物联网安卓java基础



Android 物联网APP

前言

一、文件列表

这个是整个项目的文件

app和manager包：

其中的java代码是云平台中的java示例代码中连接云平台的代码，以及云平台下行回调和连接状态回调等，我们暂时可以不用太过关注。

my_enum包：

其中包含了云平台数据传输中的KEY值，以及对KEY值的描述：

以及MQTT连接后，数据订阅和发布的主题字符串，通过调用枚举类型，然后调用getTopic方法根据对应格式将字符串拼接，获取对应的Topic,用于对数据的发布和消息的订阅：

myfragment包：

其中包含了Android碎片文件，用于通过碎片加载在活动上，将界面显示到手机屏幕。同时，通过底部菜单栏（BottomNavigationView）或者其他的方式进行碎片的切换。

所有的碎片继承于BaseFragment类，然后重写initView()方法用于加载碎片中的控件，重写initData()方法用于加载数据，将数据与控件进行绑定。绑定之后，就能自动更新数据。

Fragment1 - Fragment3都是写好的碎片模板，对应了MainActivity中的底部菜单栏的三个菜单。

LoginFragment是写的一个超级简单的登录界面，模拟用户登录。

myitem包

其中有自定义的控件LineChartItem(折线图控件)，SensorItem(硬件设备数据显示控件)，以及Item(硬件设备数据源)。

LineChartItem是使用MPAndroidChart工具包进行绘制的一个线型图，可以通过设置对应的List数据，显示出对应的图表。并且可以动态添加数据，并且跳转到最新数据的点的位置。目前只编写了最简单的折线图，如果需要修改，可以参考MPAndroidChart的详细使用——LineChart折线图（一）。

Item用于存储云平台下发的数据。当Android软件连接到云平台后，会返回一个较长的JSON数据，其中包括了物模型的相关数据（我们通过物模型为硬件设备的抽象载体，当然物模型只是作为一个规范，没有物模型依旧能够进行通信）。

我们将这些JSON数据进行提取，变成对应的java对象。

上图中，第二个构造器传入一个JSON物模型数据，然后对数据进行解析。最后调用第一个构造器，将解析的参数传入，构建一个数据对象，并将数据对象添加到上述的集合当中。

集合可以在本项目的任何类中调用，通过云平台的标识符获取这个物模型的信息（由于当前集合是在连接阿里云成功后获取数据进行初始化，所以务必在使用前判空）。

下图是Item的两个构造器：

SensorItem 是用于显示物模型实时数据的自定义控件。有数据绑定、数据更新等方法可以调用（本项目中只需绑定Item数据，不需要自己调用更新）。并且在数据绑定和数据更新的时候，可以根据对应的设备类型进行对应的UI展示和数据处理。

例如，我们可以将数据分为传感器和执行器。云平台并没有标识这个物模型是传感器还是执行器，怎么办呢？

我暂时想到了两种解决方法：
1、通过云平台的标识符设置。因为云平台的标识符仅用于接收、发布数据，我暂时还没有发现其他的用处，那为何不能将其分为不同的字段呢。

以下 是SensorItem中绑定数据和数据更新的代码，绑定数据中，我们可以进行一些初始化操作，监听事件的注册，显示以及隐藏一些控件等。而在数据更新代码中，我们可以判断设备类型，通过不同的方式将数据展示到手机界面上。

并且，我们可以直接将特定的标识符进行特定的处理，例如将Sensor_led的UI改成灯泡，当数据为0时，修改成灯泡灭的图片资源，反之则设置灯泡亮的图片资源（指定标识符设置资源、硬件较少等情况可以忽略设备类型的判断）。

根据规范设置标识符的好处二：用于区分不同的硬件子系统
例如，现在有一个智能家居系统。其中又包括：智能光照，智能安防，智能门禁，智能监控，智能厨房、智能浴室等（随便举例的）。那么多的系统和传感器、执行器设备，我们不可能将其全部使用RecyclerVIew平铺在一个界面当中，肯定要分页面展示。

分页面展示的话，通常是编写一个页面通用模板，然后根据页面布局加载不同的设备UI（不可能每个子系统都手写一个单独的页面吧）。
在不同的页面（通常可以是Activity或者Fragment）,我们可以通过编写一个通用的RecyclerView对设备UI进行列表显示（虽然很丑，但是省事），也可以在不同的页面中直接通过将自定义控件添加到布局文件中，然后再页面代码实例化，设置对应的数据资源。
并且由于这是个模板，可以通过标识符判断有多少个子系统，然后将子系统通过列表显示出来，然后再通过设备子系统标识，将对应的设备显示到对应的子系统中（点击对应的子系统，加载对应设备界面）。

