基于ThingsCloud事物云平台完成物联网开发实现：硬件上云、微信小程序设计、手机APP设计

ThingsCloud云平台与微信小程序设计

本文主要是介绍ThingsCloud云平台的搭建及微信小程序与app的使用。

当前文章是作为一个通用案例，介绍如何快速使用 ThingsCloud云平台以及利用 ThingsCloud云平台平台的框架快速设计手机APP和微信小程序。可以快速让硬件接入，实现硬件上云，完成物联网项目的开发。

之前写了很多文章，关于阿里云、腾讯云、OneNet、华为云IOT教程等等。这些云平台之间都可以任意替换，他们都支持标准的MQTT协议，硬件设备都可以接入任何的云平台。只需要改MQTT参数以及上传的JSON格式即可。

如果你之前使用的其他云：阿里云、腾讯云、OneNet、华为云IOT?想接入ThingsCloud云平台?只需要照着之前云平台里创建的属性在ThingsCloud云平台?重新创建一遍即可，本身大同小异，没有多大的区别。

这篇文章以智能饮水机为例，讲解如何给智能饮水机项目设计一个微信小程序，让硬件上云。

硬件的功能:

1.1 ThingsCloud平台介绍

官网：https://www.thingscloud.xyz/

ThingsCloud 是一个专注于?物联网（IoT）设备连接、管理和应用开发?的一站式平台，旨在帮助企业快速构建和部署物联网解决方案。

（1）核心功能

1.设备接入与管理

2.?数据采集与处理

3.?可视化与监控

4.?低代码开发

5.?安全与权限

（2）典型应用场景

??工业物联网（IIoT）：设备远程监控、预测性维护。

??智能家居/楼宇：集中管理照明、安防、能耗设备。

??智慧农业：环境传感器数据采集与自动化控制。

??能源管理：实时监测电力、水、燃气等消耗。

（3）优势特点

开箱即用：减少底层开发，聚焦业务场景。

弹性扩展：支持海量设备接入和高并发数据处理。

成本优化：按需付费模式，降低中小型企业部署门槛。

开放生态：与主流云服务（AWS、阿里云）及硬件兼容。

ThingsCloud 平台的资源模型通常采用分层架构设计，涵盖设备、数据、应用等核心要素。以下是其资源模型的?图形化表示?及分层说明：

资源模型图

接入

设备ID/证书

采集

触发动作

物理设备ThingsCloud 平台核心资源层设备管理数据管道规则引擎设备1..N时序数据库外部系统告警/自动化应用层可视化仪表盘API/SDK第三方集成

1.2 登录云平台

（1）注册账户

官网：https://www.thingscloud.xyz/

进来用邮箱注册，并在对应的邮箱中点击激活账号。

地址：https://console.thingscloud.xyz/signup

注册之后需到对应的邮箱中激活账号。

（2）登录控制台

1.3 产品开发

产品开发主要步骤为：创建项目--创建设备--创建设备类型--添加关联设备--添加设备功能。

下面依次进行。

（1）创建项目

免费版

一个用户账号下只可以创建一个免费版项目。

此处注意留意自己的选区，后面只有选择对应的区才能看到所创的项目。

（2）项目创建完成

（3）创建设备

在 ThingsCloud 中，设备代表了您的物理设备在云平台对应的一个实体，这个物理设备可以是一个光照传感器或智能开关，也可以是一个智能水表或网关。创建设备非常简单，只需要给设备起一个名称即可。当然随后您也可以修改设备名称，或者使用 API 批量给设备更新名称。

目前免费版的只能创建3个设备，每日发消息量1000条，用户数为3个。

所有设备--创建设备。

根据自己产品信息填写：

（4）设备创建完成

创建完成。

（5）创建设备类型

（6）设备类型创建成功

（7）添加设备

（8）选择设备

添加自己之前创建的设备

（9）关联设备添加成功

1.4 添加功能

文档介绍：https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/device-type/function-define.html

