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华为云IOT Android应用开发详细教程

华为云IOT Android应用开发详细教程

（Android Studio开发）

第〇章    简介

      大家好，上一期发布的教程叫大家如何利用华为云物联网平台提供的官方Java Demo去编写Java上位机程序，由于主要是用的是GET请求去查询设备影子和查询设备，之后接到了很多小伙伴私信咨询POST请求的实现，现在带着大家，写一个不基于官方Java Demo，而是完全参考于华为云帮助文档去写的一个Android应用，具体用到了POST请求获取鉴权的Token、设备命令下发，Get请求获取设备属性影子数据（依旧是用于解析属性）和查询设备（依旧是用于解析设备在线状态），先给大家看一下最终效果：

第一章    提前准备

  1. Android Studio IDE（模拟器可联网）
  2. 华为云设备接入IOTDA
  3. MQTT.fx

第二章    详细步骤

    1. 新建工程

   2. 新建一个类，实现我们需要的所有方法

  • 认证鉴权

根据华为云官方提供的帮助文档，我们可以知道，在调用接口前，我们需要完成认证鉴权，我们本次教程采用的是Token认证（帮助文档参考链接：认证鉴权_设备接入 IoTDA_API参考_应用侧API参考_如何调用API_华为云）

       上图的最后一行，我们可以看到，官方给出了一个调用IAM用户Token（使用密码）的帮助信息

              通过上述界面我们可以知道，该接口的URI以及需要准备的参数，大家可以仔细阅读，教程中我们直接查看页面中的示例：

我们需要准备的参数有：

  IAM用户所属帐号名、IAM用户名、IAM用户密码、项目名称所属

然后我们将准备的参数填入上述的JSON数据体

String postbody="{"+"\""+"auth"+"\""+": {"+"\""+"identity"+"\""+": {"+"\""+"methods"+"\""+": ["+"\""+"password"+"\""+"],"+"\""+"password"+"\""+": {"+"\""+"user"+"\""+":{"+"\""+"domain\": {\"name\": \"********\"},\"name\": \"********\",\"password\": \"********\"}}},\"scope\": {\"project\": {\"name\": \"cn-north-4\"}}}}";
String strurl="https://iam.cn-north-4.myhuaweicloud.com"+"/v3/auth/tokens?nocatalog=false";

现在我们写一个获取token的方法：

public static String gettoken() throws Exception
{

    String postbody="{"+"\""+"auth"+"\""+": {"+"\""+"identity"+"\""+": {"+"\""+"methods"+"\""+": ["+"\""+"password"+"\""+"],"+"\""+"password"+"\""+": {"+"\""+"user"+"\""+":{"+"\""+"domain\": {\"name\": \"********\"},\"name\": \"********\",\"password\": \"********\"}}},\"scope\": {\"project\": {\"name\": \"cn-north-4\"}}}}";

    String strurl="https://iam.cn-north-4.myhuaweicloud.com"+"/v3/auth/tokens?nocatalog=false";
    URL url = new URL(strurl);
    HttpURLConnection urlCon = (HttpURLConnection)url.openConnection();
    urlCon.addRequestProperty("Content-Type", "application/json;charset=utf8");

    urlCon.setDoOutput(true);
    urlCon.setRequestMethod("POST");
    urlCon.setUseCaches(false);
    urlCon.setInstanceFollowRedirects(true);
    urlCon.connect();

    BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(urlCon.getOutputStream(),"UTF-8"));
    writer.write(postbody);
    writer.flush();
    writer.close();
    Map headers = urlCon.getHeaderFields();
    Set<String> keys = headers.keySet();
    for( String key : keys ){
        String val = urlCon.getHeaderField(key);
        System.out.println(key+"    "+val);
    }
    return null;
}

然后我们在主函数中调用一下

public httpGetHuaweiIOT()throws Exception
{
    gettoken();
}

我们选择运行

我们检查控制台的输出

接口返回的响应消息头中“X-Subject-Token”就是需要获取的用户Token，此时我们可以修改一下函数，在函数最后加上这两行：

String token = urlCon.getHeaderField("X-Subject-Token");
System.out.println("X-Subject-Token"+" : "+token);

返回值null改为return token;我们再run一下

此时我们的认证鉴权就完事了。（文章后面我们会修改类，把gettoken函数写在类的构造函数内调用）

【延伸】现在的postbody参数时我们写死的，大家也可以把参数做成变量传递进去；由于我们获取的TOKEN是有24小时有效期的，大家也可以学着华为云提供的java Demo在获取token以后去生成token.text文件，当过期时再重新获取，否则直接读取token保存的数据，本教程不在次延伸扩展。

接下来我们完成通过查询设备属性影子来获取设备属性信息。

  • 获取设备影子解析属性

首先我们查看华为云官方提供的帮助文档（https://support.huaweicloud.com/api-iothub/iot_06_v5_0079.html）

