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ThingsCloud云平臺與微信小程序設計
本文主要是介紹ThingsCloud云平臺的搭建及微信小程序與app的使用。
當前文章是作為一個通用案例，介紹如何快速使用 ThingsCloud云平臺 以及 利用 ThingsCloud云平臺平臺的框架快速設計手機APP和微信小程序。 可以快速讓硬件接入，實現(xiàn)硬件上云，完成物聯(lián)網項目的開發(fā)。
之前寫了很多文章，關于阿里云、騰訊云、OneNet、華為云IOT教程等等。 這些云平臺之間都可以任意替換，他們都支持標準的MQTT協(xié)議，硬件設備都可以接入任何的云平臺。只需要改MQTT參數(shù)以及上傳的JSON格式即可。
如果你之前使用的其他云：阿里云、騰訊云、OneNet、華為云IOT?想接入ThingsCloud云平臺?只需要照著之前云平臺里創(chuàng)建的屬性在ThingsCloud云平臺?重新創(chuàng)建一遍即可， 本身大同小異，沒有多大的區(qū)別。
這篇文章以智能飲水機為例，講解如何給智能飲水機項目設計一個 微信小程序，讓硬件上云。
硬件的功能:
1.1 ThingsCloud平臺介紹
官網：https://www.thingscloud.xyz/
ThingsCloud 是一個專注于?物聯(lián)網（IoT）設備連接、管理和應用開發(fā)?的一站式平臺，旨在幫助企業(yè)快速構建和部署物聯(lián)網解決方案。
（1）核心功能
1.設備接入與管理
-
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- ? 支持多種協(xié)議（MQTT、HTTP、CoAP等），兼容不同品牌和類型的物聯(lián)網設備。? 提供設備生命周期管理（注冊、配置、監(jiān)控、OTA升級等）。? 跨廠商設備統(tǒng)一接入，降低異構系統(tǒng)整合難度。
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2.?數(shù)據(jù)采集與處理
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- ? 實時采集設備數(shù)據(jù)（如傳感器數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息）。? 內置規(guī)則引擎，支持數(shù)據(jù)過濾、轉換、報警觸發(fā)等。? 可對接第三方云服務或本地數(shù)據(jù)庫（如MySQL、InfluxDB）。
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3.?可視化與監(jiān)控
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- ? 拖拽式儀表盤，自定義數(shù)據(jù)看板（如圖表、地圖、控件）。? 實時監(jiān)控設備狀態(tài)，異常告警通過郵件/短信/Webhook通知。
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4.?低代碼開發(fā)
5.?安全與權限
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- ? 設備認證（證書、密鑰）、數(shù)據(jù)加密（TLS/SSL）。? 多租戶支持，細粒度權限控制（用戶、角色、項目）。
（2）典型應用場景
??工業(yè)物聯(lián)網（IIoT）：設備遠程監(jiān)控、預測性維護。
??智能家居/樓宇：集中管理照明、安防、能耗設備。
??智慧農業(yè)：環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)采集與自動化控制。
??能源管理：實時監(jiān)測電力、水、燃氣等消耗。
（3）優(yōu)勢特點
開箱即用：減少底層開發(fā)，聚焦業(yè)務場景。
彈性擴展：支持海量設備接入和高并發(fā)數(shù)據(jù)處理。
成本優(yōu)化：按需付費模式，降低中小型企業(yè)部署門檻。
開放生態(tài)：與主流云服務（AWS、阿里云）及硬件兼容。
ThingsCloud 平臺的資源模型通常采用分層架構設計，涵蓋設備、數(shù)據(jù)、應用等核心要素。以下是其資源模型的?圖形化表示?及分層說明：
資源模型圖
接入
設備ID/證書
采集
轉發(fā)
觸發(fā)動作
物理設備ThingsCloud 平臺核心資源層設備管理數(shù)據(jù)管道規(guī)則引擎設備1..N時序數(shù)據(jù)庫外部系統(tǒng)告警/自動化應用層可視化儀表盤API/SDK第三方集成