功能定义是通过建立一套模型，来描述不同设备的能力，包括设备的属性、事件和命令，从而为设备接入和应用开发建立一套成熟的规范。功能定义对设备类型中的所有设备都有效。功能定义更像是给设备定义了一个类，其中约定了有哪些成员变量，以及变量的数据类型，另外还约定了一些特殊的方法。

属性一般是设备自身具备的某种状态，比如温度值、开关状态、配置参数。属性可以由设备上报到云平台，或从云平台下发到设备。云平台会自动保存属性的当前值和历史值。

可通过添加标准功能，也可以通过添加属性编辑功能定义。

属性名称：给属性起一个简洁、明确且具有描述性的名称，支持中文。属性名称不出现在属性消息中。在一些设备面板界面的属性当前值和时序图表中，属性名称会自动代替属性标识符，便于浏览。示例：温度、土壤湿度

属性标识符：只能包含：英文大小写字母、数字、下划线、横线。如发布主题消息用json格式，必须与属性字段名一致。示例：temperature

属性类型：用来定义属性在物理设备和云平台之间的流动方向，使得设备和云平台的通信更加规范化。通过对属性定义属性类型，云平台会自动检查属性消息是否符合定义，并过滤掉不符合定义的属性消息。示例：设备上报，设备云端共享

数据类型：云平台会自动验证属性的数据类型是否合法，对于不符合数据类型或不在设定范围内的情况，会自动忽略处理。示例：数值，布尔

（1）明确项目所有属性

该项目用到的所有属性：

属性名称	属性标识符	属性类型	数据类型	扩展选项
出水量	angle	设备云端共享	数值	数值范围：100-1000 初始值：100 步长：10 单位：ml
剩余水量	water_level	设备上报	数值	数值范围：0-100 初始值：0 步长：1 单位：%
水温	DS18B20	设备上报	数值	数值范围：0-100 初始值：0 步长：1 单位：℃
水温设置	DS18B20_MAX	设备云端共享	数值	数值范围：0-100 初始值：0 步长：1 单位：℃
水质质量	water_data	设备上报	数值	数值范围：0-100 初始值：0 步长：1 单位：%
出水控制	water_ctrl	设备云端共享	Switch (开关量)	0 - 关 1 - 开
自动模式	mode	设备云端共享	Switch (开关量)	0 - 手动模式 1 - 自动模式
加热控制	heat	设备云端共享	Switch (开关量)	0 - 关 1 - 开
水源过滤	water_filter	设备云端共享	Switch (开关量)	0 - 关 1 - 开

（2）添加出水量

可用添加标准功能，也可以通过添加属性增加。

点击确定之后，可在属性下方看到添加的标准功能。

（3）添加剩余水量

添加成功

（4）添加水温

添加成功。

（5）添加水温设置

添加成功。

（6）添加水质质量

添加成功。

（7）添加出水控制

添加成功。

（8）添加自动模式

添加完成。

（9）添加加热控制

添加完成。

（10）添加水源过滤

添加完成。

根据项目实际添加功能完成。

1.5 设备登录

（1）MQTT协议

MQTT 全称是 Message Queuing Telemetry Transport，它是一种基于消息队列的轻量级应用层通信协议，实现了消息发布和订阅。设备可以作为客户端的形式通过它来发布和接收消息，实现数据上报和实时控制。

MQTT 是一种简单的消息传递协议，设计用于具有低带宽的受限设备。因此，它是物联网设备接入的完美解决方案。

当前设备是采用MQTT协议与ThingsCloud服务器进行通信。

MQTT物联网套件产品架构如下图所示：

（2）查看设备证书与MQTT接入点信息

所有设备--设备--连接

点击连接

接入地址说明：https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/connect-device/mqtt.html

