使用AliOS Things快速構建RGB燈應用

本文將基於AliOS Things 3.1系統搭建應用，此應用通過支付寶小程序控制RGB燈的顏色。

背景信息

整體流程圖如下：

支付寶小程序服務端主要功能是為支付寶小程序提供API SaaS服務，同時通過OpenAPI SDK對接阿里雲物聯網（IoT）平臺。
支付寶小程序客戶端主要功能是顯示前端控制界面，通過https API發送指令控制設備屬性。
設備端程序主要功能是基於AliOS Things 3.1系統適配D1 WiFi設備開發。
阿里雲物聯網平臺主要功能是提供安全可靠的設備連接通信能力，支持設備數據採集上雲，規則引擎流轉數據和雲端數據下發設備端。此外，也提供方便快捷的設備管理能力，支持物模型定義，數據結構化存儲，和遠程調試、監控、運維。
硬件設備主要功能是通過D1 WiFi設備連接網絡，接收支付寶小程序的指令控制RGB燈的顏色。D1 WiFi設備的芯片型號是ESP 8266。

步驟一：管理阿里雲物聯網平臺設備

支付寶小程序和設備端是通過阿里雲IoT平臺進行通信的，具體是通過設備四元組信息進行連接的。所以要先在阿里雲物聯網平臺創建產品，在產品下添加對應型號的設備，產生該設備四元組信息。要有阿里雲賬號並開通阿里雲物聯網平臺服務。
1.登錄阿里雲物聯網平臺。
2.創建產品。

單擊左側菜單欄的設備管理>產品，打開產品列表頁。
單擊創建產品進入創建產品頁面。
參考說明配置產品信息，然後單擊保存。
產品名稱：輸入產品名稱，例如：xw智能燈。
所屬品類：此處選擇標準品類下的智能生活/電工照明/燈。
- 單擊請選擇標準品類選擇框。
- 在搜索框裡輸入燈，然後單擊搜索圖標。
- 單擊下圖所示選擇，選擇品類。

聯網方式：此處選擇Wi-Fi。
數據格式：此處選擇ICA 標準數據格式（Alink JSON）。

3.添加設備。

單擊圖示中前往添加進入產品所屬設備列表頁面。
單擊添加設備。
參考說明配置設備信息，然後單擊確認。

DeviceName：輸入DeviceName，例如：xwRGBLamp。
備註名稱：輸入備註名稱，例如：xw智能燈設備。
- 單擊下圖所示前往查看。
- 單擊DeviceSecret旁邊的查看。
- 單擊一鍵複製複製設備三元組。

設備三元組信息如下：

{
  "ProductKey": "a1****kJ",
  "DeviceName": "xwRGBLamp",
  "DeviceSecret": "be8f*********b45297fc"
}

4.添加功能。

單擊左側菜單欄產品進入產品列表頁。然後單擊操作列的查看按鈕。
單擊功能定義，然後單擊編輯草稿。
單擊添加標準功能。
選擇RGB調色，然後單擊確定。
單擊發佈上線。
勾選確認已查看當前版本與線上版本的比對結果，然後單擊確定。
單擊ProductSecret旁邊的查看。
單擊ProductSecret欄的複製。

ProductSecret和上面的三元組信息組成設備的四元組信息。
設備四元組信息用於後續支付寶客戶端，物聯網設備端開發，此處可以保存一下。
設備四元組信息如下：

{
  "ProductKey": "a1******EB",
  "ProductSecret": "Sj********YX",
  "DeviceName": "xwRGBLamp",
  "DeviceSecret": "c7*******************4c1c"
}

5.發佈產品。

在產品詳情頁，單擊右上角的發佈，彈出確認發佈產品框。
依次單擊請確認後面的圖標，然後單擊發佈。

步驟二：開發支付寶小程序服務端應用

支付寶小程序服務端接收支付寶小程序客戶端的指令傳送到阿里雲IoT平臺。使用Visual Studio Code開發工具，Node.js腳本語言。如果需要部署到線上或者上線小程序，還需要準備：

ECS或者公網可訪問的服務器。
有效域名（已備案）。
SSL證書。

申請加入阿里巴巴小程序繁星計劃，可以免費試用ECS和其他的小程序服務。
1.下載安裝Node.js。
2.下載支付寶小程序服務端源碼。
3.使用Visual Studio Code打開支付寶小程序服務端源碼。

