阿里云AIoT造物秘籍（中).pdf

我们可以看到 AI 和 IoT 技术的应用正在影响每个人的日常生活，也正在帮助这个社会更智能地协同和运转，但是我们相信接下来还有更多、更好的创新从 AIoT 开发者手中诞生。阿里云MVP 刘洪峰是一名优秀的 AIoT 开发者，从他身上看到中国开发者善于创新、乐于分享的特质。非常感谢他为技术布道，也希望有更多的 AIoT 开发者能参与到创新和分享的队伍中来。万物智联的时代，阿里云会为 AIoT 建设好基础设施，提供平台，提供工具，为每一个 AIoT 开发者提供普惠而可靠的支撑。库伟（库氪）阿里巴巴集团副总裁天猫精灵事业部总经理阿里云智能 IoT 事业部总经理推荐语Alink 物模型必知必会5Alink 物模型之属性上传和下发 5Alink 物模型之事件触发 14Alink 物模型之服务下发 25物联网设备配置36物联网设备报警配置 36物联网设备表达式运算 48物联网设备用户脚本开发 52目录Alink 物模型必知必会Alink 物模型之属性上传和下发简介：在上一篇文章阿里云 IoT 云端通信 Alink 协议介绍中，我们已经简单介绍了 Alink 属性相关的知识内容。本篇文章将以实际的设备为例，对该部分内容进行实操。以便于网友对这部分内容有一个更深的认知。产品推荐：阿里云物联网开发者工具（IoT Studio），立刻免费体验吧！【名词解释】属性：设备的功能模型之一，一般用于描述设备运行时的状态，如环境监测设备所读取的当前环境温度等。属性支持 GET 和 SET 请求方式。应用系统可发起对属性的读取和设置请求。在上一篇文章阿里云 IoT 云端通信 Alink 协议介绍中，我们已经简单介绍了 Alink 属性相关的知识内容。本篇文章将以实际的设备为例，对该部分内容进行实操。以便于网友对这部分内容有一个更深的认知。首先我们需要做如下几方面的工作：1.需要有一个 YF3300 硬件设备，YF3300 自带 1 路 RS485,1 路 RS232,2路开关量输入，1 路继电器（1 个常开和 1 个常闭点），还有 1 个通信和 1个状态灯。2.我们在阿里云 IoT 平台对 YF3300 进行建模，也就是构建 YF3300 的物模型。YF3300 本身作为网关，一般情况是自身不带属性的，但是6Alink 物模型之属性上传和下发YF3300 是一个小型复合产品，自带一些除通信口之外的接口，比如继电器。所以需要有针对性的建模。下面我们就开始这方面的工作。1.云端配置登陆阿里云物联网平台。A.打开浏览器，在输入框中输入阿里云，点击搜索。B.选择阿里云官网，选择登陆，这里对于未申请过阿里云账户的用户，可选择支付宝快捷登录进行扫码，也可选择其他登录方式（例如淘宝钉钉等）。C.在阿里云首页选择物联网与云通信 物联网设备接入。Alink 物模型之属性上传和下发Alink 物模型之属性上传和下发查看相应的产品，进行物模型属性的创建。查看产品细节，选择功能定义，进行自定义功能添加，创建如下属性。在新建的产品下，创建新设备，设备名称必须为 Test（便于和我们设备中定义的设备名保持一致），并保存相关的设备证书（即设备三元组 Productkey、Alink 物模型之属性上传和下发Alink 物模型之属性上传和下发在策略列表中新建策略，策略文件选择 SYS 阿里云 MQTT 客户端（精简版）服务配置中在相应的地方填入设备三元组，填入产品密钥，服务地址会自动更改，扫描间隔可更改，变化上传可勾选IO 配置中勾选与云端 IO 相同的属性变量以及该设备的通信状态Alink 物模型之属性上传和下发Alink 物模型之属性上传和下发（3）选择在线调试，点击前往查看。（4）在设备调试页面，功能选择继电器（Q1），方法选择设置将属性的值改为 1，点击发送指令，看到发送指令成功即为属性下发成功，同时可以看到状态灯是否亮起，亮，则表示指令已经成功下发至设备并完成指令任务。至此，Alink 物模型属性上传下发操作完毕。Alink 物模型之属性上传和下发Alink 物模型之事件触发Alink 物模型之事件触发简介：在工控领域，通信的实时性非常重要，所以有所谓的工业以太网（时间敏感网络 TSN）。