基于surging 的木舟平台如何通过HTTP网络组件接入设备

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所属分类:.NET技术
摘要

      上篇文章介绍了木舟如何上传模块热部署,那么此篇文章将介绍如何利用HTTP网络组件接入设备,那么有些人会问木舟又是什么,是什么架构为基础,能做什么呢?


一、概述

      上篇文章介绍了木舟如何上传模块热部署,那么此篇文章将介绍如何利用HTTP网络组件接入设备,那么有些人会问木舟又是什么,是什么架构为基础,能做什么呢?

       木舟 (Kayak) 是什么?

       木舟(Kayak)是基于.NET6.0软件环境下的surging微服务引擎进行开发的, 平台包含了微服务和物联网平台。支持异步和响应式编程开发,功能包含了物模型,设备,产品,网络组件的统一管理和微服务平台下的注册中心,服务路由,模块,中间服务等管理。还有多协议适配(TCP,MQTT,UDP,CoAP,HTTP,Grpc,websocket,rtmp,httpflv,webservice,等),通过灵活多样的配置适配能够接入不同厂家不同协议等设备。并且通过设备告警,消息通知,数据可视化等功能。能够让你能快速建立起微服务物联网平台系统。

     那么下面就为大家介绍如何从创建组件、协议、设备网关,设备到设备网关接入,再到设备数据上报,把整个流程通过此篇文章进行阐述。

二、网络组件

1.编辑创建HTTP协议的网络组件,可以选择共享配置和独立配置(独立配置是集群模式),然后可以选择开启swagger和webservice.

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 开启成功后,可以看看swagger 是否可以访问

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 又或者是访问一下中间服务,以上篇文章上传的Testapi 模块为例:

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 三、自定义协议

  • 如何创建自定义协议模块

如果是网络编程开发,必然会涉及到协议报文的编码解码处理,那么对于平台也是做到了灵活处理,首先是协议模块创建,通过以下代码看出协议模块可以添加协议说明md文档, 身份鉴权处理,HTTP路由,消息编解码,元数据配置。下面一一介绍如何进行编写

  public class Demo5ProtocolSupportProvider : ProtocolSupportProvider     {         public override IObservable<ProtocolSupport> Create(ProtocolContext context)         {
      var support = new ComplexProtocolSupport();
    support.Id = "demo5";
    support.Name = "演示协议5";
    support.Description = "演示协议5"; support.AddDocument(MessageTransport.Http,
"Document/document-http.md");     support.AddAuthenticator(MessageTransport.Http, new Demo5Authenticator());      support.AddRoutes(MessageTransport.Http, new List<BasicMessageCodec>() {    BasicMessageCodec.DeviceOnline,    BasicMessageCodec.ReportProperty,   BasicMessageCodec.WriteProperty,   BasicMessageCodec.ReadProperty, BasicMessageCodec.Event }.Select(p => HttpDescriptor.Instance(p.Pattern) .GroupName(p.Route.GroupName()) .HttpMethod(p.Route.HttpMethod()) .Path(p.Pattern) .ContentType(MediaType.ToString(MediaType.ApplicationJson)) .Description(p.Route.Description()) .Example(p.Route.Example()) ).ToList()); support.AddMessageCodecSupport(MessageTransport.Http, () => Observable.Return(new HttpDeviceMessageCodec())); support.AddConfigMetadata(MessageTransport.Http, _httpConfig); return Observable.Return(support); } }

1. 添加协议说明文档如代码: support.AddDocument(MessageTransport.Http, "Document/document-http.md");,文档仅支持 markdown文件,如下所示

 

### 使用HTTP推送设备数据  上报属性例子:   POST /{productId}/{deviceId}/properties/report Authorization:{产品或者设备中配置的Token} Content-Type: application/json  {  "properties":{    "temp":11.5  } }  上报事件例子:  POST /{productId}/{deviceId}/event/{eventId} Authorization:{产品或者设备中配置的Token} Content-Type: application/json  {  "data":{    "createtime": ""  } }

 

2. 添加身份鉴权如代码: support.AddAuthenticator(MessageTransport.Http, new Demo5Authenticator()) ,自定义身份鉴权Demo5Authenticator 代码如下:

 

       public class Demo5Authenticator : IAuthenticator        {            public IObservable<AuthenticationResult> Authenticate(IAuthenticationRequest request, IDeviceOperator deviceOperator)            {                var result = Observable.Return<AuthenticationResult>(default);                if (request is DefaultAuthRequest)                {                    var authRequest = request as DefaultAuthRequest;                    deviceOperator.GetConfig(authRequest.GetTransport()==MessageTransport.Http?"token": "key").Subscribe(  config =>                    {                        var password = config.Convert<string>();                        if (authRequest.Password.Equals(password))                        {                            result= result.Publish(AuthenticationResult.Success(authRequest.DeviceId));                        }                        else                        {                            result= result.Publish(AuthenticationResult.Failure(StatusCode.CUSTOM_ERROR, "验证失败,密码错误"));                        }                    });                }                else                result = Observable.Return<AuthenticationResult>(AuthenticationResult.Failure(StatusCode.CUSTOM_ERROR, "不支持请求参数类型"));                return result;            }             public IObservable<AuthenticationResult> Authenticate(IAuthenticationRequest request, IDeviceRegistry registry)            {                var result = Observable.Return<AuthenticationResult>(default);                var authRequest = request as DefaultAuthRequest;                registry                  .GetDevice(authRequest.DeviceId)                  .Subscribe(async p => {                      var config=  await p.GetConfig(authRequest.GetTransport() == MessageTransport.Http ? "token" : "key");                      var password= config.Convert<string>();                     if(authRequest.Password.Equals(password))                      {                          result= result.Publish(AuthenticationResult.Success(authRequest.DeviceId));                      }                      else                      {                          result= result.Publish(AuthenticationResult.Failure(StatusCode.CUSTOM_ERROR, "验证失败,密码错误"));                      }                  });                return result;            }        }