在帮助文档页面，介绍了MQTT接入的地址和端口号。当前设备是单片机，端口采用1883非加密端口。

（3）身份认证总结

MQTT主机：sh-3-mqtt.iot-api.com
固定的端口号:?1883
username: AccessToken ? ??//点击以上的复制然后粘贴出来
password: ProjectKey ? ??//点击以上的复制然后粘贴出来
clientId: ? ? ? ? ? ? ? ? ?//空或任意 ? ?不对 clientId 做任何限制，可随意填写。

需要注意的是，ThingsCloud 对同一个设备身份信息只支持一个 MQTT 连接，也就是说，如果在两个或多个物理设备中，使用同样的 username/password 身份信息连接平台，即便 clientId 使用不同的字符串，平台仍然将这些连接视为同一个设备，这会导致后一个设备连接成功后会顶掉之前的设备连接。

（4）主题订阅

主题订阅是设备订阅平台的消息，如果设备想知道平台下发的消息，就需要订阅主题。

帮助文档: https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/connect-device/mqtt.html

需要订阅什么数据，设备端按照下面的主题格式填写订阅即可。

在设备端订阅如下主题

attributes/push

（5）发布主题

发布主题：就是设备向平台上传数据。

帮助文档地址：https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/connect-device/mqtt.html#mqtt-%E4%B8%BB%E9%A2%98%E4%B8%80%E8%A7%88

文档里介绍了数据点上传的格式：

设备上报属性值

attributes

根据当前设备，总结的消息格式如下:

发布主题: attributes
发布消息:
{"angle":?110,"water_level":?34,"DS18B20":?60,"DS18B20_MAX":?80,"water_data":?60,"water_ctrl":?0,"mode":?0,"heat":?0,"water_filter":?0}//这里的属性字段就是自己之前填写的属性标识符?

特别要注意开关状态的值如果标明用true和false，必须用true和false，而不能用1或0，而反之可以，

再者值必须与之前设置的范围一致，否则消息会上报失败。

数据点是标准的JSON结构：

?{
??"angle":?110, ? ? ? ? ?
??"water_level":?34, ? ? ? ? ??
??"DS18B20":?60, ? ??
??"DS18B20_MAX":?80, ? ? ? ? ? ? ? ?
??"water_data":?60, ? ? ? ? ?
??"water_ctrl":?0, ? ? ? ? ?
??"mode":?0, ? ? ? ??
??"heat":?0, ? ? ? ? ?
??"water_filter":?0
}

（6）MQTT登录参数总结

MQTT协议登录时，需要输入4个参数： MQTT-主机，MQTT-端口，MQTT-用户名，MQTT-密码。

MQTT 主机:sh-3-mqtt.iot-api.com
MQTT 端口:1883
MQTT客户端ID：为空即可
Username:wwdhfp9pqzvwfgc9
Password:****** ??//此处作打码处理
? ??
订阅主题: ?attributes/push

发布主题:attributes

发布消息:
{"angle":110,"water_level":34,"DS18B20":?60,"DS18B20_MAX":?80,"water_data":?60,"water_ctrl":?0,"mode":?1,"heat":?0,"water_filter":?0}