5G 之所以成为未来物联网的基石，也是因为时延非常低（毫秒级），才能使无人驾驶落地成为可能。产品推荐：阿里云物联网开发者工具（IoT Studio），立刻免费体验吧！名词解释：设备的功能模型之一，设备运行时的事件，事件一般包含需要被外部感知和处理的通知信息，可包含多个输出参数。如，某项任务完成的信息，或者设备发生故障或告警时的温度等，事件可以被订阅和推送。在工控领域，通信的实时性非常重要，所以有所谓的工业以太网（时间敏感网络TSN）。5G 之所以成为未来物联网的基石，也是因为时延非常低（毫秒级），才能使无人驾驶落地成为可能。在一些数据相对稳定的物联网领域，对数据的整体上传频率需求不是很高，比如环境的温湿度，一般都是分钟级别上传。此时会出现一个问题，数据相对稳定的情况下，部分数据因为瞬时受影响，从而导致数据突变。比如温度突然超标，负压瞬间异常，甚至更为紧急的停电报警等突发情况。这个时候事件就弥补了这种不足，对于稳定大环境下的部分指标性数据异常，通过事件即时上传信息，避免造成不必要的损失。通过 YF3300 和阿里云的事件示例，可更深刻的理解 Alink 物模型事件的机理。一、云端配置（1）登陆阿里云物联网平台。（2）在设备管理选项中创建产品。Alink 物模型之事件触发Alink 物模型之事件触发自定义属性添加，添加两个自定义功能，创建模板请见下图。Alink 物模型之事件触发Alink 物模型之事件触发自定义事件添加。事件分为三种，信息 告警 故障，事件的创建包括功能名称 标识符以及输出参数的定义。（根据 YFIOs 事件引擎定义规则：1.信息事件的标识符必须为 Event_Info_Device，告警事件的标识符必须为 Event_Alert_Device，故障事件的标识符为 Event_Error_Device。2.每个事件具有两个输出参数：状态码和事件信息。状态码为 int32（整数型），取值范围为-100100，步长为 1，无单位，事件信息为 text（字符串），数据长度为 256 字节。）创建模板请见下图。Alink 物模型之事件触发Alink 物模型之事件触发在新建的产品下，设备名称必须为 Test，并保存相关的设备证书（即设备三元组Productkey、DeviceName、DeviceSecret）二、设备连接运行环境搭建：Win7 系统请下载相关的设备驱动，下载地址为：，请安装VS2010/VS2015 及拓展包准备材料：YF3300 设备套装，组态 key（购买产品时厂家会附赠一个月体验版）官方下载 YFIOsManager 组态管理软件。下载链接：http:/ 设备连接：a.将组态 key 插入电脑，将附赠 GPRS 天线连接好，插入附赠的物Alink 物模型之事件触发Alink 物模型之事件触发（4）点击保存项目，保存自定义的组态工程。（5）在策略列表中新建策略，策略文件选择 sys 阿里云 MQTT 客户端（精简版）。服务配置中在相应的地方填入设备三元组，填入产品密钥，服务地址会自动更改，扫描间隔可更改，变化上传可勾选（6）在策略列表中新建策略，策略文件选择 sys 阿里云事件触发（示例版）（该策略主要负责设备的事件逻辑处理）部分逻辑代码如图所示：Alink 物模型之事件触发Alink 物模型之事件触发三、事件触发演示（1）打开阿里云平台，查看创建设备，点击事件管理。（2）打开 YFIOsManager 点击数据监控，根据事件触发条件触发相应的事件事件触发条件：1.Test:Q1 值的更改会触发信息事件2.温度（Test:T）高于 30触发告警事件，温度值为-1 时触发故障事件。事件触发方法：在 YFIOsManager 中的数据监控中找到修改参数，双击该数值，即可进行修改，修改按 Enter 保存生效对应的触发事件可在阿里云事件管理中看到。Alink 物模型之服务下发Alink 物模型之服务下发（4）查看相应的产品，进行物模型属性的创建。查看产品细节，选择功能定义，进行自定义属性添加与自定义服务添加。1.自定义属性添加，创建模板请见图 1-1。2.自定义服务添加。服务类型目前支持两种，参数服务以及控制服务，事件的创建包括服务名称 标识符以及输入输出参数的定义。（根据 YFIOs 服务引擎定义规则：1.