1.2 登錄云平臺
（1）注冊賬戶
官網：https://www.thingscloud.xyz/
進來用郵箱注冊，并在對應的郵箱中點擊激活賬號。
地址：https://console.thingscloud.xyz/signup
注冊之后需到對應的郵箱中激活賬號。
（2）登錄控制臺
1.3 產品開發(fā)
產品開發(fā)主要步驟為：創(chuàng)建項目--創(chuàng)建設備--創(chuàng)建設備類型--添加關聯(lián)設備--添加設備功能。
下面依次進行。
（1）創(chuàng)建項目
免費版
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- ?包含較少的設備數(shù)和消息量，以及部分高級功能的限制，但完全不影響您對物聯(lián)網平臺基本功能的評估和體驗，以及硬件原型的開發(fā)，或少量設備的個人使用。
一個用戶賬號下只可以創(chuàng)建一個免費版項目。
此處注意留意自己的選區(qū)，后面只有選擇對應的區(qū)才能看到所創(chuàng)的項目。
（2）項目創(chuàng)建完成
（3）創(chuàng)建設備
在 ThingsCloud 中，設備代表了您的物理設備在云平臺對應的一個實體，這個物理設備可以是一個光照傳感器或智能開關，也可以是一個智能水表或網關。 創(chuàng)建設備非常簡單，只需要給設備起一個名稱即可。當然隨后您也可以修改設備名稱，或者使用 API 批量給設備更新名稱。
目前免費版的只能創(chuàng)建3個設備，每日發(fā)消息量1000條，用戶數(shù)為3個。
所有設備--創(chuàng)建設備。
根據(jù)自己產品信息填寫：
（4）設備創(chuàng)建完成
創(chuàng)建完成。
（5）創(chuàng)建設備類型
（6）設備類型創(chuàng)建成功
（7）添加設備
（8）選擇設備
添加自己之前創(chuàng)建的設備
（9）關聯(lián)設備添加成功
1.4 添加功能
文檔介紹：https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/device-type/function-define.html
功能定義是通過建立一套模型，來描述不同設備的能力，包括設備的屬性、事件和命令，從而為設備接入和應用開發(fā)建立一套成熟的規(guī)范。功能定義對設備類型中的所有設備都有效。功能定義更像是給設備定義了一個類，其中約定了有哪些成員變量，以及變量的數(shù)據(jù)類型，另外還約定了一些特殊的方法。
屬性一般是設備自身具備的某種狀態(tài)，比如溫度值、開關狀態(tài)、配置參數(shù)。 屬性可以由設備上報到云平臺，或從云平臺下發(fā)到設備。云平臺會自動保存屬性的當前值和歷史值。
可通過添加標準功能，也可以通過添加屬性編輯功能定義。
屬性名稱：給屬性起一個簡潔、明確且具有描述性的名稱，支持中文。屬性名稱不出現(xiàn)在屬性消息中。在一些設備面板界面的屬性當前值和時序圖表中，屬性名稱會自動代替屬性標識符，便于瀏覽。示例：溫度、土壤濕度
屬性標識符：只能包含：英文大小寫字母、數(shù)字、下劃線、橫線。如發(fā)布主題消息用json格式，必須與屬性字段名一致。示例：temperature
屬性類型：用來定義屬性在物理設備和云平臺之間的流動方向，使得設備和云平臺的通信更加規(guī)范化。通過對屬性定義屬性類型，云平臺會自動檢查屬性消息是否符合定義，并過濾掉不符合定義的屬性消息。示例：設備上報，設備云端共享
數(shù)據(jù)類型：云平臺會自動驗證屬性的數(shù)據(jù)類型是否合法，對于不符合數(shù)據(jù)類型或不在設定范圍內的情況，會自動忽略處理。示例：數(shù)值，布爾
（1）明確項目所有屬性
該項目用到的所有屬性：
| 屬性名稱 | 屬性標識符 | 屬性類型 | 數(shù)據(jù)類型 | 擴展選項 |
| 出水量 | angle | 設備云端共享 | 數(shù)值 | 數(shù)值范圍：100-1000 初始值：100 步長：10 單位：ml |
| 剩余水量 | water_level | 設備上報 | 數(shù)值 | 數(shù)值范圍：0-100 初始值：0 步長：1 單位：% |
| 水溫 | DS18B20 | 設備上報 | 數(shù)值 | 數(shù)值范圍：0-100 初始值：0 步長：1 單位：℃ |
| 水溫設置 | DS18B20_MAX | 設備云端共享 | 數(shù)值 | 數(shù)值范圍：0-100 初始值：0 步長：1 單位：℃ |
| 水質質量 | water_data | 設備上報 | 數(shù)值 | 數(shù)值范圍：0-100 初始值：0 步長：1 單位：% |
| 出水控制 | water_ctrl | 設備云端共享 | Switch (開關量) | 0 - 關 1 - 開 |
