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ThingsCloud云平臺(tái)與微信小程序設(shè)計(jì)

本文主要是介紹ThingsCloud云平臺(tái)的搭建及微信小程序與app的使用。

當(dāng)前文章是作為一個(gè)通用案例，介紹如何快速使用 ThingsCloud云平臺(tái) 以及利用 ThingsCloud云平臺(tái)平臺(tái)的框架快速設(shè)計(jì)手機(jī)APP和微信小程序。可以快速讓硬件接入，實(shí)現(xiàn)硬件上云，完成物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的開發(fā)。

之前寫了很多文章，關(guān)于阿里云、騰訊云、OneNet、華為云IOT教程等等。這些云平臺(tái)之間都可以任意替換，他們都支持標(biāo)準(zhǔn)的MQTT協(xié)議，硬件設(shè)備都可以接入任何的云平臺(tái)。只需要改MQTT參數(shù)以及上傳的JSON格式即可。

如果你之前使用的其他云：阿里云、騰訊云、OneNet、華為云IOT?想接入ThingsCloud云平臺(tái)?只需要照著之前云平臺(tái)里創(chuàng)建的屬性在ThingsCloud云平臺(tái)?重新創(chuàng)建一遍即可，本身大同小異，沒(méi)有多大的區(qū)別。

這篇文章以智能飲水機(jī)為例，講解如何給智能飲水機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)一個(gè) 微信小程序，讓硬件上云。

硬件的功能:

1.1 ThingsCloud平臺(tái)介紹

官網(wǎng)：https://www.thingscloud.xyz/

ThingsCloud 是一個(gè)專注于?物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備連接、管理和應(yīng)用開發(fā)?的一站式平臺(tái)，旨在幫助企業(yè)快速構(gòu)建和部署物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

（1）核心功能

1.設(shè)備接入與管理

2.?數(shù)據(jù)采集與處理

3.?可視化與監(jiān)控

4.?低代碼開發(fā)

5.?安全與權(quán)限

（2）典型應(yīng)用場(chǎng)景

??工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）：設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、預(yù)測(cè)性維護(hù)。

??智能家居/樓宇：集中管理照明、安防、能耗設(shè)備。

??智慧農(nóng)業(yè)：環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)化控制。

??能源管理：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力、水、燃?xì)獾认摹?/p>

（3）優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

開箱即用：減少底層開發(fā)，聚焦業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

彈性擴(kuò)展：支持海量設(shè)備接入和高并發(fā)數(shù)據(jù)處理。

成本優(yōu)化：按需付費(fèi)模式，降低中小型企業(yè)部署門檻。

開放生態(tài)：與主流云服務(wù)（AWS、阿里云）及硬件兼容。

ThingsCloud 平臺(tái)的資源模型通常采用分層架構(gòu)設(shè)計(jì)，涵蓋設(shè)備、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等核心要素。以下是其資源模型的?圖形化表示?及分層說(shuō)明：

資源模型圖

接入

設(shè)備ID/證書

采集

轉(zhuǎn)發(fā)

觸發(fā)動(dòng)作

物理設(shè)備ThingsCloud 平臺(tái)核心資源層設(shè)備管理數(shù)據(jù)管道規(guī)則引擎設(shè)備1..N時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)外部系統(tǒng)告警/自動(dòng)化應(yīng)用層可視化儀表盤API/SDK第三方集成

1.2 登錄云平臺(tái)

（1）注冊(cè)賬戶

官網(wǎng)：https://www.thingscloud.xyz/

進(jìn)來(lái)用郵箱注冊(cè)，并在對(duì)應(yīng)的郵箱中點(diǎn)擊激活賬號(hào)。

地址：https://console.thingscloud.xyz/signup

注冊(cè)之后需到對(duì)應(yīng)的郵箱中激活賬號(hào)。

（2）登錄控制臺(tái)

1.3 產(chǎn)品開發(fā)