参数服务的标识符必须为 Server_Parameter_Device，控Alink 物模型之服务下发Alink 物模型之服务下发Alink 物模型之服务下发Alink 物模型之服务下发图 1-2（5）在新建的产品下，设备名称必须为 Test，并保存相关的设备证书（即设备三元组 Productkey、DeviceName、DeviceSecret）。二、设备连接运行环境搭建：Win7 系统请下载相关的设备驱动，下载地址为：，请安装VS2010/VS2015 及拓展包。准备材料：YF3300 设备套装，组态 key（购买产品时厂家会附赠一个月体验版）官方下载 YFIOsManager 组态管理软件。下载链接：http:/ 物模型之服务下发Alink 物模型之服务下发（4）点击保存项目，保存自定义的组态工程。（5）在策略列表中新建策略，策略文件选择 sys 阿里云 MQTT 客户端（精简版）。服务配置中在相应的地方填入设备三元组，填入产品密钥，服务地址会自动更改，扫描间隔可更改，变化上传可勾选。（6）在策略列表中新建策略，策略文件选择 sys 阿里云服务下发（示例版）。（7）在调试选项中部署 YFIOs 系统，选择精简版(上云)，部署完成之后，点击部署按钮，部署创建的驱动和策略，选择系统重启，根据当地网络情况，等待 510s，通信灯常亮，设备与云端通信成功。也可以在 YFIOsManager监控上云过程，出现 MQTT Connect OK!,证明设备与云端通信成功。Alink 物模型之服务下发Alink 物模型之服务下发设备端：根据状态灯的亮灭状态来判断指令是否下发成功。阿里云端：2.示例版策略支持一种参数服务命令A.温度校准指令Json 字符串内容为“command”:”校准温度”,“parameter”:”30”，/此处填写任意温度值（-100100 之间）服务下发反馈：组态端：Alink 物模型之服务下发35也可在数据监控查看相应的温度数据是否为校准数据。阿里云端：想体验阿里云 IoT 平台的网友，可以单击如下链接：https:/ 5G 时代已经在时代的浪潮中展现出了它的身影，但是就目前的物联网环境中，网络问题仍旧是一个比较突出的硬伤。众所周知，在当前的物联网规划中，与其说是实现万物互联，倒不如说是行业指标数据监控。对于一些特殊行业的指标数据，要求在较短时间内对其相应变化规则作出反应，并且及时预警和通知。为什么我这里把预警放在第一位，因为一些行业的指标数据关系到人民的生命财产安全。如何快速构建设备预警规则成为一个物联网系统规划中不可或缺的一环，YF3300，体验组态环境下的物联网设备报警配置。一、云端配置（1）登陆阿里云物联网平台。（2）在设备管理选项中创建产品。示例：物联网设备报警配置物联网设备报警配置息事件的标识符必须为 Event_Info_Device，告警事件的标识符必须为Event_Alert_Device，故障事件的标识符为 Event_Error_Device。2.每个事件具有两个输出参数：状态码和事件信息。状态码为 int32（整数型），取值范围为-100100，步长为 1，无单位，事件信息为 text（字符串），数据长度为 256 字节。）创建模板请见图 1-2。物联网设备报警配置物联网设备报警配置物联网设备报警配置物联网设备报警配置图 1-2（4）在新建的产品下，设备名称必须为 Test，并保存相关的设备证书（即设备三元组 Productkey、DeviceName、DeviceSecret）。二、设备连接运行环境搭建：Win7 系统请下载相关的设备驱动，下载地址为：，请安装VS2010/VS2015 及拓展包。准备材料：YF3300 设备套装，组态 key（购买产品时厂家会附赠一个月体验版）官方下载 YFIOsManager 组态管理软件。下载链接：http:/ sys 阿里云 MQTT 客户端（精简版）。服务配置中在相应的地方填入设备三元组，填入产品密钥，服务地址会自动更改，扫描间隔可更改，变化上传可勾选。（6）在策略列表中新建策略，策略文件选择 sys 叶帆 IO 变量报警处理策略。（7）我们以 Test:T 变量为例，实现线下报警以及云端报警事件触发。A.点击报警配置。B.