| 自動模式 | mode | 設備云端共享 | Switch (開關量) | 0 - 手動模式 1 - 自動模式 |
| 加熱控制 | heat | 設備云端共享 | Switch (開關量) | 0 - 關 1 - 開 |
| 水源過濾 | water_filter | 設備云端共享 | Switch (開關量) | 0 - 關 1 - 開 |
（2）添加出水量
可用添加標準功能，也可以通過添加屬性增加。
點擊確定之后，可在屬性下方看到添加的標準功能。
（3）添加剩余水量
添加成功
（4）添加水溫
添加成功。
（5）添加水溫設置
添加成功。
（6）添加水質質量
添加成功。
（7）添加出水控制
添加成功。
（8）添加自動模式
添加完成。
（9）添加加熱控制
添加完成。
（10）添加水源過濾
添加完成。
根據(jù)項目實際添加功能完成。
1.5 設備登錄
（1）MQTT協(xié)議
MQTT 全稱是 Message Queuing Telemetry Transport，它是一種基于消息隊列的輕量級應用層通信協(xié)議，實現(xiàn)了消息發(fā)布和訂閱。設備可以作為客戶端的形式通過它來發(fā)布和接收消息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)上報和實時控制。
MQTT 是一種簡單的消息傳遞協(xié)議，設計用于具有低帶寬的受限設備。因此，它是物聯(lián)網設備接入的完美解決方案。
當前設備是采用MQTT協(xié)議與ThingsCloud服務器進行通信。
MQTT物聯(lián)網套件產品架構如下圖所示：
（2）查看設備證書與MQTT接入點信息
所有設備--設備--連接
點擊連接
接入地址說明：https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/connect-device/mqtt.html
在幫助文檔頁面，介紹了MQTT接入的地址和端口號。 當前設備是單片機，端口采用1883非加密端口。
（3）身份認證總結
MQTT主機：sh-3-mqtt.iot-api.com
固定的端口號:?1883
username: AccessToken ? ??//點擊以上的復制然后粘貼出來
password: ProjectKey ? ??//點擊以上的復制然后粘貼出來
clientId: ? ? ? ? ? ? ? ? ?//空或任意 ? ?不對 clientId 做任何限制，可隨意填寫。需要注意的是，ThingsCloud 對同一個設備身份信息只支持一個 MQTT 連接，也就是說，如果在兩個或多個物理設備中，使用同樣的 username/password 身份信息連接平臺，即便 clientId 使用不同的字符串，平臺仍然將這些連接視為同一個設備，這會導致后一個設備連接成功后會頂?shù)糁暗脑O備連接。
（4）主題訂閱
主題訂閱是設備訂閱平臺的消息，如果設備想知道平臺下發(fā)的消息，就需要訂閱主題。
幫助文檔: https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/connect-device/mqtt.html
需要訂閱什么數(shù)據(jù)，設備端按照下面的主題格式填寫訂閱即可。
在設備端訂閱如下主題
attributes/push（5）發(fā)布主題
發(fā)布主題： 就是設備向平臺上傳數(shù)據(jù)。
幫助文檔地址：https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/connect-device/mqtt.html#mqtt-%E4%B8%BB%E9%A2%98%E4%B8%80%E8%A7%88
文檔里介紹了數(shù)據(jù)點上傳的格式：
設備上報屬性值
attributes根據(jù)當前設備，總結的消息格式如下:
發(fā)布主題: attributes
發(fā)布消息:
{"angle":?110,"water_level":?34,"DS18B20":?60,"DS18B20_MAX":?80,"water_data":?60,"water_ctrl":?0,"mode":?0,"heat":?0,"water_filter":?0}//這里的屬性字段就是自己之前填寫的屬性標識符?特別要注意開關狀態(tài)的值如果標明用true和false，必須用true和false，而不能用1或0，而反之可以，
再者值必須與之前設置的范圍一致，否則消息會上報失敗。
數(shù)據(jù)點是標準的JSON結構：
?{
??"angle":?110, ? ? ? ? ?
??"water_level":?34, ? ? ? ? ??
??"DS18B20":?60, ? ??
??"DS18B20_MAX":?80, ? ? ? ? ? ? ? ?