產(chǎn)品開發(fā)主要步驟為：創(chuàng)建項(xiàng)目--創(chuàng)建設(shè)備--創(chuàng)建設(shè)備類型--添加關(guān)聯(lián)設(shè)備--添加設(shè)備功能。

下面依次進(jìn)行。

（1）創(chuàng)建項(xiàng)目

免費(fèi)版

一個(gè)用戶賬號(hào)下只可以創(chuàng)建一個(gè)免費(fèi)版項(xiàng)目。

此處注意留意自己的選區(qū)，后面只有選擇對(duì)應(yīng)的區(qū)才能看到所創(chuàng)的項(xiàng)目。

（2）項(xiàng)目創(chuàng)建完成

（3）創(chuàng)建設(shè)備

在 ThingsCloud 中，設(shè)備代表了您的物理設(shè)備在云平臺(tái)對(duì)應(yīng)的一個(gè)實(shí)體，這個(gè)物理設(shè)備可以是一個(gè)光照傳感器或智能開關(guān)，也可以是一個(gè)智能水表或網(wǎng)關(guān)。創(chuàng)建設(shè)備非常簡(jiǎn)單，只需要給設(shè)備起一個(gè)名稱即可。當(dāng)然隨后您也可以修改設(shè)備名稱，或者使用 API 批量給設(shè)備更新名稱。

目前免費(fèi)版的只能創(chuàng)建3個(gè)設(shè)備，每日發(fā)消息量1000條，用戶數(shù)為3個(gè)。

所有設(shè)備--創(chuàng)建設(shè)備。

根據(jù)自己產(chǎn)品信息填寫：

（4）設(shè)備創(chuàng)建完成

創(chuàng)建完成。

（5）創(chuàng)建設(shè)備類型

（6）設(shè)備類型創(chuàng)建成功

（7）添加設(shè)備

（8）選擇設(shè)備

添加自己之前創(chuàng)建的設(shè)備

（9）關(guān)聯(lián)設(shè)備添加成功

1.4 添加功能

文檔介紹：https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/device-type/function-define.html

功能定義是通過(guò)建立一套模型，來(lái)描述不同設(shè)備的能力，包括設(shè)備的屬性、事件和命令，從而為設(shè)備接入和應(yīng)用開發(fā)建立一套成熟的規(guī)范。功能定義對(duì)設(shè)備類型中的所有設(shè)備都有效。功能定義更像是給設(shè)備定義了一個(gè)類，其中約定了有哪些成員變量，以及變量的數(shù)據(jù)類型，另外還約定了一些特殊的方法。

屬性一般是設(shè)備自身具備的某種狀態(tài)，比如溫度值、開關(guān)狀態(tài)、配置參數(shù)。屬性可以由設(shè)備上報(bào)到云平臺(tái)，或從云平臺(tái)下發(fā)到設(shè)備。云平臺(tái)會(huì)自動(dòng)保存屬性的當(dāng)前值和歷史值。

可通過(guò)添加標(biāo)準(zhǔn)功能，也可以通過(guò)添加屬性編輯功能定義。

屬性名稱：給屬性起一個(gè)簡(jiǎn)潔、明確且具有描述性的名稱，支持中文。屬性名稱不出現(xiàn)在屬性消息中。在一些設(shè)備面板界面的屬性當(dāng)前值和時(shí)序圖表中，屬性名稱會(huì)自動(dòng)代替屬性標(biāo)識(shí)符，便于瀏覽。示例：溫度、土壤濕度

屬性標(biāo)識(shí)符：只能包含：英文大小寫字母、數(shù)字、下劃線、橫線。如發(fā)布主題消息用json格式，必須與屬性字段名一致。示例：temperature

屬性類型：用來(lái)定義屬性在物理設(shè)備和云平臺(tái)之間的流動(dòng)方向，使得設(shè)備和云平臺(tái)的通信更加規(guī)范化。通過(guò)對(duì)屬性定義屬性類型，云平臺(tái)會(huì)自動(dòng)檢查屬性消息是否符合定義，并過(guò)濾掉不符合定義的屬性消息。示例：設(shè)備上報(bào)，設(shè)備云端共享

