQTT 客户端，本文抉择 eclipse paho。
开发
DEMO
物模型复用“2.1 应用设施 SDK 开发”中“开发前筹备”给出的。
对于免订阅能力介绍：
有些设施最资源比拟敏感，为了防止初始化订阅大量 Alink 协定中零碎 Topic 带来的性能开销，平台提供了免订阅能力，即平台帮设施进行 Topic 订阅。
SDK 只有 3.1.0 及当前版本反对免订阅能力，并且默认关上该能力。
如果不应用 SDK 开发，能够通过设施端在 MQTT 的连贯报文中的 clientId 局部, 新增_ss= 1 示意开启主动订阅, 建连胜利后服务端会主动订阅上以下表格中的 topic, 若传递 _ss=0 或者不传递该字段, 则不会产生服务端主动订阅动作。
上报属性
日志打印的设施申请和响应。
上报事件
服务调用
此处为一段伪代码。能够在 MQTT 建连的时候通过 callback 监听云端下发的控制指令或音讯。
前提：曾经对上行的 TOPIC 进行订阅过，免订阅能力参考下面介绍。
重点阐明：
- 所有被订阅的上行 Topic 都会被监听到。物模型相干的次要包含：属性上报 Reply、属性上行设置、服务上行管制。
- 设置设施属性（https://help.aliyun.com/document_detail/89301.html#title-wmh-…），默认异步形式返回后果。
订阅的 Topic 为 Alink 协定规范 Topic：“/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/service/property/set” - 服务管制（https://help.aliyun.com/document_detail/89301.html#title-3pt-…），同异步形式取决于物模型中 service 配置的调用模式。
服务异步形式订阅的 Topic 为 Alink 协定规范
Topic：“/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/service/{tsl.service.identifier}”
服务同步形式订阅的 Topic 须要遵循 RRPC Topic 模式：详见文档 https://help.aliyun.com/document_detail/90568.html
留神：仅设施侧须要感知 RRPC 非凡 TOPIC，设施上云后，数据流转、凋谢 API 面向的还是 Alink 协定编程。
3.3.3 在线调试
设施开发后之后，如何疾速模仿业务服务器给设施下发指令，调试设施能力？IoT 平台提供了“在线调试”的性能，能够模仿设施或模仿利用端到端调试。
此处应用“在线调试”外面“调试实在设施”能力。通过控制台下发设施控制指令，分两类：（1）服务调用（2）属性设置。
（1）服务调用调试
云端下发后，能够到设施端查看管制 Log 是否打印，以判断指令达到端侧。
从图中可见设施收到 startChaResService 服务，同时向云端返回了输入参数。
（2）属性设置调试
阐明：
- “获取”：暂不反对到设施，只能从云端获取设施最新属性。
- “设置”：指令间接到设施端，设施批改本地属性之后，上报云端最新属性；到设施上的设置指令为 ”set”。
- “设置期望值”：如果设施在线，会间接下发设施，如果设施离线，指令在云端进行缓存，待上线后下发设施端，下发之后，设施批改本地属性之后，同样上报云端最新属性；到设施上的设置指令同样为 ”set”。如果您心愿应用物模型期望值能力，可点击查看左下方“浏览原文”。
云端下发后，能够到设施端查看管制 Log 是否打印，以判断指令达到端侧。
从图中可见设施收到 set 指令，返回了服务响应，同时向云端上报了最新属性。
3.3.4 查看物模型数据
DEMO 运行之后，能够看到设施曾经“在线”状态。
“运行状态”展现设施上报的属性值；
“事件治理”展现设施上报的事件；
“服务调用”展现云端下发设施的管制服务；
上报属性结构化展现。
上报事件，包含事件参数展现。
属性设置、服务调用两类服务的云端下发入参、设施响应出参都有展现，如上证实设施收到云端指令，并且失常返回响应。
3.3.5 查看日志服务
设施在运行过程，可能会呈现一些异样，比方连贯失败、认证失败、数据异样等等，为了便于排查，能够查看日志服务。举例设施上报数据可能会不合乎物模型标准，比方事件参数 ”gunNum” 对应值的数据范畴为 0~100 之间，而实在上报了 50000。日志服务会展现设施谬误详情。
能够看到日志内容为“{“Reason”:”tsl parse: int value is bigger than max 100 -> gunNum”}”，阐明 gunNum 对应值超过物模型标准最大值 100 的限度。物模型标准详情到“物模型 TSL”查看。
