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手摸手带你完成智慧路灯构建及避坑【华为云至简致远】

2022-08-03 14:32:00 【InfoQ】

本文的主要内容有：

一先完成准备任务

二然后构建并归档软件包

三实现消息通知服务(SMN)

四云服务器部署初步上线

五设备接入及模拟器连接

一 ️ 先完成准备任务

前面登录，账号密码哪些略过，直接下载要用到资源先，回到桌面双击“Xfce终端”打开Terminal，输入以下命令下载保存

“HubSimulator.jar

”到自己的云桌面上面

cd Desktop/
wget https://sandbox-experiment-resource-north-4.obs.cn-north-4.myhuaweicloud.com/internet-wisdom-lamp/HubSimulator.jar

然后输以下命令保存“SmartStreetLight.zip”压缩包

wget https://sandbox-experiment-resource-north-4.obs.cn-north-4.myhuaweicloud.com/internet-wisdom-lamp/SmartStreetLight.zip

1.1新建项目

然后选择“服务列表”->“开发与运维”->“项目管理”，进入软件开发云，如下图这样

敲黑板啊：不过先知道什软件开发平台是啥？

它是集华为近30年研发实践、前沿研发理念、

先进研发工具为一体的一站式云端DevOps平台

，

面向开发者提供的云服务，即开即用

，随时随地在云端进行项目管理、代码托管、流水线、代码检查、编译构建、部署、测试、发布等，从而给开发者快速而又轻松地开启云端开发之旅。

点击“立即使用”按钮，跳转到DevCloud操作界面，它是企业级软件协作一体化DevOps平台，如下图这样

DevCloud操作界面如下图：

点击上图红圈标注“新建项目”按钮，开始创建项目，如下图所示：

点击标注的“Scrum”区域，创建“Scrum”类型项目，参数如下：

项目设置模板：Scrum项目名称：QuickStart

参数填写完毕，点击确定按钮即可完成项目创建。

1.2创建代码仓库

1.2.1新建仓库

选择导航栏“代码 > 代码托管”，进入管理页面，展开右上角“普通新建”下拉菜单，点击“按模板新建”

1.2.2选择模板在搜索框中输入“IoT_Streetlight_New_Demo”，如下图所示选择“华北-北京四”，选中该模板，单击“下一步”。

1.2.3然后填仓库基本信息基本信息参数如下：①代码仓库名称：自定义，如：IoT_Streetlight_New_Demo ②选择gitignore：Java 其他选项保持默认单击“确定”，完成仓库创建。

创建成功后，可单击仓库名称进入仓库，查看仓库文件

二然后构建并归档软件包

2.1新建编译构建任务

点击导航栏“构建&发布 > 编译构建”，进入管理页面，点击“新建任务”，参数如下①源码源：CodeHub；②源码仓库：默认选择1.2步创建的代码仓库；③分支：master；点击“下一步”进入“选择构建模板”

2.2选择构建模板

本项目是一个Java Maven项目，所以搜索选择“Maven”模板，单击“确定”，进入“构建步骤”页面

2.3然后构建步骤

使用系统模板中提供的两个默认步骤、以及每个步骤中的默认配置，即可完成本例的构建。点击“新建并执行”即可完成步骤的配置并启动构建任务，如下图所示

敲黑板

：构建需要2-3分钟，请耐心等待...............

当出现上面图片表示的页面时，

表示构建任务执行成功。

若执行失败，就查看日志信息排查问题，或通过编译构建-常见问题查找解决方法。

2.4验证构建任务执行结果

点击导航栏“发布”，进入“软件发布库”页面，点击进入“IoT_Streetlight...”下的“202…”日期命名的文件夹，即可看到生成的软件包“huawei-0.0.1-SNAPSHOT.jar”

2.5创建主题并订阅 SMN

在华为云控制台，展开左侧目录，选择【服务列表】->【管理与监管】 -> 【消息通知服务SMN】，或在服务列表搜索框中搜索“SMN”。

什么是消息通知服务？

注意：若提示无权限，请确认左上角区域是否在“华北-北京四”即可

在左侧导航栏，选择“主题管理 > 主题”，单击“创建主题”，输入“主题名称”（自定义，例如：StreetLight）后单击“确定”完成主题创建

三实现消息通知服务(SMN)