數(shù)據(jù)類型：云平臺(tái)會(huì)自動(dòng)驗(yàn)證屬性的數(shù)據(jù)類型是否合法，對(duì)于不符合數(shù)據(jù)類型或不在設(shè)定范圍內(nèi)的情況，會(huì)自動(dòng)忽略處理。示例：數(shù)值，布爾

（1）明確項(xiàng)目所有屬性

該項(xiàng)目用到的所有屬性：

屬性名稱	屬性標(biāo)識(shí)符	屬性類型	數(shù)據(jù)類型	擴(kuò)展選項(xiàng)
出水量	angle	設(shè)備云端共享	數(shù)值	數(shù)值范圍：100-1000 初始值：100 步長(zhǎng)：10 單位：ml
剩余水量	water_level	設(shè)備上報(bào)	數(shù)值	數(shù)值范圍：0-100 初始值：0 步長(zhǎng)：1 單位：%
水溫	DS18B20	設(shè)備上報(bào)	數(shù)值	數(shù)值范圍：0-100 初始值：0 步長(zhǎng)：1 單位：℃
水溫設(shè)置	DS18B20_MAX	設(shè)備云端共享	數(shù)值	數(shù)值范圍：0-100 初始值：0 步長(zhǎng)：1 單位：℃
水質(zhì)質(zhì)量	water_data	設(shè)備上報(bào)	數(shù)值	數(shù)值范圍：0-100 初始值：0 步長(zhǎng)：1 單位：%
出水控制	water_ctrl	設(shè)備云端共享	Switch (開關(guān)量)	0 - 關(guān) 1 - 開
自動(dòng)模式	mode	設(shè)備云端共享	Switch (開關(guān)量)	0 - 手動(dòng)模式 1 - 自動(dòng)模式
加熱控制	heat	設(shè)備云端共享	Switch (開關(guān)量)	0 - 關(guān) 1 - 開
水源過(guò)濾	water_filter	設(shè)備云端共享	Switch (開關(guān)量)	0 - 關(guān) 1 - 開

（2）添加出水量

可用添加標(biāo)準(zhǔn)功能，也可以通過(guò)添加屬性增加。

點(diǎn)擊確定之后，可在屬性下方看到添加的標(biāo)準(zhǔn)功能。

（3）添加剩余水量

添加成功

（4）添加水溫

添加成功。

（5）添加水溫設(shè)置

添加成功。

（6）添加水質(zhì)質(zhì)量

添加成功。

（7）添加出水控制

添加成功。

（8）添加自動(dòng)模式

添加完成。

（9）添加加熱控制

添加完成。

（10）添加水源過(guò)濾

添加完成。

根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際添加功能完成。

1.5 設(shè)備登錄

（1）MQTT協(xié)議

MQTT 全稱是 Message Queuing Telemetry Transport，它是一種基于消息隊(duì)列的輕量級(jí)應(yīng)用層通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了消息發(fā)布和訂閱。設(shè)備可以作為客戶端的形式通過(guò)它來(lái)發(fā)布和接收消息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上報(bào)和實(shí)時(shí)控制。

MQTT 是一種簡(jiǎn)單的消息傳遞協(xié)議，設(shè)計(jì)用于具有低帶寬的受限設(shè)備。因此，它是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入的完美解決方案。

當(dāng)前設(shè)備是采用MQTT協(xié)議與ThingsCloud服務(wù)器進(jìn)行通信。

MQTT物聯(lián)網(wǎng)套件產(chǎn)品架構(gòu)如下圖所示：

（2）查看設(shè)備證書與MQTT接入點(diǎn)信息

所有設(shè)備--設(shè)備--連接

點(diǎn)擊連接

接入地址說(shuō)明：https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/connect-device/mqtt.html

