Android 物联网开发：设备通过 MQTT 协议接入阿里云 IoT

最新推荐文章于 2025-04-29 21:49:04 发布

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文章标签：物联网 iot docker 阿里云蓝牙

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/klandor2008/article/details/107754884

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在全球智能手机市场里，谷歌开发的Android移动操作系统市场占有率已经高达90%。随着物联网智能硬件升级，也逐渐成为智能摄像头，智能对讲门禁，人脸识别闸机，智能电视，智能广告屏等 IoT 设备的首选操作系统。

《物联网开发实战》本期为大家详细讲解 Android 设备通过 MQTT 协议接入阿里云 IoT 物联网平台的完整过程。

阿里云 IoT 物联网云端开发
使用Android Studio开发设备端程序
联机运行，日志详解

IoT 物联网平台

1.免费开通阿里云 IoT物联网云服务:

https://www.aliyun.com/product/iot-deviceconnect

2.创建产品，选择自定义品类，直连设备:

3.添加产品功能定义，我们以采集Android设备的硬件厂商、型号、Android版本、SDK版本信息为例:

物模型属性通信Topic和Payload如下：

// 属性上报 Topic:
/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/event/property/post

// 属性 Payload:
{
    "id":123452452,
    "version":"1.0",
    "params":{
        "brand":"HUAWEI",
        "model":"ELE-AL00",
        "android":"10",
        "sdk":29
    },
    "method":"thing.event.property.post"
}

参考文档:

https://help.aliyun.com/document_detail/89301.html

4.注册设备，此时设备为未激活状态。

点击DeviceSecret的查看，获取身份三元组。

Android 设备开发

5.Android应用程序依赖

Gradle 配置:

repositories {
        maven {
            url "https://repo.eclipse.org/content/repositories/paho-releases/"
        }
}

dependencies {
    implementation 'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.client.mqttv3:1.2.2'
    implementation 'org.eclipse.paho:org.eclipse.paho.android.service:1.1.1'

}

MANIFEST 配置:

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.READ_PHONE_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" />

<application>
  <!-- Mqtt Service -->
    <service android:name="org.eclipse.paho.android.service.MqttService" />
</application>

6.设备三元组生成MQTT 的CONNECT参数转换工具

import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Arrays;
import java.util.Map;

/**
 * AliyunIoTSignUtil
 */

public class AliyunIoTSignUtil {
    public static String sign(Map<String, String> params, String deviceSecret, String signMethod) {
        //将参数Key按字典顺序排序
        String[] sortedKeys = params.keySet().toArray(new String[] {});
        Arrays.sort(sortedKeys);

        //生成规范化请求字符串
        StringBuilder canonicalizedQueryString = new StringBuilder();
        for (String key : sortedKeys) {
            if ("sign".equalsIgnoreCase(key)) {
                continue;
            }
            canonicalizedQueryString.append(key).append(params.get(key));
        }

        try {
            String key = deviceSecret;
            return encryptHMAC(signMethod,canonicalizedQueryString.toString(), key);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    /**
     * HMACSHA1加密
     *
     */
    public static String encryptHMAC(String signMethod,String content, String key) throws Exception {
        SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes("utf-8"), signMethod);
        Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());
        mac.init(secretKey);
        byte[] data = mac.doFinal(content.getBytes("utf-8"));
        return bytesToHexString(data);
    }

    public static final String bytesToHexString(byte[] bArray) {

        StringBuffer sb = new StringBuffer(bArray.length);
        String sTemp;
        for (int i = 0; i < bArray.length; i++) {
            sTemp = Integer.toHexString(0xFF & bArray[i]);
            if (sTemp.length() < 2) {
                sb.append(0);
            }
            sb.append(sTemp.toUpperCase());
        }
        return sb.toString();
    }

}

7.设备发起建立 MQTT 连接

public void connectMqtt(String url, String clientId, String mqttUsername, String mqttPassword) throws Exception {

        mqttAndroidClient = new MqttAndroidClient(getApplicationContext(), url, clientId);
        MqttConnectOptions connOpts = new MqttConnectOptions();
        // MQTT 3.1.1
        connOpts.setMqttVersion(4);
        connOpts.setAutomaticReconnect(true);
        connOpts.setCleanSession(true);

        connOpts.setUserName(mqttUsername);
        connOpts.setPassword(mqttPassword.toCharArray());
        connOpts.setKeepAliveInterval(60);

        mqttAndroidClient.setCallback(new MqttCallbackExtended() {
            @Override
            public void connectComplete(boolean reconnect, String serverURI) {
                postTopic();
            }

            @Override
            public void connectionLost(Throwable cause) {
                Log.d(TAG, "connectionLost " + cause.getMessage());
            }

            @Override
            public void messageArrived(String topic, MqttMessage message) throws Exception {
                Log.d(TAG, "messageArrived topic=" + topic+", message=" + new String(message.getPayload()));
                //此处为收到的云端数据
            }

            @Override
            public void deliveryComplete(IMqttDeliveryToken token) {
                Log.d(TAG, "deliveryComplete token=" + token.toString());
            }
        });

        mqttAndroidClient.connect(connOpts,null,
                new IMqttActionListener(){
                    @Override
                    public void onSuccess(IMqttToken asyncActionToken) {
                        Log.d(TAG, "connect 回调 连接成功");
                    }

                    @Override
                    public void onFailure(IMqttToken asyncActionToken, Throwable exception) {
                        Log.d(TAG, "connect 回调 onFailure，原因 exception=" + exception.toString());
                    }
                });

    }

8.设备上报物模型属性信息

public void postTopic(){ 
    JSONObject params = new JSONObject();
    params.put("brand",Build.BRAND);
    params.put("model",Build.MODEL);
    params.put("android",Build.VERSION.RELEASE);
    params.put("sdk",Build.VERSION.SDK_INT);

    JSONObject payload = new JSONObject();
    payload.put("id",System.currentTimeMillis());
    payload.put("version","1.0");
    payload.put("params",params);
    payload.put("method","thing.event.property.post");

    MqttMessage message = new MqttMessage();
    message.setPayload(payload.toString().getBytes("utf-8"));
    message.setQos(0);

    mqttAndroidClient.publish(postTopic, message);
}

联机运行

9.编译并部署程序到手机