主题创建成功后，系统会自动生成主题URN，主题URN是主题的唯一资源标识，不可修改，后续步骤将会用到该URN

点击主题“StreetLight”右侧操作“添加订阅”，可采用短信或者邮件任意一种协议完成订阅。“短信协议”参数如下：①协议：短信②订阅终端：用户手机号码（需填写您的手机号完成此步）单击“确定”后，请查看手机接收短信，点击短信中的链接进行订阅确认

“邮件协议”参数如下：①协议：邮件②订阅终端：用户邮箱地址（需填写您的邮箱完成此步）单击“确定”后，请查收邮件，点击邮件中的链接进行订阅确认

四 🤩 云服务器部署初步上线

4.1网络配置

点击“前往控制台创建”，就能跳转到虚拟私有云控制台页面

在虚拟私有云控制台，点击“创建虚拟私有云”，区域选择“华北-北京四”，名称自定义（如：vpc-iot），默认子网名称自定义（如：subnet-iot）,其他参数均可默认，点击“立即创建”完成后，即可返回网络配置页面；

返回网络配置页面，刷新后，选择刚创建的虚拟私有云VPC（如：vpc-iot）和子网（如：subnet-iot），自动分配IP地址，如下图所示

②扩展网卡：默认配置③安全组：默认配置④弹性公网IP：现在购买⑤线路：默认配置⑥公网带宽：按带宽计费⑦带宽大小：1Mbit/s

4.2 高级配置

完成网络配置后单击“下一步：高级配置”，参数如下：①云服务器名称：自定义，如：ecs-iot②登录凭证：密码③密码/确认密码：

自定义，如：SM1$b9Zs1#

⑥其他参数：默认配置

完成高级配置后点击“下一步：确认配置”，阅读并勾选同意协议，单击“立即购买”后，点击返回云服务器列表。当状态为“运行中”表示已创建完成；

4.3 主机授信配置

创建的弹性云服务器ECS的“弹性公网IP”信息将在后续步骤4.1添加授信主机的配置中用到；

4.4 添加安全组入方向规则

点击新创建的弹性云服务器ECS的名称进入详情页，选择“安全组”页签，点击Sys-WebServer安全组右侧的【配置规则】进入规则配置页面。

在新打开的安全组控制界面，选择“入方向规则”，单击“添加规则”，如下图所示：① 优先级：1② 策略：允许③ 协议端口：8080；④ IP地址设为0.0.0.0/0。点击“确定”。

敲黑板

：SSH协议端口（22）的入方向TCP协议默认开放，无需修改。将智慧路灯应用端口（8080）的入方向放开限制，用于后续访问智慧路灯应用。出方向规则默认不做限制，无需修改；

4.5 配置系统防火墙规则

返回实验桌面双击“Xfce终端”打开Terminal，输入以下命令，并按照操作说明执行，登录云服务器：操作说明：①使用弹性云服务器ECS的弹性公网IP替换命令中的[EIP]说明:云服务器的弹性公网IP地址可以通过点击“控制台”->“服务列表”->“计算”->“弹性云服务器ECS”进入服务器列表，进行查看并复制

ssh [email protected]
null

②接受秘钥输入“yes”，回车；③输入密码：

SM1$b9Zs1#（

输入密码时，命令行窗口不会显示密码，输完之后直接键入回车）。成功登录云服务器之后如下图所示

④执行sudo ufw enable开启ufw服务，输入“y”确认。

sudo ufw enable

⑤执行sudo ufw allow 22/tcp启用22端口。

sudo ufw allow 22/tcp

⑥执行sudo ufw allow 8080/tcp启用8080端口。

sudo ufw allow 8080/tcp
null

4.6 部署智慧路灯应用

添加授信主机

“智慧路灯”是一个Web项目，需要部署到服务器上才可以运行，本例采用部署服务器是华为云弹性云服务器DevCloud在使用弹性云服务器之前需要先对其授信回到软件开发平台DevCloud,这个开头我介绍过若不知道到开头熟悉先，点击已创建的项目，如QuickStart，如下图所示