 

3. 添加Http路由代码support.AddRoutes,那么如何配置呢,代码如下:

 

    public static BasicMessageCodec ReportProperty =>  new BasicMessageCodec("/*/properties/report", typeof(ReadPropertyMessage), route => route.GroupName("属性上报")                      .HttpMethod("Post")                      .Description("上报物模型属性数据")                      .Example("{"properties":{"属性ID":"属性值"}}"));

 

4.添加消息编解码代码 support.AddMessageCodecSupport(MessageTransport.Http, () => Observable.Return(new HttpDeviceMessageCodec())), 可以自定义编解码,HttpDeviceMessageCodec代码如下:

 

  public class HttpDeviceMessageCodec : DeviceMessageCodec   {       private readonly MessageTransport _transport;        public HttpDeviceMessageCodec() : this(MessageTransport.Http)       {       }        private static DefaultHttpResponseMessage Unauthorized(String msg)       {           return new DefaultHttpResponseMessage()                   .ContentType(MediaType.ApplicationJson)                   .Body("{"success":false,"code":"unauthorized","message":"" + msg + ""}")                   .Status(HttpStatus.AuthorizationFailed);       }        private static DefaultHttpResponseMessage BadRequest()       {           return new DefaultHttpResponseMessage()                   .ContentType(MediaType.ApplicationJson)                   .Body("{"success":false,"code":"bad_request"}")                   .Status(HttpStatus.RequestError);       }        public HttpDeviceMessageCodec(MessageTransport transport)       {           _transport = transport;       }       public override IObservable<IDeviceMessage> Decode(MessageDecodeContext context)       {           if (context.GetMessage() is HttpRequestMessage)           {               return DecodeHttpRequestMessage(context);           }           return Observable.Return<IDeviceMessage>(default);       }         public override  IObservable<IEncodedMessage> Encode(MessageEncodeContext context)       {           return Observable.Return<IEncodedMessage>(default);       }          private IObservable<IDeviceMessage> DecodeHttpRequestMessage(MessageDecodeContext context)       {           var result = Observable.Return<IDeviceMessage>(default);           var message = (HttpExchangeMessage)context.GetMessage();            Header? header = message.Request.GetHeader("Authorization");           if (header == null || header.Value == null || header.Value.Length == 0)           {               message                    .Response(Unauthorized("Authorization header is required")).ToObservable()                    .Subscribe(p => result = result.Publish(default));                return result;           }           var httpToken = header.Value[0];            var paths = message.Path.Split("/");           if (paths.Length == 0)           {               message.Response(BadRequest()).ToObservable()                  .Subscribe(p => result = result.Publish(default));               return result;           }           String deviceId = paths[1];           context.GetDevice(deviceId).Subscribe(async deviceOperator =>           {               var config = deviceOperator==null?null: await deviceOperator.GetConfig("token");               var token = config?.Convert<string>();               if (token == null || !httpToken.Equals(token))               {                   await message                        .Response(Unauthorized("Device not registered or authentication failed"));               }               else               {                   var deviceMessage = await DecodeBody(message, deviceId);                   if (deviceMessage != null)                   {                       await message.Success("{"success":true,"code":"success"}");                       result = result.Publish(deviceMessage);                   }                   else                   {                       await message.Response(BadRequest());                   }               }           });           return result;       }        private async Task<IDeviceMessage> DecodeBody(HttpExchangeMessage message,string deviceId)       {            byte[] body = new byte[message.Payload.ReadableBytes];           message.Payload.ReadBytes(body);           var deviceMessage = await TopicMessageCodec.Dodecode(message.Path, body);           deviceMessage.DeviceId = deviceId;           return deviceMessage;       }   }

 

5.添加元数据配置代码 support.AddConfigMetadata(MessageTransport.Http, _httpConfig);  _httpConfig代码如下

        private readonly DefaultConfigMetadata _httpConfig = new DefaultConfigMetadata(         "Http认证配置"         , "token为http认证令牌")         .Add("token", "token", "http令牌", StringType.Instance);

  • 如何加载协议模块,协议模块包含了协议模块支持添加引用加载和上传热部署加载。                           

   引用加载模块

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 上传热部署协议模块

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 四、设备网关

创建设备网关

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 五、产品管理

以下是添加产品。

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 设备接入

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 六、设备管理

添加设备

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 HTTP认证配置

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 创建告警阈值

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 七、测试

 利用Postman 进行测试,以调用http://127.0.0.1:168/{productid}/{deviceid}/properties/report 为例,Authorization设置:123456

1.正常数据测试

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 2. 如果是选用Get方式调用,会因为找不到ServiceRoute而返回错误。

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 3. 把Authorization改成1111,会返回错误Device not registered or authentication failed,从而上报数据失败

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 以上上传的数据可以在设备信息-》运行状态中查看

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 告警信息可以在超临界数据中查看

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  七、总结

 以上是基于HTTP网络组件设备接入,现有平台网络组件可以支持TCP,MQTT,UDP,CoAP,HTTP,Grpc,websocket,rtmp,httpflv,webservice,tcpclient, 而设备接入支持TCP,UDP,HTTP网络组件,后面会陆续添加支持所有网络组件接入,后面我也会陆续介绍其它网路组件设备接入 ,  然后定于11月20日发布1.0测试版平台。也请大家到时候关注捧场。