基于Swoole使用MQTT协议连接阿里云物联网平台设备实现消息订阅

阿里云物联网平台为设备提供安全可靠的连接通信能力,支撑设备数据采集上云,我们这里认为阿里云物联网平台是MQTT服务端,那么我们自己的设备作为客户端,应该如何实现消息订阅?

阿里云没有提供PHP的SDK,而MQTT是一个通用协议,我们可以使用PHP实现MQTT协议解析相关代码,同时也可以使用 Swoole 作为 MQTT 服务端或客户端

Simps框架基于Swoole的TCP ServerCo\Client集成了MQTT服务端和客户端

这篇文章就以Simps框架作为演示,实现MQTT客户端连接阿里云物联网平台设备进行消息订阅

创建产品/设备

使用物联网平台的第一步是在云端创建产品和对应设备,我们需要前往阿里云物联网平台创建产品和设备,具体操作请参考文档

创建完成后分别在产品详情和设备详情中获取设备证书(ProductKeyProductSecretDeviceNameDeviceSecret),后面连接时需要用到

代码实现

示例代码放在了GitHub上:simps-cloud/aliyun-iot,可以使用composer进行安装或者直接使用git clone源码

composer create-project simps-cloud/aliyun-iot

git clone git@github.com:simps-cloud/aliyun-iot.git

实现说明

下面我们分别来说明一下对应的代码实现,使用Swoole作为客户端可以保证我们recv到一个完整的MQTT包,然后解析对应的数据包即可

配置文件

创建config/aliyuniot.php配置文件

client_id是MQTT建立连接时需要指定的ClientID,保证全局唯一就可以

将我们刚才获取的设备证书信息,写入到对应的配置文件中

return [
    // 连接域名
    'host' => "{$YourProductKey}.iot-as-mqtt.{$region}.aliyuncs.com",
    // 端口默认1883
    'port' => 1883,
    // 心跳
    'keepalive' => 300,
    // clientID
    'client_id' => "d812edc1-18da-2085-0edf-a4a588c296d1",
    'device_name' => "",
    'device_secret' => "",
    'product_key' => "",
    'product_secret' => "",
];

连接密码

MQTT建立连接时需要指定的Password,而这个密码有阿里云的要求:需要把提交给服务器的参数(ProductKey、DeviceName、timestamp和clientId)按字典排序并拼接后,使用hmacsha256方法和设备的DeviceSecret,加签生成Password

文档中解释了一下clientId、securemode等参数,其实是说连接时的参数,而不是Password的生成,不要被误导了,实际上只需要关注content的值就可以…mqttPassword

而对于的签名算法类型,PHP可以使用hash_hmac函数来实现,所以密码生成可以封装为:

/**
 * @param $config
 * @param string $signmethod 签名算法类型。支持hmacmd5,hmacsha1和hmacsha256,默认为hmacmd5
 */
function signAliIot($config, $signmethod = "hmacmd5")
{
    $sign_config = [
        'clientId' => $config['client_id'],
        'productKey' => $config['product_key'],
        'deviceName' => $config['device_name'],
    ];
    ksort($sign_config);
    $data = "";
    foreach ($sign_config as $key => $item) {
        $data .= $key . $item;
    }
    switch ($signmethod){
        case "hmacmd5":
            $sign = hash_hmac('md5', $data, $config['device_secret']);
            break;
        case "hmacsha1":
            $sign = hash_hmac('sha1', $data, $config['device_secret']);
            break;
        case "hmacsha256":
            $sign = hash_hmac('sha256', $data, $config['device_secret']);
            break;
    }
    return strtoupper($sign);
}

Password生成没有加时间戳参数,我测试的时候加上时间戳会导致连接失败,返回错误码是4,username或password格式错误

连接

Password我们搞定之后就可以开始连接了,参考代码bin/subscribe.php

使用Simps\Client\MQTTClient进行连接操作

我们收到消息时,如果QoS是1,根据MQTT协议我们需要回复ACK,否则它会推送多次

$buffer = $client->recv();
var_dump($buffer);
if (is_array($buffer)) {
    switch ($buffer['cmd']) {
        case 9:
            echo "收到订阅确认消息\r\n";
            break;
        case 3:
            echo "收到订阅消息:{$buffer['content']}\r\n";
            // 收到消息如果是qos 1 需要回复
            if ($buffer['qos'] === 1) {
                $client->sendBuffer(['cmd' => MQTT::PUBACK, 'message_id' => $buffer['message_id']], false); // 4
            }
            break;
    }
}

执行命令启动订阅

php bin/subscribe.php

这个时候我们去访问阿里云控制台中的设备详情,会发现DeviceName旁边的在线标识

可以测试一下延迟,测试网络延迟时将会向设备发送一条QoS1的空消息,会看到网络延迟,表示我们客户端是正常的

实时延迟测试

但这样还不够,如何发送指定消息到客户端呢?

依旧在设备详情中点击Topic列表->自定义 Topic,就可以看到发布消息的按钮,我们可以点击进入填写发布消息内容并选择对应的QoS等级,阿里云暂不支持QoS2,所以只有0和1

我们来发一个Hello,Simps.

订阅测试

Simps的MQTTClient也支持发布功能,这里简单说明一下,执行命令启动并访问一次

php bin/simps.php http:start

curl http://127.0.0.1:9501/

这里需要查看阿里云日志服务,会看到一条设备到云消息的记录,我们查看一下

发布测试

以上就是基于Swoole使用MQTT协议进行TCP连接通信,支持请前往点个Star:SimpsSwoole

当然也可以使用Swoole来实现一个MQTT服务端,Simps也提供了相应的封装,参考Simps文档

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  • 一脸懵逼进来,然后膜拜一下,再一脸懵逼出去