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如何基于App SDK快速地开发一个IoT App?

SegmentFault思否 发表于 2020-11-25 23:09:34 2020-11-25
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【摘要】 一、背景及大纲介绍在如今物联网DCM(Device、Connect、Manage)的大框架下,有一个应用层来分析和处理数据,是必备技能。但是,对于一个公司来说,因为研发能力或者研发时间的原因,可能很难短期内完全自己开发出一个适用的App来。写代码、封装通用功能、还要考虑其他多种功能,统统都是很耗费时间的事情。现在很多物联网平台公司,为了帮助开发者解决此类问题,也想出了相应的解...

一、背景及大纲介绍

在如今物联网DCM(Device、Connect、Manage)的大框架下,有一个应用层来分析和处理数据,是必备技能。但是,对于一个公司来说,因为研发能力或者研发时间的原因,可能很难短期内完全自己开发出一个适用的App来。写代码、封装通用功能、还要考虑其他多种功能,统统都是很耗费时间的事情。现在很多物联网平台公司,为了帮助开发者解决此类问题,也想出了相应的解决办法,提供相应的SDK就是其中一种。

今天抽空以基于App SDK完成智能家居App的开发为例。通过这一篇文章,你就能通过创建App SDK、集成SDK、创建家庭、设备配网和设备控制等步骤,完整地完成一款智能家居App的开发。

先列一下开发大纲:

  1. 创建App SDK
  2. 集成SDK
  3. 注册和登录
  4. 创建家庭
  5. 设备配网
  6. 设备控制

我们再来简单介绍一下Tuya App SDK:

涂鸦智能 App SDK 专为 IoT 移动 App 开发打造,提供丰富组件和示例代码,开发者可以快速实现移动 App 对智能设备的连接、控制以及丰富的智能场景应用。

产品的优势在于:

  1. 低门槛快速集成:快速集成 SDK,提供示例代码、Demo App、接入案例等,低门槛轻松上手;
  2. 开发组件丰富:组件化开发,提供垂直品类 SDK、UI 业务包等功能组件,开发者根据需求灵活组合;
  3. 智能功能全面:全面覆盖用户、设备、智能场景等多种功能模块,开发者只需简单实现 UI 层代码;
  4. 主流通信协议兼容:同一 App 中支持添加和使用主流通信协议产品,轻松实现 All In One – App;
  5. 全球数据安全保障:双通道安全加密,五重安全策略,全球数据安全合规认证,全面保障用户数据隐私安全;
  6. 全球服务稳定:全球化智能云部署,让每一个 App 都轻松拥有亿级海量设备和千万级用户并发处理能力。

App SDK的技术架构如下:

二、如何基于 App SDK 开发一个 App

准备就绪,我们来开始开发!

(一)创建App SDK

  1. 注册开发者账号

前往 涂鸦智能开发平台 注册开发者账号、创建产品、创建功能点等,具体流程请参考接入流程

  1. 创建SDK应用

涂鸦 IoT 平台中 “App 工作台” 中点击 “App SDK”,点击“创建 App”。

  1. 填写 App 相关信息,点击确认。

    1. 应用名称:填写你的 App 名称。
    2. iOS 应用包名:填写你的 iOS App 包名(建议格式:com.xxxxx.xxxxx)。
    3. 安卓应用包名:填写你的安卓 App 包名(两者可以保持一致,也可以不一致)。
    4. 渠道标识符:不是必填项,如果不填写,系统会根据包名自动生成。

你可以根据实际需求选择需要的选择方案,支持多选,然后根据 Podfile 和 Gradle 进行 SDK 的集成。

点击获取密码,获取 SDK 的 AppKey,AppSecret,安全图片等信息。

(二)集成 SDK

1. 使用 CocoaPods 快速集成

请注意:SDK 最低支持系统版本 9.0

在 Podfile 文件中添加以下内容:

platform :ios, '9.0'

target 'Your_Project_Name' do

    pod "TuyaSmartHomeKit"

end

然后在项目根目录下执行 pod update 命令进行集成。

2. 初始化 SDK

1) 打开项目设置,Target => General,修改 Bundle Identifier 为涂鸦开发者平台对应的 iOS 包名

2) 导入安全图片到工程根目录,重命名为 t_s.bmp,并加入「项目设置 => Target => Build Phases => Copy Bundle Resources」中。