单击导航栏“更多 > 设置 > 通用设置”，选择左侧栏“主机组管理”，然后点击“新建主机组”，参数如下：

①主机组名：自定义，如：iot②操作系统：Linux

点击“保存”完成主机组的创建，并进入该主机组。

在创建的主机组内，点击“添加主机”，参数如下：①主机名：自定义，可与创建的ECS名称保持一致，如：ecs-iot②IP：创建弹性云服务器ECS的弹性公网IP（见步骤3.2）③认证方式：密码④用户名：root⑤密码：填创建弹性云服务器ECS的用户密码；如：

SM1$b9Zs1#

⑥ssh端口：22勾选阅读并同意声明，点击“添加”完成主机的添加。当主机连通性验证显示“验证成功”时，说明主机成功添加

新建部署任务

点击导航栏“构建&发布 > 部署”进入，然后点击“新建任务”，输入任务名称（可使用默认值），单击“下一步”进入“选择部署模板”。

选择模板“SpringBoot应用部署”，单击“下一步”，进入“部署步骤”页面

4.3配置部署步骤并执行

SpringBoot应用部署模板默认包含以下步骤：安装JDK、停止SpringBoot服务、选择部署来源、启动SpringBoot服务、URL健康测试4.3.1删除“停止SpringBoot服务”和“URL健康测试”；4.3.2选中“安装JDK”，主机组：选择添加授信主机是创建的主机组（如：iot），弹框提示点击“确定”，jdk版本：openjdk-1.8.0；

敲黑板啊：部署失败怎么办？

答案：请根据实验步骤逐步检查： 1、主机是否添加成功并完成了连通性验证 2、所有步骤的参数是否配置正确，手动输入的参数是否多了个空格，少了个符号等等。 3、不用的步骤和参数是否都已删除。

选中“选择部署来源”，参数如下：①选择源类型：软件包；②选择软件包：点击右侧“…”，选择构建包，路径如下图所示；

③下载到主机的部署目录：按需填写，如/usr/local

选中“启动SpringBoot服务”，参数如下：①服务操作类型：保持默认值②服务对应的绝对路径：由“下载到主机的部署目录”和软件包包名组成，如/usr/local/huawei-0.0.1-SNAPSHOT.jar③组件监控：去掉勾选

切换到“参数设置”页签，逐一删除全部参数

点击“

保存并执行

”，完成部署任务的配置，并执行部署任务；页面显示“部署成功”，表示任务执行完毕。若任务执行失败，可通过页面中的原因提示及链接来排查解决；

五设备接入及模拟器连接

5.1创建产品

在华为云控制台，展开左侧导航，选择“服务列表”-> “物联网”->“设备接入IoTDA”，如下图所示

敲黑板啊：设备接入服务是什么？

它是华为云的物联网平台，提供海量设备连接上云、

设备和云端双向消息通信、批量设备管理、远程控制和监控、OTA升级、设备联动规则

等能力，并可将设备数据灵活流转到华为云其他服务。物联网平台中，某一类具有相同能力或特征的设备的合集被称为一款产品。您可为产品定义产品模型，产品模型用于描述设备具备的能力和特性。定义产品模型，即在物联网平台构建一款设备的抽象模型，使平台理解该款设备支持的服务、属性、命令等信息；

在左侧栏中选择“产品”，点击“创建产品”，参数如下

①所属资源空间：Default_APP_Sandbox_user_iot②产品名称：自定义，如：StreetLight③协议类型：MQTT④数据格式：JSON⑤厂商名称：自定义，如：Huawei_IoT⑥设备类型：自定义，如：StreetLight填写完成，点击“立即创建”，产品创建成功，请记录“产品ID”信息，并查看“详情”

5.2 上传模型文件

点击创建的产品进入详情，然后点击“上传模型文件”，选择SmartStreetLight.zip文件，点击“确认”完成上传

5.3 访问智慧路灯Web界面

新建浏览器标签页，输入http://EIP:8080/index.html（使用步骤3.2中弹性云服务器的弹性公网IP替换地址中的“EIP”），访问智慧路灯Web页面。6.2参数设置在弹出的“参数设置”窗口，参数填写如下：①数据来源：参数设置页面下拉框选择“订阅推送”；②本机IP：“控制台”->“服务列表”->“计算”->“弹性云服务器ECS”进入服务器列表，进行查看并复制弹性公网IP；

