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谷雨云透传平台接入指南

Ghostyu讨论 | 贡献2019年2月3日 (日) 19:20的版本 电信平台设备接入

谷雨物联网的使命是让联网通信更简单,正因为这个使命,我们开发了【谷雨云透传平台】,面向广大开发者免费提供。

开发云透传还有一些重要原因:

  • 降低NB-IOT的学习门槛。电信NB有定向IP访问限制,要求设备必须接入电信平台。
  • 提供一款好用的免费的远程网络调试助手。并提供简单透传功能。

目录

1 适用群体

谷雨云透传平台的定位是:极客的小创意、小产品的远程联网需求,网络连接测试。例如,使用NB-IOT技术,快速实现家庭烟雾报警的功能演示;或者远程温湿度监控等等。

因此我们的云透传平台的适用群体为:

  • 学生
  • 极客
  • 开发者(处于学习或者Demo调研演示阶段)

当前版本虽然未2.0,但定位仍然为测试,量产产品建议接入华为、电信或阿里云IOT等企业级云平台,更有安全性和稳定性的保障。

2 平台能力

谷雨云透传平台具有下面几大能力:

  • 支持本地UDP/TCP协议接入。设备直连谷雨云透传。
  • 支持电信/华为平台对接(LwM2M或CoAP协议)。设备直连华为/电信平台,消息路由到谷雨云透传。
  • 支持上述设备之间的数据透传能力。支持任意两个网络设备之间的数据透传。

3 平台接口

设备直连谷雨云透传采用最简单最原始的Socket连接,电信华为平台设备采用LwM2M或CoAP协议。

类型 IP地址 端口号
直连设备(UDP协议) 115.29.240.46 6000
直连设备(TCP协议) 115.29.240.46 9000
电信平台设备(LwM2M或CoAP协议) 117.60.157.137 5683
注意,由于电信NB网络有定向IP访问限制,使用电信NB网络的用户需要使用电信平台对接的方式接入。对于没有访问限制的移动NB网络,或者其他网络,使用设备直连UDP/TCP协议接入。

4 注册包机制

平台为了鉴别接入设备的合法性,需要额外的一些信息或数据包来辅助判断。该信息或数据包,需要在平台上预先配置,因此设备接入平台之前,必须要在平台上先创建设备。

4.1 直连设备

Socket采用服务器/客户端的机制通信,客户端只要知道服务器的IP地址和端口号,就可以建立链接。

建立链接后,谷雨云透传为了识别客户端设备的合法性,使用了一种注册包机制,即客户端每次与平台建立链接后,首先需要发送一包数据,这包数据需要按照我们规定的格式来发送。平台通过该数据包的内容来识别设备。这个数据包,我们称之为注册包。

注册包格式为:ep=deviceId&pw=devicePw

deviceId(设备编号)和devicePw(设备密码)是两个变量。由云平台自动分配或客户自定义。

4.2 电信平台设备

电信平台采用验证模块IMEI码的方式,因此,创建电信平台设备时,设备编号必须使用NB模块的IMEI码,否则无法通信。

5 在线调试

在线调试是一项非常实用的功能,可以实现远程网络调试助手功能。

该功能给那些必须要固定IP才能通信的设备的用户带来了极大的方便,不再需要费时费力开发服务器端的网络程序。

6 分组透传

上一节中的在线调试功能很实用,但设备数据只能在网页中收发,如果有一个功能,可以将这些数据再转发到开发者的电脑上或指定设备中,那再好不过。

基于这个需求,我们设计了分组透传的功能。

开发者可以将需要数据透传的设备添加到透传分组中,这样同一个透传分组中的设备就可以实现相互透传。

对平台来说,透传分组中的所有设备,逻辑上都是对等的,也就是说,相互透传的设备可以是两个NB模块,也可以两个WiFi模块,当然也可以是NB模块与WiFi模块之间,或NB模块与电脑之间透传。

例如,在平台上创建两个设备,一个用于NB模块的接入,另外一个用于电脑上的Socket客服端程序(可以使用网络调试助手)接入。然后将两个设备添加同一个透传分组中,这样,NB模块和电脑上的Socket客户端程序即可相互收发数据。

我们支持以下三种分组透传策略:

  • 点对点,我们称作单聊模式,只有两个设备参与透传。
  • 点对多点,称作集散模式,多设备透传,且需要指定一个主设备,其他设备作为从设备。主设备发送的数据,每个从设备都能收到,而从设备发送的数据,只能被主设备收到。
  • 多点对多点,该模式类似一个聊天群组,群组内的所有设备均对等,所有设备都能接收到其他设备发送的消息。