3) 在项目的PrefixHeader.pch文件添加以下内容:

#import 

4) 打开AppDelegate.m文件,在[AppDelegate application:didFinishLaunchingWithOptions:]方法中初始化SDK。

接口说明

初始化 SDK

- (void)startWithAppKey:(NSString *)appKey secretKey:(NSString *)secretKey;

参数说明

实例代码

[[TuyaSmartSDK sharedInstance] startWithAppKey:<#your_app_key#> secretKey:<#your_secret_key#>];

3. 打开 Debug 模式

在开发的过程中可以开启 Debug 模式,打印一些日志用于分析问题,开发结束上线后建议关闭。

#ifdef DEBUG

    [[TuyaSmartSDK sharedInstance] setDebugMode:YES];

#else

#endif

(三)注册和登录

涂鸦云支持多种用户体系:手机、邮箱、UID。其中手机支持验证码登录和密码登录两种方式,UID 登录主要用于已经有自己账号体系的场景。我们这里采用手机验证码注册登录。

在注册登录方法中,需要提供 countryCode 参数(国家区号),用于就近选择涂鸦云的可用区。各个可用区的数据是相互独立的,因此在 中国大陆(86) 注册的账号,在 美国(1) 无法使用(用户不存在)。

1. 手机密码注册

手机号密码注册流程分为以下两步: 获取手机验证码  - 注册账号

// 发送验证码 

[[TuyaSmartUser sharedInstance] sendVerifyCode:@"86" phoneNumber:@"1300****" type:1 success:^{

    [TPDemoProgressUtils showSuccess:@"Verification code sent successfully" toView:nil];

} failure:^(NSError *error) {

    [TPDemoProgressUtils showError:error.localizedDescription];

}];

// 通过验证码注册账号

[[TuyaSmartUser sharedInstance] registerByPhone:@"86" phoneNumber:@"1300****" password:@"***" code:@"code" success:^{

    // 注册成功,跳转到首页

    [[TYDemoApplicationImpl sharedInstance] resetRootViewController:[TYDemoTabBarViewController class]];

} failure:^(NSError *error) {

    [TPDemoProgressUtils showError:error.localizedDescription];

}];

2. 判断是否已经登录

在程序启动后,如果登录过了就不需要重复登录,session的有效期是45天,直接到设备列表页面。如果没有登录过,就先到登录页进行登录,登录成功后再跳转到设备列表页。

// 判断是否已经登录

if ([TuyaSmartUser sharedInstance].isLogin) {

    // 首页

    [self resetRootViewController:[TYDemoTabBarViewController class]];

} else {

    // 登录页

    [[TYDemoRouteManager sharedInstance] openRoute:kTYDemoPopLoginVC withParams:nil];

} 

3. Session 失效处理

长期未登录或者密码修改后的账号,在访问服务端接口的时候会返回 Session 过期的错误,需要监听 TuyaSmartUserNotificationUserSessionInvalid 通知,跳转至登录页面重新登录。

- (void)loadNotification {

    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(sessionInvalid) name:TuyaSmartUserNotificationUserSessionInvalid object:nil];

}

- (void)sessionInvalid {

        NSLog(@"sessionInvalid");

        //跳转至登录页面

        MyLoginViewController *vc = [[MyLoginViewController alloc] init];

        self.window.rootViewController = vc;

      [self.window makeKeyAndVisible];

}

(四) 创建家庭

用户登录成功后需要通过 TuyaSmartHomeManager 去获取整个家庭列表的信息,然后初始化其中的一个家庭TuyaSmartHome,获取家庭详情信息,就可以对家庭中的设备进行操作控制。

1. 家庭列表获取

在设备列表页面,我们先获取用户下的家庭列表,如果没有家庭,我们创建一个默认家庭。因为设备激活的时候,需要把设备添加到家庭里面。

获取到家庭列表之后,我们就可以初始化一个家庭,然后从云端获取家庭的详情,刷新首页的设备列表。

- (void)initData {

   

    _homeManager = [[TuyaSmartHomeManager alloc] init];

    _homeManager.delegate = self;

   