敲黑板啊：为什么要配置这些参数？

智慧路灯应用通过API方式和华为云对接，注册设备、获取设备数据和下发命令，这些参数在调用API时才用；

③主题URN：“控制台”->“服务列表”->“管理与监管”->“消息通知服务SMN”进入主题列表，进行查看并复制主题URN

④APPID：“控制台”->“服务列表”-> “物联网”->“设备接入IoTDA”，在左侧导航栏选择“资源空间”，复制获取产品所需的“APPID”

⑤账号名：系统为您分配的华为云实验账号名⑥IAM用户名：系统为您分配的华为云实验用户名⑦IAM用户密码：系统为您分配的华为云实验密码

⑧项目ID：控制台在右上角用户名下拉框中选择“我的凭证->API凭证”页面复制获取所属区域为“华北-北京四”的项目ID。

⑨产品ID：“控制台”->“服务列表”-> “物联网”->“设备接入IoTDA”，在左侧导航栏选择“产品”，复制获取产品所需的“产品ID”。

填写完成后点击“确定”，弹窗提示如下，表示参数设置成功

5.4 注册设备

输入设备标识（自定义，如123456789f），点击“注册设备”

敲黑板啊：

弹窗提示如下，表示注册设备成功。请记录“设备Id”和“密钥”信息，用于后续验证，请记录设备id以及密钥，便于后期使用！

设备注册成功后是“未激活”状态，请选择“服务列表”-> “物联网”->“设备接入服务”，在左侧栏选择“设备 > 所有设备”，点击设备标识码进入，查看设备Id，或修改密钥。

结果验证（设备属性上报/订阅/设备命令下发）；

5.5 模拟器与平台建立连接

7.1.1打开MQTT设备模拟器在实验桌面双击“Xfce终端”打开Terminal，执行以下命令打开设备接入模拟器（HubSimulator.jar），然后切换到MQTT设备模拟器页签

敲黑板啊：HubSimulator.jar是什么工具？

HubSimulator.jar是

设备接入服务提供的多功能模拟器

，本实验中我们用它来模拟MQTT设备接入；连接失败怎办呢，请检查服务IP（域名），设备ID和设备秘钥的填写是否都正确，有

无多余的空格

基本就可以解决了哈；

cd Desktop/
/usr/local/share/jre1.8.0_181/bin/java -jar HubSimulator.jar

5.6 建立连接

在MQTT设备模拟器页签下，填写参数如下：①服务IP：进入“服务列表”-> “物联网”->“设备接入IoTDA”，在左侧栏选择“总览”，点击“平台接入地址”

复制使用MQTT/MQTTS接入信息的域名。

②设备ID：配置智慧路灯应用，注册设备成功后返回的设备Id③设备密钥：配置智慧路灯应用，注册设备成功后返回的密钥配置好以上参数后，点击“建立连接”按钮。

建立连接成功后，右侧日志显示MQTT服务连接成功，如下图所示：

若无法建立连接，请打开“命令提示符”窗口，输入“ping 服务IP”查看您的主机是否能和华为云物联网平台正常通信，若无法正常通信，请更换主机的网络环境

5.7 查看设备状态

回到物联网所有设备列表（ “服务列表”-> “物联网”->“设备”→“所有设备”），设备状态变更为“在线”，如下图所示

5.8 模拟器设备属性上报

7.2.1模拟器发送消息，上报设备属性①在模拟器窗口中的Topic栏中输入以下代码：$oc/devices/{device_id}/sys/properties/report，其中的{device_id}需要替换成实际设备ID

敲黑板啊：应用界面不显示上报的数据怎么办？

首先检查上报数据的Topic填写是否正确，然后检查上报数据是否符合JSON格式。如果以上两点都检查没问题，再检查之前参数设置的是否都正确

$oc/devices/{device_id}/sys/properties/report

②消息内容：其中，光感强度可自定义，灯状态建议为OFF。在模拟器窗口中的消息编辑栏中输入以下代码：

{&quot;services&quot;:[{&quot;service_id&quot;:&quot;Sensor&quot;,&quot;properties&quot;:{&quot;luminance&quot;:&quot;200&quot;,&quot;light_state&quot;:&quot;OFF&quot;}}]}