??"water_data":?60, ? ? ? ? ?
??"water_ctrl":?0, ? ? ? ? ?
??"mode":?0, ? ? ? ??
??"heat":?0, ? ? ? ? ?
??"water_filter":?0
}
（6）MQTT登錄參數(shù)總結
MQTT協(xié)議登錄時，需要輸入4個參數(shù)： MQTT-主機，MQTT-端口，MQTT-用戶名，MQTT-密碼。
MQTT 主機:sh-3-mqtt.iot-api.com
MQTT 端口:1883
MQTT客戶端ID：為空即可
Username:wwdhfp9pqzvwfgc9
Password:****** ??//此處作打碼處理
? ??
訂閱主題: ?attributes/push
發(fā)布主題:attributes
發(fā)布消息:
{"angle":110,"water_level":34,"DS18B20":?60,"DS18B20_MAX":?80,"water_data":?60,"water_ctrl":?0,"mode":?1,"heat":?0,"water_filter":?0}
（7）MQTT工具登錄測試
前面已經介紹了MQTT協(xié)議登錄需要用到的參數(shù)，以及訂閱主題、發(fā)布主題的格式，接下來我們通過MQTT工具模擬設備登錄ThingsCloud平臺，完成數(shù)據(jù)交互測試。
簡單來說： 就是用軟件來模擬實際的硬件，登錄ThingsCloud平臺，上傳數(shù)據(jù)，走一下這個流程。
接下來根據(jù)軟件的輸入框提示，輸入對應的參數(shù)，然后登錄設備，訂閱主題，發(fā)布主題即可完成一個流程的測試。
（8）登錄控制臺查看設備
在設備列表頁面，可以看到設備已經在線了。
在設備的當前屬性頁面可以看到上傳的數(shù)據(jù)。
1.6 創(chuàng)建應用
（1）創(chuàng)建用戶應用
（2）創(chuàng)建通用版
（3）用戶應用創(chuàng)建成功
（4）保存APPID
AppID：765485171.7 配置應用UI
設備--設備類型-點擊已創(chuàng)建的設備--應用配置--打開編輯器
（1）打開應用配置
（2）打開編輯器
進入編輯器界面，根據(jù)自己喜好添加
（3）添加組件
（4）選擇屬性
可同時選擇單個或多個屬性
（5）選擇水溫、水質質量、剩余水量設置屬性
添加成功。
右邊設置屬性。
（6）添加出水量、水溫設置組件
選擇屬性
根據(jù)情況設置屬性。
（7）添加開關控制組件
根據(jù)自己喜好，點擊設置屬性修改。
修改成功。
（8）點擊樣式編輯修改樣式
（9）UI界面設計完成
根據(jù)自己的喜好修改樣式編輯后保存。
1.8 創(chuàng)建用戶
（1）創(chuàng)建新用戶
應用---用戶--新建用戶
（2）用戶創(chuàng)建成功
保存一下登錄名及密碼
后面登錄查看app需使用。
（3）用戶名及密碼
用戶名：DS **** ??
密碼：**** ? //賬號密碼為登錄app及小程序的憑證，故隱藏。（4）關聯(lián)設備
應用---用戶---點擊用戶名稱
添加關聯(lián)設備
（5）用戶關聯(lián)設備添加成功
1.9 微信小程序及手機app調試
（1）搜索微信小程序ThingsX
（2）登錄小程序
賬號、密碼為1.8章節(jié)創(chuàng)建的用戶名與設置的密碼，APPID為1.6章節(jié)創(chuàng)建應用時保存的APPID.
（3）查看對應設備
當前設備為離線狀態(tài)，所顯示數(shù)據(jù)為歷史數(shù)據(jù)。
（4）MQTT調試助手調試
（5）查看控制臺
（6）查看微信小程序
現(xiàn)在已經能實時看到MQTT調試助手模擬上傳的數(shù)據(jù)。
至此，微信小程序搭建完成。
（7）使用ThingsX app
文檔介紹地址：https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/customer-app/common-app.html#下載-android-app
安卓與蘋果app下載地址：https://www.thingscloud.xyz/app/thingsx
拷貝到手機安裝-登錄
查看app界面
手機app與微信小程序的使用不一樣，不再復述。
后續(xù)也可以根據(jù)自己的實際需要修改云平臺以及UI界面，微信小程序與app會同步修改。