    // 获取本地的当前家庭

    NSString *homeId = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] objectForKey:kDefaultCurrentHomeId];

    if ([homeId longLongValue] > 0) {

        self.home = [TuyaSmartHome homeWithHomeId:[homeId longLongValue]];

        if (self.home) {

            self.home.delegate = self;

            self.topBarView.leftItem.title = [NSString stringWithFormat:@"%@ ∨", self.home.homeModel.name];

            [TYDemoSmartHomeManager sharedInstance].currentHomeModel = self.home.homeModel;

            // 刷新设备列表数据

            [self reloadDataFromCloud];

        } else {

            // 如果没有,获取第一个家庭

            [self loadFirstHomeData];

        }

    } else {

        // 如果没有,获取第一个家庭

        [self loadFirstHomeData];

    }

}

- (void)reloadDataFromCloud {

    WEAKSELF_AT

    [self.refreshControl beginRefreshing];

    // 获取当前家庭的详情,并刷新列表

    [self.home getHomeDetailWithSuccess:^(TuyaSmartHomeModel *homeModel) {

       

        [weakSelf_AT reloadData];

    } failure:^(NSError *error) {

        if ([error.localizedFailureReason isEqualToString:@"PERMISSION_DENIED"]) {

            [weakSelf_AT loadFirstHomeData];

        }

        [weakSelf_AT.refreshControl endRefreshing];

    }];

}

2. 新增一个家庭

// add home

- (void)rightBtnAction {

    NSString *homeName = [NSString stringWithFormat:@"Home_%@", @(self.homeManager.homes.count)];

    WEAKSELF_AT

    [self.homeManager addHomeWithName:homeName geoName:@"hangzhou" rooms:@[@"room1"] latitude:0 longitude:0 success:^(long long homeId) {

        [TPDemoProgressUtils showSuccess:@"Add Success" toView:nil];

        // 切换到新增家庭

        TuyaSmartHome *home = [TuyaSmartHome homeWithHomeId:homeId];

        [weakSelf_AT swithCurrentHomeIdWithHomeModel:home.homeModel];

    } failure:^(NSError *error) {

        [TPDemoProgressUtils showError:error.localizedDescription];

    }];

}

3. 家庭列表信息变化回调

实现 TuyaSmartHomeManagerDelegate 代理协议后,可以在家庭列表更变的回调中进行处理。

#pragma mark - TuyaSmartHomeManagerDelegate

// 添加一个家庭

- (void)homeManager:(TuyaSmartHomeManager *)manager didAddHome:(TuyaSmartHomeModel *)home {

    NSLog(@"Add a home %@", home.name);

}

// 删除一个家庭

- (void)homeManager:(TuyaSmartHomeManager *)manager didRemoveHome:(long long)homeId {

    // 如果删除的家庭是当前家庭,当前家庭切换到另外一个

    if ([TYDemoSmartHomeManager sharedInstance].currentHomeModel.homeId == homeId) {

        [self loadFirstHomeData];

    }

}

// MQTT连接成功

- (void)serviceConnectedSuccess {

    // 去云端获取当前家庭的详情,然后去刷新 UI

    [self reloadDataFromCloud];

} 

4. 单个家庭信息变化的回调

实现 TuyaSmartHomeDelegate 代理协议后,可以在单个家庭信息更变的回调中进行处理。

#pragma mark - TuyaSmartHomeDelegate

// 家庭的信息更新,例如name

- (void)homeDidUpdateInfo:(TuyaSmartHome *)home {

    [self.tableView reloadData];

}

// 添加一个房间

- (void)home:(TuyaSmartHome *)home didAddRoom:(TuyaSmartRoomModel *)room {

    [self.tableView reloadData];

}

// 删除一个房间

- (void)home:(TuyaSmartHome *)home didRemoveRoom:(long long)roomId {

    [self.tableView reloadData];

}

// 我收到的共享设备列表变化

- (void)homeDidUpdateSharedInfo:(TuyaSmartHome *)home {

    [self.tableView reloadData];

}

// 房间信息变更,例如name

- (void)home:(TuyaSmartHome *)home roomInfoUpdate:(TuyaSmartRoomModel *)room {

    [self.tableView reloadData];

}

// 房间与设备,群组的关系变化

- (void)home:(TuyaSmartHome *)home roomRelationUpdate:(TuyaSmartRoomModel *)room {