（7）MQTT工具登录测试

前面已经介绍了MQTT协议登录需要用到的参数，以及订阅主题、发布主题的格式，接下来我们通过MQTT工具模拟设备登录ThingsCloud平台，完成数据交互测试。

简单来说：就是用软件来模拟实际的硬件，登录ThingsCloud平台，上传数据，走一下这个流程。

接下来根据软件的输入框提示，输入对应的参数，然后登录设备，订阅主题，发布主题即可完成一个流程的测试。

（8）登录控制台查看设备

在设备列表页面，可以看到设备已经在线了。

在设备的当前属性页面可以看到上传的数据。

1.6 创建应用

（1）创建用户应用

（2）创建通用版

（3）用户应用创建成功

（4）保存APPID

AppID：76548517

1.7 配置应用UI

设备--设备类型-点击已创建的设备--应用配置--打开编辑器

（1）打开应用配置

（2）打开编辑器

进入编辑器界面，根据自己喜好添加

（3）添加组件

（4）选择属性

可同时选择单个或多个属性

（5）选择水温、水质质量、剩余水量设置属性

添加成功。

右边设置属性。

（6）添加出水量、水温设置组件

选择属性

根据情况设置属性。

（7）添加开关控制组件

根据自己喜好，点击设置属性修改。

修改成功。

（8）点击样式编辑修改样式

（9）UI界面设计完成

根据自己的喜好修改样式编辑后保存。

1.8 创建用户

（1）创建新用户

应用---用户--新建用户

（2）用户创建成功

保存一下登录名及密码

后面登录查看app需使用。

（3）用户名及密码

用户名：DS **** ??
密码：**** ? //账号密码为登录app及小程序的凭证，故隐藏。

（4）关联设备

应用---用户---点击用户名称

添加关联设备

（5）用户关联设备添加成功

1.9 微信小程序及手机app调试

（1）搜索微信小程序ThingsX

（2）登录小程序

账号、密码为1.8章节创建的用户名与设置的密码，APPID为1.6章节创建应用时保存的APPID.

（3）查看对应设备

当前设备为离线状态，所显示数据为历史数据。

（4）MQTT调试助手调试

（5）查看控制台

（6）查看微信小程序

现在已经能实时看到MQTT调试助手模拟上传的数据。

至此，微信小程序搭建完成。

（7）使用ThingsX app

文档介绍地址：https://www.thingscloud.xyz/docs/guide/customer-app/common-app.html#下载-android-app

安卓与苹果app下载地址：https://www.thingscloud.xyz/app/thingsx

拷贝到手机安装-登录

查看app界面

手机app与微信小程序的使用不一样，不再复述。

后续也可以根据自己的实际需要修改云平台以及UI界面，微信小程序与app会同步修改。

基于ThingsCloud事物云平台完成物联网开发实现：硬件上云、微信小程序设计、手机APP设计

ThingsCloud云平台与微信小程序设计

1.1 ThingsCloud平台介绍

（1）核心功能

（2）典型应用场景

（3）优势特点

资源模型图

1.2 登录云平台

（1）注册账户

（2）登录控制台

1.3 产品开发

（1）创建项目

（2）项目创建完成

（3）创建设备

（4）设备创建完成

（5）创建设备类型

（6）设备类型创建成功

（7）添加设备

（8）选择设备

（9）关联设备添加成功

1.4 添加功能

（1）明确项目所有属性

（2）添加出水量

（3）添加剩余水量

（4）添加水温

（5）添加水温设置

（6）添加水质质量

（7）添加出水控制

（8）添加自动模式

（9）添加加热控制

（10）添加水源过滤

1.5 设备登录

（1）MQTT协议

（2）查看设备证书与MQTT接入点信息

（3）身份认证总结

（4）主题订阅

（5）发布主题

（6）MQTT登录参数总结

（7）MQTT工具登录测试

（8）登录控制台查看设备

1.6 创建应用

（1）创建用户应用

（2）创建通用版

（3）用户应用创建成功

（4）保存APPID

1.7 配置应用UI

（1）打开应用配置

（2）打开编辑器

（3）添加组件

（4）选择属性

（5）选择水温、水质质量、剩余水量设置属性

（6）添加出水量、水温设置组件

（7）添加开关控制组件

（8）点击样式编辑修改样式

（9）UI界面设计完成

1.8 创建用户

（1）创建新用户

（2）用户创建成功

（3）用户名及密码

（4）关联设备

（5）用户关联设备添加成功

1.9 微信小程序及手机app调试

（1）搜索微信小程序ThingsX

（2）登录小程序

（3）查看对应设备

（4）MQTT调试助手调试

（5）查看控制台

（6）查看微信小程序

（7）使用ThingsX app

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