在幫助文檔頁(yè)面，介紹了MQTT接入的地址和端口號(hào)。當(dāng)前設(shè)備是單片機(jī)，端口采用1883非加密端口。

（3）身份認(rèn)證總結(jié)

MQTT主機(jī)：sh-3-mqtt.iot-api.com
固定的端口號(hào):?1883
username: AccessToken ? ??//點(diǎn)擊以上的復(fù)制然后粘貼出來(lái)
password: ProjectKey ? ??//點(diǎn)擊以上的復(fù)制然后粘貼出來(lái)
clientId: ? ? ? ? ? ? ? ? ?//空或任意 ? ?不對(duì) clientId 做任何限制，可隨意填寫。

需要注意的是，ThingsCloud 對(duì)同一個(gè)設(shè)備身份信息只支持一個(gè) MQTT 連接，也就是說(shuō)，如果在兩個(gè)或多個(gè)物理設(shè)備中，使用同樣的 username/password 身份信息連接平臺(tái)，即便 clientId 使用不同的字符串，平臺(tái)仍然將這些連接視為同一個(gè)設(shè)備，這會(huì)導(dǎo)致后一個(gè)設(shè)備連接成功后會(huì)頂?shù)糁暗脑O(shè)備連接。

（4）主題訂閱

主題訂閱是設(shè)備訂閱平臺(tái)的消息，如果設(shè)備想知道平臺(tái)下發(fā)的消息，就需要訂閱主題。

幫助文檔: https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/connect-device/mqtt.html

需要訂閱什么數(shù)據(jù)，設(shè)備端按照下面的主題格式填寫訂閱即可。

在設(shè)備端訂閱如下主題

attributes/push

（5）發(fā)布主題

發(fā)布主題：就是設(shè)備向平臺(tái)上傳數(shù)據(jù)。

幫助文檔地址：https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/connect-device/mqtt.html#mqtt-%E4%B8%BB%E9%A2%98%E4%B8%80%E8%A7%88

文檔里介紹了數(shù)據(jù)點(diǎn)上傳的格式：

設(shè)備上報(bào)屬性值

attributes

根據(jù)當(dāng)前設(shè)備，總結(jié)的消息格式如下:

發(fā)布主題: attributes
發(fā)布消息:
{"angle":?110,"water_level":?34,"DS18B20":?60,"DS18B20_MAX":?80,"water_data":?60,"water_ctrl":?0,"mode":?0,"heat":?0,"water_filter":?0}//這里的屬性字段就是自己之前填寫的屬性標(biāo)識(shí)符?

特別要注意開關(guān)狀態(tài)的值如果標(biāo)明用true和false，必須用true和false，而不能用1或0，而反之可以，

再者值必須與之前設(shè)置的范圍一致，否則消息會(huì)上報(bào)失敗。

數(shù)據(jù)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)的JSON結(jié)構(gòu)：

?{
??"angle":?110, ? ? ? ? ?
??"water_level":?34, ? ? ? ? ??
??"DS18B20":?60, ? ??
??"DS18B20_MAX":?80, ? ? ? ? ? ? ? ?
??"water_data":?60, ? ? ? ? ?
??"water_ctrl":?0, ? ? ? ? ?
??"mode":?0, ? ? ? ??
??"heat":?0, ? ? ? ? ?
??"water_filter":?0
}

（6）MQTT登錄參數(shù)總結(jié)

MQTT協(xié)議登錄時(shí)，需要輸入4個(gè)參數(shù)： MQTT-主機(jī)，MQTT-端口，MQTT-用戶名，MQTT-密碼。

MQTT 主機(jī):sh-3-mqtt.iot-api.com
MQTT 端口:1883
MQTT客戶端ID：為空即可
Username:wwdhfp9pqzvwfgc9
Password:****** ??//此處作打碼處理
? ??
訂閱主題: ?attributes/push

發(fā)布主題:attributes

發(fā)布消息:
{"angle":110,"water_level":34,"DS18B20":?60,"DS18B20_MAX":?80,"water_data":?60,"water_ctrl":?0,"mode":?1,"heat":?0,"water_filter":?0}