这样设置的话，就可以通用于不同情况的IOT硬件设备，而不需要做太多重复的更改，并且规范标识符命名。

2、通过云平台物模型的单位。

因为物模型中，bool类型和enum类型都没有数据单位，然后这些类型又是适合表示执行器数据（不考虑数组、结构体、文本等）。

所以，我们区分设备类型的时候，可以判断这个设备对象是否有单位。如果有单位，就是传感器，反之则是执行器（前提是云平台物模型规范设置，设置合理正确）。

其余的和方法一同理，这里不过多赘述。

utils包

这里都是一些我编写代码时，为了偷懒而封装的简单工具类。

功能如类名一样，对话框工具类、状态栏通知工具类、订阅和发布工具类（MQTT的订阅和发布，云平台用的）、TTS文本转语音工具类。

这些工具类都是一些非常基础的Android知识，如果需要详细了解，或者自己添加自己所需的，可以自行搜索对应的教程讲解等。

接下来就是我们的活动和服务：
BaseActivity:所有的Activity都继承这个类，原先是将MQTT连接操作放在这个类中。然后有获取硬件设备是否在线信息、监测网络是否连接等操作。（只是为了后序创建Activity比较规范，每个Activity都能监测上述信息） 物联网安卓java基础
MainActvity:启动MyService，初始化底部菜单栏，通过Timer和TimerTask初始化定时任务，构建碎片和加载碎片等。
MyService:这个是后序改进的时候添加的。因为发现通过使用服务连接云平台，会更加稳定。并且再服务中可以开启前台服务。

这个服务类中存储了连接云平台的信息，我们这个工程采用的是云平台一机一密的连接方式。关于设备接入相关，可以参考云平台连接手册。

这个方法用于调用连接函数，并且重写连接回调方法，接收连接返回的数据。

连接成功后，就将返回的JSON数据提取后，传入initData()方法中进行Item对象的创建。
这个数据处理开启了一个新的线程，防止主线程出现延迟。

最后是OnLine,就是一个自定义控件，用于显示硬件设备是否在线的控件。现在暂时没有使用了。

二、工程详解

1.执行逻辑

软件执行：

云平台数据下发：

断线重连机制：

2.核心代码

• 数据自动更新
  提供一个静态方法，对所有的UI数据对象，调用其update()进行更新显示的数据。

• SubAndPubUtils工具类
  提供了订阅、取消订阅、发布等方法。并且提供了发送的数据字符串封装的方法，在发布数据时，只需传入Pair数组对象，就会自动转换成云平台对应的JSON字符串发送。
  发布和订阅的方法，云平台手册中都有，这里就展示一下数据的处理，看起来非常简单，就是字符串拼接的基础代码。
  
• 数据的解析与存储

MQTT连接云平台成功后，将返回的输入传入此方法进行提取，然后创建Item对象。

通过Item中这两个构造器，将数据进行解析、存储、并添加到集合中管理。

• 云平台数据流转

前提是设备订阅了对应的主题。

这里简单的提了下，很多东西在文件列表介绍中就讲解了。

三、简单使用

1. Android Studio的下载
   编译器的下载，已经有很多优秀的文章，阐述了详细的过程。

Android Studio安装和使用教程(全文图解)

2. 阿里云账号的注册和物联网平台的开通
   这个比较简单，注册账号后，在右上角搜索栏搜索物联网平台，然后进入开通（开通需要实名）。
   开通成功后，会有一个公共实例。
   

如果没有的话，可以切换地区看看。

进入公共实例后：

由于云平台已经有了更加规范的教程文档，这里就不过多赘述。

4. APP设备上线

我们创建好产品和设备后，打开代表APP端的设备。


然后我们打开工程文件，等待更新配置后。
打开app->src->main->java，然后打开其中的MyService文件。

运行这个项目，等待显示连接成功，然后回到阿里云物联网平台设备列表。

我们可以看到，未激活的设备现在显示在线。

5. 数据添加与显示

布局文件中添加控件

java碎片中初始化布局，并且绑定数据

这个时候，我们就将UI显示到手机界面上了。运行代码，手机会先进入一个登录界面。
这个是之前写的简单登录界面，账号：admin密码：。也可也自己在代码中修改账号密码。

登录后就是这个界面，这是我们刚刚添加的一个自定义控件。
我们并没有做其他的操作，只是绑定了Item数据，控件就自动显示了物模型的名字。
现在还没有接收到数据，所以显示的是0，单位是摄氏度。

上面的数据和我们云平台定义的物模型相同。

由于我没有硬件设备，所以选择使用云平台提供的设备模拟器，用来模拟硬件设备的数据发送操作。

在硬件数据发送之前，必须确保云产品流转规则已经设置正确。

点开设备模拟器，选择模拟硬件设备，并且选中属性上报。

我们模拟温度上报，上报数据为30℃。

这个时候，手机上的数据也立马更新了。

然后，我们还要测试MQTT发布功能。

这个就是简单的模板使用教程，解决了与硬件数据的通信。

并且，在网上也有更加详细的教程，这里由于篇幅原因，就不过多介绍。

总结

工程代码私聊我即可领取

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