发送消息成功后，右侧日志显示信息推送成功（图片仅为示意，请以你上报实际数据为准哈）

5.9 查看应用界面变化

返回智慧路灯Web界面，此时显示“环境亮度”为200LUX，“灯状态”为关。

敲黑板啦

：

模拟器与Web页面之间会有短暂延迟，不用刷新页面，几秒钟后可发现页面会随之变化！

5.10 模拟器订阅Topic

切换到“订阅Topic”页签，并在Topic栏中输入以下代码：$oc/devices/{device_id}/sys/commands/#，其中的{device_id}需要替换成实际设备ID。输入完毕后，点击“订阅”按钮可完成订阅。

$oc/devices/{device_id}/sys/commands/#
null

订阅成功后，右侧日志显示订阅Topic成功

5.11 平台下发设备命令/模拟器响应

7.4.1终端联控模式配置返回智慧路灯Web界面，“路灯控制”选择“终端联控模式”，开关选择“开”，单击“设置”，然后点击”确认”。①若当前灯状态为“关”，开关选择为“开”，服务后台会实时下发一条开灯命令，弹窗提示会有5-10秒左右延迟，请耐心等待。②若当前灯状态为“关”，开关选择为“关”，不会触发命令下发，直接弹窗提示设置成功；即“灯状态”与“开关选择”一致时，不会触发命令下发；“灯状态”与“开关选择”不一致时，会触发实时命令下发；

收不到命令怎么办？

5.12 命令接收

因为当前“灯状态”为关，“开关选择”为开，查看模拟器日志区域，会收到一条开灯命令。（payload的值经过base64加密，解密后即可得到命令内容）

5.13 模拟器发送消息，上报变更后的设备属性

①Topic：$oc/devices/{device_id}/sys/properties/report，其中的{device_id}需要替换成实际设备ID。

$oc/devices/{device_id}/sys/properties/report

②消息内容：其中，光感强度可自定义，灯状态建议为ON。

{&quot;services&quot;:[{&quot;service_id&quot;:&quot;Sensor&quot;,&quot;properties&quot;:{&quot;luminance&quot;:&quot;110&quot;,&quot;light_state&quot;:&quot;ON&quot;}}]}

5.14 查看应用界面变化

如下图所示，应该显示“环境亮度”为110LUX，“灯状态”为开。

5.15 短信/邮件通知

在模拟器上单击“断开连接”后，重复7.4.1，“路灯控制”选择“终端联控模式”，开关选择“关”，单击“设置”。因为灯状态为“开”，开关选择为“关”，服务后台会实时下发一条关灯命令；而设备处于离线状态，导致命令下发失败此时，系统会发送短信/邮件通知告知订阅用户命令下发失败；通知内容为命令下发失败的错误信息通知示例：【华为云】错误信息：{"error_code":"IOTDA.014016","error_msg":"Operation not allowed. The device is not online."}设备变更为“离线”状态，请登录华为云控制台，选择“物联网 > 设备接入服务”，在左侧导航栏，选择“设备 > 所有设备”，根据设备标识码查看设备状态

5.16（可选）自动调光模式

自动调光模式参数配置

在模拟器上单击“建立连接”，将设备重新上线。返回智慧路灯Web界面，“路灯控制”选择“自动调光模式”，设置亮度阈值为100

5.17 模拟器接收反应

因为当前“环境亮度”为110LUX，“灯状态”为开，查看模拟器日志区域，应该会收到关灯命令。①若当前“环境亮度”大于“亮度阈值”，且“灯状态”为“开”，服务后台会实时下发一条关灯命令，弹窗提示会有5-10秒左右延迟，请耐心等待。②若当前“环境亮度”小于“亮度阈值”，且“灯状态”为“开”，不会触发命令下发，直接弹窗提示设置成功即“环境亮度”小于“亮度阈值”，且“灯状态”为“开”或“环境亮度”大于“亮度阈值”，且“灯状态”为“关”时，不会触发命令下发；反之，则会触发实时命令下发

模拟器发送消息，上报变更后的设备属性。①Topic：$oc/devices/{device_id}/sys/properties/report，其中的{device_id}需要替换成实际设备ID

$oc/devices/{device_id}/sys/properties/report

②消息内容：其中，光感强度<100，灯状态为OFF

{&quot;services&quot;:[{&quot;service_id&quot;:&quot;Sensor&quot;,&quot;properties&quot;:{&quot;luminance&quot;:&quot;80&quot;,&quot;light_state&quot;:&quot;OFF&quot;}}]}