（7）MQTT工具登錄測(cè)試

前面已經(jīng)介紹了MQTT協(xié)議登錄需要用到的參數(shù)，以及訂閱主題、發(fā)布主題的格式，接下來(lái)我們通過(guò)MQTT工具模擬設(shè)備登錄ThingsCloud平臺(tái)，完成數(shù)據(jù)交互測(cè)試。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：就是用軟件來(lái)模擬實(shí)際的硬件，登錄ThingsCloud平臺(tái)，上傳數(shù)據(jù)，走一下這個(gè)流程。

接下來(lái)根據(jù)軟件的輸入框提示，輸入對(duì)應(yīng)的參數(shù)，然后登錄設(shè)備，訂閱主題，發(fā)布主題即可完成一個(gè)流程的測(cè)試。

（8）登錄控制臺(tái)查看設(shè)備

在設(shè)備列表頁(yè)面，可以看到設(shè)備已經(jīng)在線了。

在設(shè)備的當(dāng)前屬性頁(yè)面可以看到上傳的數(shù)據(jù)。

1.6 創(chuàng)建應(yīng)用

（1）創(chuàng)建用戶應(yīng)用

（2）創(chuàng)建通用版

（3）用戶應(yīng)用創(chuàng)建成功

（4）保存APPID

AppID：76548517

1.7 配置應(yīng)用UI

設(shè)備--設(shè)備類型-點(diǎn)擊已創(chuàng)建的設(shè)備--應(yīng)用配置--打開編輯器

（1）打開應(yīng)用配置

（2）打開編輯器

進(jìn)入編輯器界面，根據(jù)自己喜好添加

（3）添加組件

（4）選擇屬性

可同時(shí)選擇單個(gè)或多個(gè)屬性

（5）選擇水溫、水質(zhì)質(zhì)量、剩余水量設(shè)置屬性

添加成功。

右邊設(shè)置屬性。

（6）添加出水量、水溫設(shè)置組件

選擇屬性

根據(jù)情況設(shè)置屬性。

（7）添加開關(guān)控制組件

根據(jù)自己喜好，點(diǎn)擊設(shè)置屬性修改。

修改成功。

（8）點(diǎn)擊樣式編輯修改樣式

（9）UI界面設(shè)計(jì)完成

根據(jù)自己的喜好修改樣式編輯后保存。

1.8 創(chuàng)建用戶

（1）創(chuàng)建新用戶

應(yīng)用---用戶--新建用戶

（2）用戶創(chuàng)建成功

保存一下登錄名及密碼

后面登錄查看app需使用。

（3）用戶名及密碼

用戶名：DS **** ??
密碼：**** ? //賬號(hào)密碼為登錄app及小程序的憑證，故隱藏。

（4）關(guān)聯(lián)設(shè)備

應(yīng)用---用戶---點(diǎn)擊用戶名稱

添加關(guān)聯(lián)設(shè)備

（5）用戶關(guān)聯(lián)設(shè)備添加成功

1.9 微信小程序及手機(jī)app調(diào)試

（1）搜索微信小程序ThingsX

（2）登錄小程序

賬號(hào)、密碼為1.8章節(jié)創(chuàng)建的用戶名與設(shè)置的密碼，APPID為1.6章節(jié)創(chuàng)建應(yīng)用時(shí)保存的APPID.