    [self.tableView reloadData];

}

// 添加设备

- (void)home:(TuyaSmartHome *)home didAddDeivice:(TuyaSmartDeviceModel *)device {

    [self.tableView reloadData];

}

// 删除设备

- (void)home:(TuyaSmartHome *)home didRemoveDeivice:(NSString *)devId {

    [self.tableView reloadData];

}

// 设备信息更新,例如name

- (void)home:(TuyaSmartHome *)home deviceInfoUpdate:(TuyaSmartDeviceModel *)device {

    [self.tableView reloadData];

}

// 设备dp数据更新

- (void)home:(TuyaSmartHome *)home device:(TuyaSmartDeviceModel *)device dpsUpdate:(NSDictionary *)dps {

    [self.tableView reloadData];

}

// 添加群组

- (void)home:(TuyaSmartHome *)home didAddGroup:(TuyaSmartGroupModel *)group {

    [self.tableView reloadData];

}

// 群组dp数据更新

- (void)home:(TuyaSmartHome *)home group:(TuyaSmartGroupModel *)group dpsUpdate:(NSDictionary *)dps {

    [self.tableView reloadData];

}

// 删除群组

- (void)home:(TuyaSmartHome *)home didRemoveGroup:(NSString *)groupId {

    [self.tableView reloadData];

}

// 群组信息更新,例如name

- (void)home:(TuyaSmartHome *)home groupInfoUpdate:(TuyaSmartGroupModel *)group {

    [self.tableView reloadData];

}

(五) 设备配网

设备配网是指设备在云端进行激活注册。

1. 相关类

2. EZ 配网

这里主要介绍下 EZ 模式开发,又称快连模式(SmartConfig)。

- (void)addDeviceWithEZMode {

   

    // 获取token

    WEAKSELF_AT

    id impl = [[TYDemoConfiguration sharedInstance] serviceOfProtocol:@protocol(TYDemoDeviceListModuleProtocol)];

    long long homeId = [impl currentHomeId];

    [[TuyaSmartActivator sharedInstance] getTokenWithHomeId:homeId success:^(NSString *token) {

        // 开始配网

        [weakSelf_AT commitEZModeActionWithToken:token];

    } failure:^(NSError *error) {

       

        info = [NSString stringWithFormat:@"%@: token fetch failed, error message is %@",NSStringFromSelector(_cmd),error.localizedDescription];

        [weakSelf_AT appendConsoleLog:info];

    }];

}

// 开始配网

- (void)commitEZModeActionWithToken:(NSString *)token {

    [TuyaSmartActivator sharedInstance].delegate = self;

    [[TuyaSmartActivator sharedInstance] startConfigWiFi:TYActivatorModeEZ ssid:self.ssidField.text password:self.passwordField.text token:token timeout:timeout];

}

#pragma mark - TuyaSmartActivatorDelegate

- (void)activator:(TuyaSmartActivator *)activator didReceiveDevice:(TuyaSmartDeviceModel *)deviceModel error:(NSError *)error {

   

    [NSObject cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:self selector:@selector(countDown) object:nil];

    timeout = timeLeft;

    [self hideProgressView];

   

    NSString *info = [NSString stringWithFormat:@"%@: Finished!", NSStringFromSelector(_cmd)];

    [self appendConsoleLog:info];

    if (error) {

        // 配网失败

        info = [NSString stringWithFormat:@"%@: Error-%@!", NSStringFromSelector(_cmd), error.localizedDescription];

        [self appendConsoleLog:info];

    } else {

        // 配网成功

        info = [NSString stringWithFormat:@"%@: Success-You've added device %@ successfully!", NSStringFromSelector(_cmd), deviceModel.name];

        [self appendConsoleLog:info];

    }

}

智能设备配网成功后就有了联网能力,就可以进行远程控制了。

(六)设备控制

设备激活后,就可以进行智能设备的控制,然后监听设备控制变化的回调。

1. 相关类

在进行设备控制之前,我们先了解下设备功能点的概念。

2. 设备功能点

功能点是对产品功能的抽象表示,是具体智能设备功能的抽象,用于描述产品功能及其参数。

• 功能点 ID:功能点的编码。设备与云端的功能数据通过功能点 ID 进行传输。

• 功能点名称:自定义的功能名称。

• 标识名:功能点 Code 值,用于 App 显示功能名称的多语言管理。支持字母、数字和下划线,以字母开头。

• 数据类型:

