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设备上报二进制数据在 IoT 平台解析实践

在IoT场景中，很多传感器采集到的是私有协议二进制数据流，设备端又不具备转换成结构化JSON的能力，这时设备可以通过自定义Topic上报二进制数据，在IoT物联网平台支持云端配置解析脚本，动态转换成结构化的JSON数据。

完整端到端开发过程如下：

1. 明确二进制上报的Topic和数据格式规则
2. 云端预先配置针对指定Topic的原始数据配置JS解析脚本
3. 在脚本解析模拟数据输入，校验脚本业务逻辑正确后，提交到IoT云端
4. 运行设备，指定Topic上报原始数据
5. 云端日志服务查看数据解析过程

我们以手表为例，传感器上报hex进制数据，到IoT物联网平台，在云端解析，最终以结构化JSON流转到业务系统。

1.技术架构方案

私有协议数据转换链路：

消息转换前后变化：

2云端开发

产品定义和消息通信Topic选择

数据转换脚本
原始数据：
0x035e8192fd0000000d0000001b00000a8c

数据业务格式：

云端产品数据解析脚本配置

完整脚本内容

/**
 * 将设备自定义topic数据转换为json格式数据, 设备上报数据到物联网平台时调用
 * 入参：topic   字符串，设备上报消息的topic
 * 入参：rawData byte[]数组                  不能为空
 * 出参：jsonObj JSON对象                    不能为空
 */
function transformPayload(topic, rawData) {
    var jsonObj = {}
/*
原始hex数据 : 0x035e8192fd0000000d0000001b00000a8c
转换后JSON数据 : 
{
  "heartbeat": 15,
  "id": 1585549855,
  "steps": 2700,
  "speed": 56
}
*/
    if (topic.endsWith('/user/update')) {
            var uint8Array = new Uint8Array(rawData.length);
            for (var i = 0; i < rawData.length; i++) {
                uint8Array[i] = rawData[i] & 0xff;
            }
            var dataView = new DataView(uint8Array.buffer, 0);
            var fHead = uint8Array[0]; // command
            if (fHead == 0x03) {
                //
                jsonObj['id'] = dataView.getInt32(1);
                //心跳
                jsonObj['heartbeat'] = dataView.getInt32(5);
                //速度
                jsonObj['speed'] = dataView.getInt32(9);
                //总步数
                jsonObj['steps'] = dataView.getInt32(13);
            }
    }
    return jsonObj;
}

3设备端开发

设备上报hex原始数据的代码片段：

const mqtt = require('aliyun-iot-mqtt');

//设备身份
const options = {
    productKey: "a1kaK7XC8oB",
    deviceName: "BlXj1yasMJXmpKxymoUC",
    deviceSecret: "41798535d799c60c8f67f02efd28b01c",
    regionId: "cn-shanghai"
};

//建立连接
const client = mqtt.getAliyunIotMqttClient(options);

// 消息Topic携带?_sn=default标识
const topic = `/${options.productKey}/${options.deviceName}/user/update?_sn=default`;
// 原始数据
var payloadArray = [ 3, 94, 129, 169, 59, 0, 0, 0, 23, 0, 0, 0, 79, 0, 0, 30, 220 ];
var payload = new Buffer(payloadArray);

// 发布数据到topic
client.publish(topic, payload);

4运行日志

设备上报原始hex数据日志