前言

在当今数字化转型的大潮中，物联网（Internet of Things, IoT）作为连接物理世界与数字世界的桥梁，以其独特的价值推动着各行各业向智能化、网络化方向迈进。华为云IoT物联网平台，作为一款专为海量设备接入与管理打造的云服务，以其出色的设备接入能力、强大的数据处理与分析功能，以及与华为云其他服务的深度协同，为企业构建高效、灵活、安全的物联网解决方案提供了坚实基础。

而面对多样化的设备类型与复杂的通信协议，如何快速、便捷地验证设备与物联网平台间的交互逻辑，确保设备数据顺利上云并接受云端指令，成为开发初期的一大挑战。所以此时，设备模拟器作为一种虚拟化工具，以其无需实体硬件、操作简便、配置灵活等特性，成为开发者们进行设备接入测试与验证的理想选择。

本文以设备模拟器为例，聚焦于使用MQTT原生协议设备接入华为云IoT物联网平台的全过程。我们将详细解析设备模拟器如何通过MQTT客户端与物联网平台服务进行交互，包括发布消息、订阅主题等核心操作，亲身体验从设备模拟到消息收发的全链路流程。此过程不仅能直观展示华为云IoT物联网平台的强大接入能力，更能帮助您快速熟悉设备接入流程，为后续实际设备的接入工作打下坚实基础。无论您是初次接触物联网开发的新手，还是经验丰富的行业专家，都能从中获得实用的指导与启发，加速迈入万物互联的广阔天地。

设备接入 IoTDA

产品简介

设备接入服务（IoT Device Access）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，帮助物联网行业用户快速完成设备联网及行业应用集成。产品地址：https://www.huaweicloud.com/product/iothub.html

产品特性

• 协议灵活：广泛支持IoT主流的接入协议及私有协议，满足各类设备和接入场景要求

该特性使得平台能够无缝对接各种类型的设备，无论是采用标准如MQTT、CoAP、HTTP/HTTPS等，还是特定行业的私有协议，都能够实现平滑接入。这种全面兼容性在当前市场上属于领先地位，确保了平台能够服务于跨行业、跨领域的广泛客户群体，降低了设备厂商和企业用户的接入门槛，增强了其在多元化物联网生态中的竞争力。

• 快速接入：提供系列化、多语言的开源IoT Device SDK，与主流模组、芯片预集成，简化设备接入难度

该特性极大地简化了设备接入流程，加快了项目部署速度。这种一站式开发工具和预集成策略在业界属于先进水平，有效降低了开发者的学习成本和技术复杂度，提高了开发效率。通过提供丰富的SDK支持，华为云IoT物联网平台不仅能够吸引广泛的开发者社区参与，还能够确保不同技术水平的用户都能快速上手，缩短产品上市周期，这对于追求快速创新和迭代的物联网市场来说尤为重要。

• 性能稳定：服务资源可弹性扩展，支持亿级设备接入、百万级消息并发能力，服务可用性99.95%

物联网平台承诺的服务资源弹性扩展、亿级设备接入能力和百万级消息并发处理能力，以及高达99.95%的服务可用性，标志着其在性能稳定性和大规模物联网部署方面达到了业界顶尖水平。这样的高并发处理能力和超高的服务可用性，确保了平台能够在面对大规模设备接入、数据爆发式增长以及高频率通信需求时，仍能保持卓越的响应速度和数据处理效率，满足企业和运营商对于物联网平台稳定、可靠运行的严苛要求。

• 安全可靠：多种认证方式及传输加密协议得到行业权威认证；数据隐私保护遵从欧盟GDPR标准

多种认证方式和传输加密协议获得行业权威认证，意味着其在设备身份验证、数据传输安全等方面遵循了国际公认的安全标准，能够有效抵御常见的网络攻击和数据窃取风险。同时，遵从欧盟GDPR（General Data Protection Regulation）标准的数据隐私保护措施，表明平台在个人信息保护、数据主体权利保障等方面达到了全球最严格的法规要求，这点放在现在也是云上安全的必然要求之一。