              我们需要的URI

我们可以这么拼接URI

String strurl="https://iotda.cn-north-4.myhuaweicloud.com"+"/v5/iot/%s/devices/%s/shadow";

String project_id="*********";
String device_id="*********";
strurl = String.format(strurl, project_id,device_id);

需要注意的是，除了上述两个必备参数以外，我们的token在这就派上用场了

写程序之前，我们先导入安装一个jackson-databind、jackson-core、jackson-annotations的jar，我用的是jackson-databind-2.8.1.jar、 jackson-core-2.8.1.jar 和jackson-annotations-2.8.1.jar (大家可在网站上搜索下载，或者在文章末尾下载)

我们切换为Java的project目录，在app/libs中粘贴并载入jar包

剩下的两个jar包也是这样操作，如下图所示

然后我们在类头中引入我们用到的路径

接下来我们编写获取设备影子数据函数：

public static String getdev() throws Exception
{
    String strurl="https://iotda.cn-north-4.myhuaweicloud.com"+"/v5/iot/%s/devices/%s/shadow";
    String project_id="*********";
    String device_id="********* ";
    strurl = String.format(strurl, project_id,device_id);
    String  token=gettoken();
    URL url = new URL(strurl);
    HttpURLConnection urlCon = (HttpURLConnection)url.openConnection();
    urlCon.addRequestProperty("Content-Type", "application/json");
    urlCon.addRequestProperty("X-Auth-Token",token);
    urlCon.connect();
    InputStreamReader is = new InputStreamReader(urlCon.getInputStream());
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(is);
    StringBuffer strBuffer = new StringBuffer();
    String line = null;
    while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
        strBuffer.append(line);
    }
    is.close();
    urlCon.disconnect();
    String result = strBuffer.toString();
    System.out.println(result);
    return null;
}

主函数中run一下

public static void main(String[] args)throws Exception {
    //gettoken();
    getdevshadow();
}

我们在控制台可以看到第一行是获取的token，第二行是我们得到的设备影子json数据

大家可以在华为云设备接入IOTDA的控制台修改产品：

我们检查一下我们需要的数据：

在华为云控制台那可以看一下：

为了清楚的查看，我们格式化一下：

其中的“report”->”properties”内的数据为我们要解析的设备属性，我们在函数中加上下面几句进行提取

比如我们获取temp属性

String pro="temp";
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
JsonNode jsonNode = objectMapper.readValue(result, JsonNode.class);
JsonNode tempNode = jsonNode.get("shadow").get(0).get("reported").get("properties").get(pro);
String attvaluestr = tempNode.asText();
System.out.println(pro+"=" + attvaluestr);

运行一下

为了方便调用，我们改造一下函数定义，给他添上参数，改为：

public static String getdev(String pro) throws Exception{}
主函数这么调用：
getdev("temp");
getdev("humi");
getdev("light");
我们跑一下：



为了能够调用，我们最后要把return null;改为return attvaluestr;
  • 查询设备在线状态

同样我们查看华为云的帮助文档

   
   我们可以得主要区别是
    URI不同： "https://iotda.cn-north-4.myhuaweicloud.com"+"/v5/iot/%s/devices/%s;
     解析的数据不同，我们还是在getdev函数中进行修改，再给他加一个参数，如
public static String getdev(String mode,String pro) throws Exception

{

    String strurl="";
    if(mode.equals("shadow")) strurl="https://iotda.cn-north-4.myhuaweicloud.com"+"/v5/iot/%s/devices/%s/shadow";
    else if(mode.equals("status")) strurl="https://iotda.cn-north-4.myhuaweicloud.com"+"/v5/iot/%s/devices/%s";
    //-----下面的程序不做变化
    //-----省略

}
主函数调用就改为：
getdev("shadow","temp");
getdev("shadow","humi");
getdev("shadow","light");
运行结果是一样的
然后我们把最后的影子解析先注释掉：

//String pro="temp";
/*ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
JsonNode jsonNode = objectMapper.readValue(result, JsonNode.class);
JsonNode tempNode = jsonNode.get("shadow").get(0).get("reported").get("properties").get(pro);
String attvaluestr = tempNode.asText();
System.out.println(pro+"=" + attvaluestr);*/
//return attvaluestr;
加上return null;然后主函数添加：

getdev("status","");
运行一下：

   
我们把最后的数据格式化一下

其中status是我们需要提取的，我们取消原来的注释，改造一下解析数据的代码
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
JsonNode jsonNode = objectMapper.readValue(result, JsonNode.class);
if(mode=="shadow")
{
    JsonNode tempNode = jsonNode.get("shadow").get(0).get("reported").get("properties").get(pro);
    String attvaluestr = tempNode.asText();
    System.out.println(pro+"=" + attvaluestr);
    return attvaluestr;
}
if(mode=="status")
{
    JsonNode statusNode = jsonNode.get("status");
   String statusstr = statusNode.asText();
    System.out.println("status = " + statusstr);
    return statusstr;
}
return "something is error ";
我们运行一下：