4.修改配置信息。
修改app/service/aliyunIoT.js文件中的config屬性。

const config = {
  accessKey: '<access-key>',
  accessSecret: '<access-secret>',
  endPoint: 'https://iot.<regionId>.aliyuncs.com',
  apiVersion: '2018-01-20',
  regionId: '<regionId>',
};

access-key和access-secret是阿里雲頒發給用戶訪問服務所用的密鑰。

登錄阿里雲控制檯。
鼠標移至右上角頭像，然後單擊AccessKey 管理。
在AccessKey管理頁面獲取accessKey和accessSecret。

- regionId是阿里雲物聯網平臺所屬地域，查看地域詳情，例如：cn-shanghai。
- endPoint是地域所屬的數據中心。阿里雲物聯網平臺有多個地域，不同地域有不同的數據中心，例如：https://iot.cn-shanghai.aliyuncs.com。

5.依次單擊上面菜單欄的Terminal>New Terminal打開Terminal窗口。

6.在Terminal窗口執行以下命令。

$ npm i
$ npm run dev

7.使用瀏覽器訪問http://127.0.0.1:7001/。

說明：支付寶小程序服務端源碼適用於AliOS Things 3.1版本。

步驟三：開發支付寶小程序客戶端應用

支付寶小程序客戶端向支付寶小程序服務端發送RGB燈顏色指令。使用小程序客戶端開發工具打開支付寶小程序客戶端程序，並修改配置信息進行運行。瞭解支付寶小程序開發流程：支付寶小程序快速開始。
1.下載安裝支付寶小程序客戶端開發工具。
2.下載支付寶小程序客戶端源碼。
3.用小程序開發工具打開支付寶小程序客戶端源碼。

打開小程序開發者工具客戶端。然後單擊客戶端右上角打開項目。
選擇客戶端源碼文件，然後單擊選擇文件夾。
單擊打開。

首次打開源碼時提示安裝依賴，單擊確認安裝依賴。

如果首次沒有安裝依賴，可以按下圖操作手動安裝所需依賴。

4.修改配置。
打開utils/device_api.js文件，修改以下三個屬性：

const defaultServerURL = '<your-domain>';
const defaultProductKey = '<product-key>';
const defaultDeviceName = '<device-name>';

your-domain為支付寶小程序服務端API地址，例如：http://localhost:7001/api/device。
product-key為設備四元組信息中ProductKey值。
device-name為設備四元組信息中DeviceName值。

步驟四：開發設備端應用

要先安裝好設備對應的驅動，本例中D1 WiFi設備對應的驅動為CH340。
1.修改AliOS Things3.1源碼。
由於設備端應用需要依賴pwm庫，所以要在AliOS Things系統中加入pwm庫。
打開platform/mcu/esp8266/aos.mk文件，在第54行下面加入以下代碼。

$(NAME)_PREBUILT_LIBRARY += bsp/lib/libpwm.a

2.下載設備端源碼。
3.用開發工具Visual Studio Code打開設備端源碼。

4.修改設備端配置。

打開app_entry.c文件，修改以下屬性。

設備認證信息：

#define PRODUCT_KEY "<ProductKey>"
#define PRODUCT_SECRET "<ProductSecret>"
#define DEVICE_NAME "<DeviceName>"
#define DEVICE_SECRET "<DeviceSecret>"

ProductKey為設備四元組信息ProductKey的值。
ProductSecret為設備四元組信息ProductSecret的值。
DeviceName為設備四元組信息DeviceName的值。
DeviceSecret為設備四元組信息DeviceSecret的值。

WiFi信息：

#define WIFI_SSID "<WIFI_SSID>"
#define WIFI_PASSWD "<WIFI_PASSWD>"

WIFI_SSID為手機熱點的設備名稱，例如：aiotesp8266。
WIFI_PASSWD為手機熱點的密碼，例如：12345678abc。

5.編譯。
單擊上面導航欄的Terminal>New Terminal，在下面的Terminal窗口輸入aos make進行編譯。

輸出類似下圖信息表示編譯成功。

6.燒錄。

通過USB接口連接D1 WiFi設備。
在Terminal窗口輸入aos upload進行燒錄。
輸入1，然後按enter鍵。

輸出類似下圖信息表示燒錄成功。

步驟五：通過手機熱點進行設備配網

前面的開發工作已經完成，現在是最關鍵的一步。手機熱點信息已經通過步驟四燒錄到設備中，這裡打開手機熱點，設備會自動進行配網連接，通過串口監控可以查看配網日誌信息。配網成功支付寶小程序客戶端設備狀態變為在線，阿里雲IoT平臺設備狀態變為在線。
1.打開手機熱點進行網絡適配。
2.單擊設備端的圖標進行串口監控，查看設備日誌。
3.選擇波特率為961200，然後單擊打開。