热门应用场景

智慧电梯

通常，一个电梯需要配置3-5种不同类型的传感器，适配开发量大，设备也需要长时间连接平台，在设备上量后，对平台性能和扩展性要求高。

使用设备接入 IoTDA：

• 多种传感器基于边缘网关接入，边缘网关预集成平台Device SDK，简化接入难度

• 平台支持亿级海量连接和百万级高并发，可保证大量设备接入和设备长时间连接

• 企业可以随时随地查看电梯数据和使用情况，及时了解电梯维保信息，也便于政府统一监管

• 可通过手机APP、小程序召唤电梯，实现无接触智能乘梯，提升公共卫生安全

无人售货机

无人售货机分布广又依赖人工巡查，经常出现货架缺货、设备故障无法及时发现，导致货物流通慢，运营成本高。

使用设备接入 IoTDA：

• 货架实时上报货物状态，缺货预警，提升畅销货流通速度

• 货架故障实时上报告警，后台及时发现设备故障，缩短故障恢复时间

• 货架销售数据及时上报，平台大数据分析，指导销售策略制定

智慧抄表

水表、电表和燃气表分布广，经常采用不同网络、方式连网，存在网络、协议适配复杂，上线慢，成本高等问题

使用设备接入 IoTDA：

• 不同厂家设备统一接入平台，屏蔽网络、协议差异化，解耦应用与终端，简化设备对接难度

• 通过远程抄表和实时监测，减少人工巡查，节省人力投入成本

• 可视化运维：实时告警管理，及时发现安全隐患；E2E故障定界，远程升级

产品规格

前面介绍了那么多特性，这里主要来介绍其规格及价格。

该产品主要分为标准版、企业版和站点版。

具体功能比对如下：

这里也可以看出，标准版中缺少了行业协议接入(JT808等)、私有协议接入框架、私网接入/专线对接、IPV6接入这四个功能，其实这几块对部分企业来说还是很重要的，所以个人建议有需要还是使用企业版，标准版更适用于个人和部分小微企业。本次实验内容，即是采用的标准版来完成的。

产品架构

在这些场景下，设备可以通过多网络接入、多协议接入和系列化SDK接入等方式连接到华为云，并通过消息通信、物模型、设备实时状态监控、OTA升级等功能实现数据流转和数据分析。

专有名词解析：

• 设备连接：设备连接是指将设备接入到华为云的过程。在这个过程中，设备需要完成身份认证、安全加密等操作，以确保数据传输的安全性和可靠性。

• 消息通信：消息通信是指设备与云端之间的数据交换过程。在这个过程中，设备可以向云端发送数据（如传感器读数），也可以接收来自云端的指令（如控制命令）。

• 物模型：物模型是一种描述物理世界对象及其属性、行为和关系的方法。在物联网领域中，物模型通常用于定义设备的功能和特性，以及如何与云端进行交互。

• 设备管理：设备管理是指对已接入到华为云的设备进行监控、配置和维护等工作。例如，管理员可以通过远程诊断功能查看设备的状态信息；或者使用告警管理功能设置阈值条件，当设备出现异常时自动触发报警机制。

• 数据流转规则：数据流转规则是指定义了从设备端收集来的原始数据如何经过处理后存储到目标位置的过程。这个过程可能涉及到一系列转换操作（如过滤、聚合等），最终生成符合业务需求的结果集。

• 发放策略配置：发放策略配置是指根据不同的应用场景设定相应的发放策略。例如，在智能家居场景下，用户可以通过手机APP远程控制家里的灯光开关；而在工业自动化场景下，则可能需要按照预定的时间表自动启动或停止生产线上的某个环节。

• DIS：DIS全称Data Interchange Standard，即数据交换标准。它是华为云提供的一种基于JSON格式的数据交换协议，支持多种编程语言环境下的开发工作。通过使用DIS，开发者可以方便地将设备产生的数据上传至云端，并与其他应用程序共享这些数据。

• OBS：OBS全称Object Storage Service，即对象存储服务。它是华为云提供的一个高可用、低延迟、大容量的对象存储解决方案。用户可以通过RESTful API接口访问OBS中的文件，并对其进行增删改查等操作。

• ROMA：ROMA是一个企业级的集成平台，它可以帮助客户快速构建跨云、跨边缘、跨终端的应用程序。通过使用ROMA，客户可以轻松地将各种异构资源（如数据库、API、微服务等）整合在一起，形成统一的服务体系结构。