（3）查看對(duì)應(yīng)設(shè)備

當(dāng)前設(shè)備為離線狀態(tài)，所顯示數(shù)據(jù)為歷史數(shù)據(jù)。

（4）MQTT調(diào)試助手調(diào)試

（5）查看控制臺(tái)

（6）查看微信小程序

現(xiàn)在已經(jīng)能實(shí)時(shí)看到MQTT調(diào)試助手模擬上傳的數(shù)據(jù)。

至此，微信小程序搭建完成。

（7）使用ThingsX app

文檔介紹地址：https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/customer-app/common-app.html#下載-android-app

安卓與蘋果app下載地址：https://www.thingscloud.xyz/app/thingsx

拷貝到手機(jī)安裝-登錄

查看app界面

手機(jī)app與微信小程序的使用不一樣，不再?gòu)?fù)述。

后續(xù)也可以根據(jù)自己的實(shí)際需要修改云平臺(tái)以及UI界面，微信小程序與app會(huì)同步修改。

基于ThingsCloud事物云平臺(tái)完成物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)實(shí)現(xiàn)：硬件上云、微信小程序設(shè)計(jì)、手機(jī)APP設(shè)計(jì)

ThingsCloud云平臺(tái)與微信小程序設(shè)計(jì)

1.1 ThingsCloud平臺(tái)介紹

（1）核心功能

（2）典型應(yīng)用場(chǎng)景

（3）優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

資源模型圖

1.2 登錄云平臺(tái)

（1）注冊(cè)賬戶

（2）登錄控制臺(tái)

1.3 產(chǎn)品開發(fā)

（1）創(chuàng)建項(xiàng)目

（2）項(xiàng)目創(chuàng)建完成

（3）創(chuàng)建設(shè)備

（4）設(shè)備創(chuàng)建完成

（5）創(chuàng)建設(shè)備類型

（6）設(shè)備類型創(chuàng)建成功

（7）添加設(shè)備

（8）選擇設(shè)備

（9）關(guān)聯(lián)設(shè)備添加成功

1.4 添加功能

（1）明確項(xiàng)目所有屬性

（2）添加出水量

（3）添加剩余水量

（4）添加水溫

（5）添加水溫設(shè)置

（6）添加水質(zhì)質(zhì)量

（7）添加出水控制

（8）添加自動(dòng)模式

（9）添加加熱控制

（10）添加水源過(guò)濾

1.5 設(shè)備登錄

（1）MQTT協(xié)議

（2）查看設(shè)備證書與MQTT接入點(diǎn)信息

（3）身份認(rèn)證總結(jié)

（4）主題訂閱

（5）發(fā)布主題

（6）MQTT登錄參數(shù)總結(jié)

（7）MQTT工具登錄測(cè)試

（8）登錄控制臺(tái)查看設(shè)備

1.6 創(chuàng)建應(yīng)用

（1）創(chuàng)建用戶應(yīng)用

（2）創(chuàng)建通用版

（3）用戶應(yīng)用創(chuàng)建成功

（4）保存APPID

1.7 配置應(yīng)用UI

（1）打開應(yīng)用配置

（2）打開編輯器

（3）添加組件

（4）選擇屬性

（5）選擇水溫、水質(zhì)質(zhì)量、剩余水量設(shè)置屬性

（6）添加出水量、水溫設(shè)置組件

（7）添加開關(guān)控制組件

（8）點(diǎn)擊樣式編輯修改樣式

（9）UI界面設(shè)計(jì)完成

1.8 創(chuàng)建用戶

（1）創(chuàng)建新用戶

（2）用戶創(chuàng)建成功

（3）用戶名及密碼

（4）關(guān)聯(lián)設(shè)備

（5）用戶關(guān)聯(lián)設(shè)備添加成功

1.9 微信小程序及手機(jī)app調(diào)試

（1）搜索微信小程序ThingsX

（2）登錄小程序

（3）查看對(duì)應(yīng)設(shè)備

（4）MQTT調(diào)試助手調(diào)試

（5）查看控制臺(tái)

（6）查看微信小程序

（7）使用ThingsX app

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基于ThingsCloud事物云平臺(tái)完成物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)實(shí)現(xiàn)：硬件上云、微信小程序設(shè)計(jì)、手機(jī)APP設(shè)計(jì)

（5）選擇水溫、水質(zhì)質(zhì)量、剩余水量設(shè)置屬性

（6）添加出水量、水溫設(shè)置組件