同时能够通过“日志转储”中“日志报表”进一步查看设施大盘，包含设施高低线次数、设施上线 IP 区域散布、设施音讯量、设施音讯量 Top 列表、物模型谬误散布、云端 API 谬误散布等多维度指标。
日志服务介绍文档：https://help.aliyun.com/document_detail/44542.html
3.4 服务端开发
设施连贯到阿里云 IoT 平台，设施数据会保留在 IoT 平台时序数据库。同时 IoT 平台提供两种形式供客户获取设施数据：形式 1）通过服务端订阅或者规定引擎实时流转到客户服务器；2）通过凋谢 API 供客户调用获取。
3.4.1 服务端调用 API 开发（P0）
环境筹备
SDK 下载文档：https://help.aliyun.com/document_detail/30581.htmlAPI
接口列表：https://help.aliyun.com/document_detail/69579.html
重点关注物模型应用相干 API
DEMO 以下示例为设置设施属性 API，设施异步返回后果，客户须要通过“数据流转”形式获取。
重点阐明：
上行管制如果为异步服务，须要通过订阅数据流转获取设施返回后果，订阅形式和数据结构详见“3.2 数据流转”章节介绍。
关联介绍：“3.2.1 服务端订阅”中“重点阐明”
3.4.2 数据流转
平台提供两种数据流转形式：（1）服务端订阅；（2）规定引擎；
（1）、服务端订阅（P0）
服务端订阅配置
“推送音讯类型”抉择“设施上报音讯”，包含物模型属性上报、事件上报、设施上行指令后果（包含属性设置响应、服务管制响应）等音讯。
音讯格局详见文档：https://help.aliyun.com/document_detail/73736.html
服务端订阅 DEMO
接入阐明：https://help.aliyun.com/document_detail/143601.html
日志打印出订阅到的流转音讯如下，合乎预期。
重点阐明：
上行管制如果为异步服务，须要通过订阅数据流转获取设施返回后果。订阅 Topic 为 ”/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/downlink/reply/message”，须要依据 ”requestId” 关联申请和响应。
关联介绍：“3.1 服务端调用 API 开发”中“重点阐明”
（2）规定引擎数据订阅
配置 SQL
SQL 介绍文档：https://help.aliyun.com/document_detail/30554.html
调试 SQL
Payload 数据格式文档：https://help.aliyun.com/document_detail/73736.html#title-9p8-…
能够查看“调试后果”
合乎配置的 SQL 后果。
转发数据
能够转发到客户以下多种云产品中，本文抉择 AMQP 作为示例验证。
创立实现后，须要到规定列表页“启动”改规定。
订阅数据
服务端订阅代码能够复用下面“3.1”服务端订阅代码。差异就是服务端订阅，订阅的是 Topic 对应的残缺 Payload；而规定引擎流转 AMQP，在音讯流转过程能够对 Payload 做一些规定过滤或简略计算。
以下日志精简报文是通过规定引擎过滤后获取的数据。
阐明：同一组数据不要同时开明规定引擎和服务端订阅两种订阅模式，防止音讯烦扰。
3.5 设施运行时
设施量产之后，达到消费者手上，会开始激活上线进入到设施运行时。因为不属于开发态流程，本章节仅做简略介绍，目标是能让开发者晓得开发态的配置在运行态如何产生作用，对设施接上阿里云 IoT 平台后的流程有个简略的意识。
本文通过物模型接入流程，介绍了平台设施连贯、物模型标准校验、物模型数据、规定引擎、服务端订阅、凋谢 API 六大根底能力。
设施全生命周期过程中，还有不少设施治理能力供客户抉择，其中包含设施标签、设施分组、设施检索、OTA、设施运维、设施散发、文件上传、近程配置等，欢送应用。
设施标签
介绍文档：https://help.aliyun.com/document_detail/73733.html
设施分组
介绍文档：https://help.aliyun.com/document_detail/90386.html
OTA
介绍文档：https://help.aliyun.com/document_detail/85700.html
设施散发
介绍文档：https://help.aliyun.com/document_detail/143450.html
物联网平台产品介绍详情：https://www.aliyun.com/product/iot/iot_instc_public_cn
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