7 账号注册

谷雨云透传平台向广大学习者免费提供服务,使用前需注册账号。

浏览器中输入网址:https://cloud.iotxx.com/register ,注册谷雨云平台账号,如下图所示。

注册成功后,访问网址:https://cloud.iotxx.com/dashboard ,进入控制台,控制台显示当前的设备概况,新闻通知等内容。

控制台左侧菜单有如下分类:

  • 谷雨直连,管理和创建直连谷雨云透传平台的设备,该菜单下的设备使用UDP或TCP协议接入。
  • 电信平台,管理和创建接入电信平台的设备,该菜单下的设备使用LwM2M或CoAP协议接入。
  • 透传分组,管理和创建透传分组。

无论是谷雨直连的设备,还是电信平台的设备,均可以通过透传分组来实现设备间的数据透传。

8 谷雨直连设备接入

谷雨直连是指设备采用Socket UDP/TCP协议直接接入谷雨云平台,不经过第三方云平台转发。

8.1 创建设备

在控制台左侧菜单中单击【谷雨直连】,然后打开【创建设备】页面,如下图所示。

  • 设备编号:一组15~16位的随机字符串,可以使用平台自动生成的编号,也可以用户自定义。设备接入时需要上报包含此编号的注册包。
  • 通信密码:长度为6的数字字符串,作为设备通信密码。设备接入时需要上报包含此密码的注册包。
  • 设备名称:给设备起个可读的名字,方便区分不同设备。
  • 过期时间:已弃用,固定为0秒。
  • 设备描述:可选,可以给设备添加详细的描述。
  • 地理位置:可选,可以给设备添加一个地理位置。

8.2 设备接入

由于实体设备还未接入,此时的设备在线状态为离线。为了方便演示,我们在电脑上使用Socket网络调试助手来接入平台。

8.2.1 创建Socket客户端

使用网络调试助手,创建udp或tcp协议客户端来连接谷雨云透传。

根据以下表格的接入地址和端口填写。

类型 IP地址 端口号
直连设备(UDP协议) 115.29.240.46 6000
直连设备(TCP协议) 115.29.240.46 9000

点击确认,准备发送注册包,UDP协议不需要连接,可直接发送数据,而TCP协议需要先连接,然后才能发送数据。

8.2.2 发送注册包

设备连接平台后,首先需要上报注册包,用于身份识别,然后才能数据通信。注册包的格式为:ep=deviceId&pw=devicePw,将deviceId和devicePw替换成当前已创建的设备编号和密码。

大家可以进入在线调试页面,在线调试页面的右下角自动生成注册包,可直接复制。

8.3 在线调试

在设备列表中点击在线调试按钮(小齿轮图标),进入相应设备的在线数据调试页面,此时设备已上线,可以发送数据到网页端显示,网页上的数据也可以发送到电脑上显示。

9 电信平台设备接入

电信平台设备是指设备通过谷雨云透传接入电信平台。

电信NB-IOT云平台是面向企业商用的统一开发平台,具有NB-IOT设备接入及管理、数据采集管理以及分析、各种各种终端适配及扩展等功能。电信NB-IOT云平台提供两种接口。

  • 南向接口:向下提供的接口,用来设备接入。
  • 北向接口:向上提供接口,提供给企业管理设备,收发设备数据的接口。北向接口对应企业的应用服务器。企业的应用服务器向终端客户提供具体的商业逻辑。

此时,谷雨云透传的角色是电信云平台的北向应用:应用服务器,电信平云台类似桥梁的作用,连接设备与谷雨云透传。

对接电信平台的原因:

  1. 电信平台需要企业身份申请,初学者可通过我们的云透传快速体验电信平台的优点。
  2. 电信NB网络有定向IP限制,不允许直连私有服务器。

因此,建议电信NB设备,全部采用这种方式接入,避免直连私有服务器,包括我们的谷雨云透传。

9.1 创建设备

在控制台左侧菜单中单击【电信平台】,然后打开【创建设备】页面,如下图所示,与创建直连设备很相似。

  • IMEI编号: IMEI编号是指NB模块的IMEI码,电信平台要求使用模块的IMEI码来创建设备。因此,必须如实填写模块的IMEI码,否则无法通信。
  • 设备名称:给设备起个可读的名字,方便区分不同设备。
  • 设备描述:可选,可以给设备添加详细的描述。
  • 地理位置:可选,可以给设备添加一个地理位置。

9.2 设备接入