报警输入 IO 选择 Test:T,输出 IO 选择 Test:Q1,详情见图 1。C.配置报警规则。详情见图 2。D.勾选事件输出，填入云端设备名。点击添加并确定完成策略创建。物联网设备报警配置物联网设备报警配置图 3（8）在调试选项中部署 YFIOs 系统，选择精简版(上云)，部署完成之后，点击部署按钮，部署创建的驱动和策略，选择系统重启，根据当地网络情况，等待 510s，通信灯常亮，设备与云端通信成功。也可以在 YFIOsManager监控上云过程，出现 MQTT Connect OK!，证明设备与云端通信成功。三.报警配置调试点击数据监控，根据制定的报警规则对模拟温度进行修改，检查是否会触发状态灯。同时查看组态监控是否有相关的事件触发信息。物联网设备报警配置物联网设备表达式运算物联网设备表达式运算简介：很多时候从设备采集的数据并不能直接使用，还需要进行处理一下。如果采用脚本处理，有点太复杂了，而采用表达式运算，则很方便地解决了此类问题。对于一些特殊场景，设备端采集到的数据无法直接进行协议传输，需要对汇总数据进行分析或者计算等操作，完成数据重构。如果选用脚本进行处理则太复杂了，而采用表达式运算，则很方便地解决了此类问题。一、设备连接运行环境搭建：Win7 系统请下载相关的设备驱动，下载地址为：请安装VS2010/VS2015 及拓展包。准备材料：YF3300 设备套装，组态 key（购买产品时厂家会附赠一个月体验版）官方下载 YFIOsManager 组态管理软件。下载链接：http:/ 设备连接：a.将组态 key 插入电脑，将附赠 GPRS 天线连接好，插入附赠的物联网卡(也可使用自己购买的物联网卡)b.将 YF3300 通过 Type-C 连入电脑。二、设备配置（1）打开下载的 YFIOsManager 软件，选择 USB 连接方式，连接 YF3300。（2）在数据配置中新建 IO 变量。物联网设备表达式运算物联网设备表达式运算（4）在 IO 连接 里我们写一个表达式 Value105。注意 表示这里面的变量是IO 变量，是可以变化的数据。输出变量，我们选择“VOut”，把这个结果输出。（5）点击部署按钮，部署创建的表达式运算，选择系统重启，部署完毕。三、运行调试 点击数据监控，查看相关的数据。物联网设备表达式运算物联网设备用户脚本开发物联网设备用户脚本开发简介：工业自动化中，组态软件是必备脚本的，只是有的脚本语言风格类似 C 或类似 Basic 而已。通过安装组态软件可以简单实现一些设备（目前支持串口设备和网口设备）的快速连接，还可以进行一些控件以及整体画面的脚本命令编写。在推广物联网的过程中，会出现一部分用户希望自己也可以对产品进行简单编程，这其中有编程大牛，但是也有刚接触到编程的人。如何让组态拥有更友好的体验？脚本开发首当其中，无需环境搭建，基于组态就能简单对现有驱动进行逻辑判断和分析处理，而且更多的是我们支持相关功能操作点击式插入，无论你是何种语言编程人员，无论你是何种语言编程人员，无论开发经验多寡，都可以快速实现简单开发。一、设备连接运行环境搭建：Win7 系统请下载相关的设备驱动，下载地址为：，请安装VS2010/VS2015 及拓展包。准备材料：YF3300 设备套装，组态 key（购买产品时厂家会附赠一个月体验版）官方下载 YFIOsManager 组态管理软件。下载链接：http:/ key 插入电脑，将附赠 GPRS 天线连接好，插入附赠的物联网卡(也可使用自己购买的物联网卡)。b.将 YF3300 通过 Type-C 连入电脑。二、设备配置（1）打开下载的 YFIOsManager 软件，选择 USB 连接方式，连接 YF3300。物联网设备用户脚本开发物联网设备用户脚本开发（4）点击保存项目，保存自定义的组态工程。（5）点击用户脚本，输入你想进行的相关逻辑判断（对于相关支持指令，详情请见指令面板相关 YFIOs 指令集手册）。示例：当温度达到 40，打开状态灯；温度低于 20，关闭状态灯。脚本代码示例：（6）点击编译按钮，检查脚本是否有误，出现错误，请根据提示修改，重新编译，直到编译完成。编译成功物联网设备用户脚本开发物联网设备用户脚本开发运行效果示意图想体验阿里云 IoT 平台的网友，可以单击如下链接：https:/