• 数据传输类型:

|-可下发可上报:指令数据可以发送给设备,设备数据可以传输给云端。

|- 只上报:数据只支持从设备传输给云端。

|- 只下发:数据只支持从云端发送给设备。

TuyaSmartDeviceModel 类的 dps 属性(NSDictionary 类型)定义了当前设备的状态,称作数据点(DP 点)或功能点

dps 字典里的每个 key 对应一个功能点的 dpId,value 对应一个功能点的 dpValue,dpValue 为该功能点的值

产品功能点定义参见涂鸦开发者平台的产品功能,如下图所示:

发送控制指令按照以下格式:

{"":""}

根据后台该产品的功能点定义,如下:

示例代码

- (void)publishDps {

    // self.device = [TuyaSmartDevice deviceWithDeviceId:@"your_device_id"];

    // self.device.delegate = self;

   

    NSDictionary *dps;

    //设置dpId为1的布尔型功能点示例 作用:开关打开

    dps = @{@"1": @(YES)};

    //设置dpId为4的字符串型功能点示例 作用:设置RGB颜色为ff5500

    dps = @{@"4": @"ff5500"};

    //设置dpId为5的枚举型功能点示例 作用:设置档位为2档

    dps = @{@"5": @"2"};

    //设置dpId为6的数值型功能点示例 作用:设置温度为20°

    dps = @{@"6": @(20)};

    //设置dpId为15的透传型(byte数组)功能点示例 作用:透传红外数据为1122

    dps = @{@"15": @"1122"};

    //多个功能合并发送

    dps = @{@"1": @(YES), @"4": @(ff5500)};

    [self.device publishDps:dps success:^{

        NSLog(@"publishDps success");

        //下发成功,状态上报通过 deviceDpsUpdate方法 回调

    } failure:^(NSError *error) {

        NSLog(@"publishDps failure: %@", error);

    }];

}

注意事项

• 控制命令的发送需要特别注意数据类型

比如功能点的数据类型是数值型(value),那控制命令发送的应该是 @{@"2": @(25)} 而不是 @{@"2": @"25"}

• 透传类型传输的 byte 数组是字符串格式(16 进制字符串)、字母需小写并且必须是偶数位

比如正确的格式是: @{@"1": @"011f"} 而不是 @{@"1": @"11f"}

功能点更多概念参见快速入门-功能点相关概念

3. 设备初始化和设备变化代理监听

需要通过 TuyaSmartHome 初始化一个 home 实例,然后调用接口 getHomeDetailWithSuccess:failure: 获取家庭的详情,同步过家庭的详情后,初始化设备才能成功。错误的设备 id 可能会导致初始化失败,此时设备的实例返回 nil。

- (void)publishDps {

    self.device = [TuyaSmartDevice deviceWithDeviceId:@"your_device_id"];

    self.device.delegate = self;

 

    [self.device publishDps:@{@"1" : @{YES}} success:^{

        NSLog(@"publishDps success");

        //下发成功,状态上报通过 deviceDpsUpdate方法 回调

    } failure:^(NSError *error) {

        NSLog(@"publishDps failure: %@", error);

    }];

}

#pragma mark - TuyaSmartDeviceDelegate

/// dp数据更新

- (void)device:(TuyaSmartDevice *)device dpsUpdate:(NSDictionary *)dps {

    [self.tableView reloadData];

}

/// 设备信息更新

- (void)deviceInfoUpdate:(TuyaSmartDevice *)device {

   

}

/// 设备被移除

- (void)deviceRemoved:(TuyaSmartDevice *)device {

   

} 

三、总结

我们已经完成了一个 IoT App 对智能硬件设备的激活入网,设备控制等主要环节,通过上述的流程说明,相信你已经可以基于App SDK完成一个智能家居App的开发,感兴趣就去试试吧,有问题可以评论或者私聊!

​​​​​​​四、参考

IoT App SDK 简介

Tuya Home SDK

Demo 链接

文章来源: segmentfault.com,作者:IoT云工坊,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:segmentfault.com/a/1190000038277754

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