五步带你运用设备模拟器接入华为云IoT物联网平台

准备阶段

• 已注册华为云官方帐号。未注册可点击注册页面完成注册。

• 已完成实名制认证。未完成可在华为云上点击实名认证完成认证，否则无法使用设备接入功能。

• 已开通设备接入服务。未开通则访问设备接入服务，点击“立即使用”后开通该服务。

进入到产品地址界面：https://www.huaweicloud.com/product/iothub.html ，点击免费试用。

因为我去年已经体验过该产品，所以此时跳转到控制台中，可以看到标准版中会存在如下实例：

至此，第一步准备阶段工作完成。

获取设备接入信息

保持在上述界面，单击左侧导航栏的“总览”，点击“实例基本信息 - 接入信息”查看设备接入信息，记录域名和端口。

【注意】针对不支持用域名接入的设备，通过在cmd命令框中执行“ping 域名”获取IP地址，用IP地址接入平台。由于IP地址不固定，您需要将IP地址做成可配置项。

至此，第二步获取设备接入信息工作完成。

创建产品

创建MQTT协议产品（如果已有MQTT协议产品，可跳过此步骤），下图为我创建的场景。

如没有创建过MQTT协议产品，可按如下步骤操作。

单击左侧导航栏“产品”，单击页面左侧的“创建产品”。

创建一个协议类型为MQTT协议、设备类型为StreetLamp的产品，参考页面提示填写参数后，单击“确定”。

创建完成后会显示在此处。

至此，第三步创建产品工作完成。

注册设备

在设备接入控制台页面，选择左侧导航栏“设备 > 所有设备”，单击页面右上角的“注册设备”。

根据页面提示信息填写参数，然后单击“确定”。

成功注册设备后，平台会自动生成设备ID和密钥，请妥善保管好设备ID（deviceId）和密钥（deviceSecret），用于设备接入。

至此，第四步注册设备工作完成。

使用模拟器接入

下载模拟器（https://obs-pipeline.obs.cn-north-4.myhuaweicloud.com/sdkDeploy/simulator/MQTT_Simulator.zip ），并启动模拟器，如下图：

打开后界面如下所示：

模拟器提供了界面显示，填写Server地址、设备ID、设备密钥。请根据实际创建的设备信息填写。

• Server地址：即域名。

• 设备ID和设备密钥。

设备或网关在接入物联网平台时首先需要和平台建立连接，从而将设备或网关与平台进行关联。开发者通过传入设备信息，将设备或网关连接到物联网平台。点击新建连接按钮，域名、设备ID和秘钥正确的情况下，可以看到日志设备连接成功，可在平台查看设备状态，如下图：

订阅某topic的设备才能接收broker发布的关于该topic的消息，建链后，如果成功订阅Topic，主界面日志栏显示如下信息：

发布Topic是指设备主动向平台上报自己的属性或消息，在模拟器中实现了上报Topic、属性上报功能。

设备上报属性成功后可在“设备详情”页面查看到上报的属性：

点击在线设备，点击设备标识码，可以看到最近一次上传的数据明细。

模拟器支持接收平台下发命令的功能，在MQTT建链完成并成功订阅Topic后，可以在控制台设备详情中对该设备进行同步命令下发。下发成功后，在MQTT的回调函数中接收到平台下发给设备的命令。

例如下发参数名为smokeDetector: SILENCE，参数值为50的命令。

同步命令下发成功后，Demo界面显示如下：

写在结尾的话

在细致梳理了设备接入IoTDA的准备工作、获取设备接入信息、创建产品、注册设备以及使用模拟器接入等五个步骤后，我也是得以深入了解并亲身实践设备接入华为云IoT物联网平台的完整过程。通过模拟器，见证了设备从连接平台、订阅主题、上报属性，直至接收云端命令的全生命周期互动，直观体验了平台的高效数据流转与设备管理能力。

目前，华为云IoT物联网平台凭借其卓越的设备接入能力、丰富的功能特性和广泛的应用场景，已成为企业在数字化转型中构建物联网基础设施的重要合作伙伴。在未来，面对物联网市场的持续繁荣与技术创新，华为云IoT物联网平台一定能持续赋能企业，共同描绘万物智联的美好蓝图，助力企业在数字化转型的道路上稳健前行。

我正在参加【有奖征文 第29期】零代码零硬件玩转华为云IoT物联网平台多场景：https://bbs.huaweicloud.com/blogs/423245 。