  • 命令下发

老样子，我们依旧查看华为云帮助文档

我们得到的信息：
URI为：

strurl="https://iotda.cn-north-4.myhuaweicloud.com"+"/v5/iot/%s/devices/%s/commands";
消息体是：

String body="{\"paras\":{\""+"*****"+"\""+":"+"*****"+"},\"service_id\":\"***** \",\"command_name\":\"*****\"}";
我们写一下实现方法：
public String setCom(String com,String value) throws Exception{
    String strurl="";
    strurl="https://iotda.cn-north-4.myhuaweicloud.com"+"/v5/iot/%s/devices/%s/commands";
    String project_id="*****";
    String device_id="*****";
    strurl = String.format(strurl, project_id,device_id);
    URL url = new URL(strurl);
    HttpURLConnection urlCon = (HttpURLConnection)url.openConnection();
    urlCon.addRequestProperty("Content-Type", "application/json");
    String token=gettoken();
    urlCon.addRequestProperty("X-Auth-Token",token);
    urlCon.setDoOutput(true);
    urlCon.setRequestMethod("POST");
    urlCon.setUseCaches(false);
    urlCon.setInstanceFollowRedirects(true);
    urlCon.connect();

    String body = "{\"paras\":{\""+com+"\""+":"+value+"},\"service_id\":\"*****\",\"command_name\":\"*****\"}";

    BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(urlCon.getOutputStream(),"UTF-8"));
    writer.write(body);
    writer.flush();
    writer.close();

    InputStreamReader is = new InputStreamReader(urlCon.getInputStream());
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(is);
    StringBuffer strBuffer = new StringBuffer();
    String line = null;
    while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
        strBuffer.append(line);
    }
    is.close();
    urlCon.disconnect();
    String result = strBuffer.toString();
    System.out.println(result);
    return result;
}
在主函数调用一下
setCom("led","1");
我们在华为云控制台的设备那查看

   
我们可以发现命令是成功的，但还有一个错误代码，那是因为设备不在线或没有对命令进行处理响应，这个我们交给设备处理，不在此介绍
另外设备需要订阅topic: $oc/devices/{device_id}/sys/commands/request_id={request_id}



同样在控制台也可以看到数据：



最后我们可以看到这个token每次都要调用，其实是没必要的，我们在这里把放到构造函数里：
String token="";
public huaweiIOT()throws Exception
{
    token=  gettoken();
}

最后我们删除的getdev的static声明，getdev函数的String  token=gettoken();，删除main函数,现在我们的函数结构是：

public class httpGetHuaweiIOT {

String token="";
public httpGetHuaweiIOT()throws Exception
{
    token=gettoken();
}
public String getAtt(String att,String mode) throws Exception{}
public String setCom(String com,String value) throws Exception{}

 这样我们的核心功能就完成了，接下来是安卓界面与逻辑部分

    3. MainActivity中调用方法

我们在protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {}添加一个线程用于获取数据和命令下次测试

Thread t = new Thread() {
    @Override
    public void run() {
        try {
            huaweiIOT hwiot=new huaweiIOT();
            System.out.println("获取状态");
            String str="";
            str=hwiot.getdev("status","");
            if(str.equals("ONLINE"))
            {
                str="设备在线";
            }
            else if(str.equals("OFFLINE"))
            {
                str="设备离线";
            }
            System.out.println("获取成功，状态："+str);
            System.out.println("获取温度");
            str=hwiot.getdev("shadow","temp");
            System.out.println("获取成功，温度："+str);
            str=hwiot.getdev("shadow","humi");
            System.out.println("获取成功，湿度："+str);
            str=hwiot.getdev("shadow","light");
            System.out.println("获取成功，光照强度："+str);
        }
        catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("获取失败："+e.toString());
        }
    }
};
t.start();
注意，在run app之前我们要加入联网的权限，我们打开AndroidManifest文件，在<application>前添加下述：
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"></uses-permission>
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE"></uses-permission>
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE"></uses-permission>
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_NETWORK_STATE"></uses-permission>
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"></uses-permission>
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

然后我们run一下app:



最后就是就是创建界面显示与逻辑设计啦

 

    5.结语

      到这里大家已经学习到了华为云物联网平台Android应用开发的基础操作啦，本期教程就到这里啦，大家可以完成自己的华为云物联网平台的Android应用开发；
      如果有需要上述参考工程，请微信搜索公众号“IOT趣制作”，回复关键字“华为云安卓”，领取教程的实例Demo，然后在HuaweiIOT类文件中填写参数信息运行即可。

悦读

道可道，非常道；名可名，非常名。 无名，天地之始，有名，万物之母。 故常无欲，以观其妙，常有欲，以观其徼。 此两者，同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。

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