Alink 通信协议

更新时间：2018-09-18 15:30:51

网络通道能力介绍

传输数据形式

透传

概念介绍
设备端直接通过上发自定义二进制数据， 云端对上传上来的二进制数据直接进行解析（通过云端转换脚本， 需自行开发）， 并转换为标准Alink协议数据的格式。而在下行时， 云端同样会通过经过解析， 把标准的Alink协议数据转换成二进制数据， 并发送到设备端。

透传相关的Topic定义如下，传输数据为二进制数据。
下行 Topic
设备端订阅Topic：/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/model/down_raw
设备端回复Topic：/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/model/down_raw_reply

上行 Topic
设备端发布Topic：/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/model/up_raw
服务端回复Topic(需设备端订阅)：/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/model/up_raw_reply

非透传（Alink格式）

设备直接构造对应Topic以及对应的json格式数据， 云端直接进行解析。

服务调用方式

云端下发的服务请求支持同步和异步方式。

同步调用

如果服务为同步调用，云端会等待设备回复，否则会调用超时。
同步Topic格式约定
设备端订阅Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/rrpc/request/{messageId}
设备端回复Topic：/sys/{productKey}/{deviceName}/rrpc/response/{messageId}

productKey， deviceName为设备唯一信息， 可以从云平台上获取。
messageId为IoT套件生成的消息ID，设备端回复响应时，Topic里的这个值要与请求一致；设备端订阅时可以使用/sys/{productKey}/{deviceName}/rrpc/request/+， 将最末的采用同配符订阅，回复时不可以使用同配符。

异步调用

如果服务为异步调用，云端执行调用后直接返回，不会关心设备的回复消息。
注意： 下行请求目前默认是采取异步方式调用方式。

Alink基础格式介绍

参数解析

根据物模型定义 TSL，组装以下请求和响应payload，request为请求payload，response为响应payload。
method对应tsl中method；
Alink协议请求中params对应tsl中的inputData；
Alink协议回复中data对应tsl中的outputData。

Alink协议请求格式：
{
    "id" : "123",  //表示消息id, 为String类型， 取值范围0~(2^31-1)
   "version":"1.0", //消息的版本默认为1.0，作为保留字段
    "params" : {   //请求入参，类型为JSONObject， 参数的取值和具体的method对应参考tsl.method描述
        "RGB" : {
            "R":110,
            "G":2,
            "B":50
        },
        "swtich" : 1,
        "usedTime": 50.5
    },
  "method":"/sys/adsgag/test_device/thing/service/property/set"   //请求对应的方法， 如""对应{tsl.method}
}

Alink协议应答格式：
{
    "id":"123", // 表示消息id, 为String类型， 取值范围0~(2^31-1)
    "code":200,  //返回结果的code, 具体参考下表
    "message":"success", // 返回结果的描述, 非必填， 具体参考下表
    "localizedMsg":"", //设备返回的错误信息
    "data":{} //返回的结果，类型为JSONObject
}

格式说明

物的描述-TSL中一共使用了以下这些数据类型， 而在Alink协议数据中， 应按照以下规范处理， 否则数据可能被平台过滤：

alink传输数据示例：

我们定义一款智能调节RGB颜色的灯， 如下描述：
1. RGB为json对象， 其中包含R,G,B三个属性， 均为整形
2. bright为整数型， 描述亮度
3. switch为布尔型， 描述开关
4. usedTime为浮点型， 描述设备使用时间

那么， 我们上报属性的时候可以使用如下数据格式进行上报

{
    "id" : "7481264598",
    "version":"1.0",
    "params" : {
        "RGB" : {
            "R":110,
            "G":2,
            "B":50
        },
        "swtich" : 1,
        "usedTime": 50.5
    },
    "method":"thing.event.property.post"
}

通用Code以及错误码解析

云端返回结果code和message描述如下：

业务Code解析

云端返回结果code和message描述如下：

使用MQTT连接阿里云IoT

您可以使用我们的IoT SDK进行快速移植，如果不用我们提供的SDK，完全使用开源MQTT包自主接入(若使用第三方代码, 阿里云不提供技术支持)，可以参考以下流程：

注意, 在进行MQTT CONNECT协议设置的时候

1. Connect指令中的KeepAlive有效范围[60秒,300秒]，否则会拒绝连接。
2. 如果同一个设备多个连接可能会导致客户端互相上下线，MQTT默认开源SDK会自动重连，您可以通过日志服务看到设备行为。

如果使用TLS，需要 下载根证书
使用MQTT客户端连接服务器，如果您自主接入可以使用开源MQTT客户端参考，如果您对MQTT不了解，可以参考 http://mqtt.org 相关文档。(若使用第三方代码, 阿里云不提供技术支持)

MQTT 连接域名:

使用域名：${productKey}.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com:1883
${productKey}请替换为您的产品key，mqtt的Connect报文参数如下：

mqtt的Connect报文参数如下：
mqttClientId: clientId+"|securemode=3,signmethod=hmacsha1,timestamp=132323232|"
mqttUsername: deviceName+"&"+productKey
mqttPassword: sign_hmac(deviceSecret,content)sign签名需要把以下参数按字典序排序后，再根据signmethod加签。
content=提交给服务器的参数（productKey,deviceName,timestamp,clientId）, 按照字母顺序排序, 然后将参数值依次拼接
其中clientId是客户端自表示id，建议mac或sn，64字符内；
timestamp当前时间毫秒值,仅做混淆,可以不传递；
mqttClientId格式中||内为扩展参数；
signmethod代表签名算法类型，可支持hmacSha1,hmacSha256,hmacMd5；
securemode代表目前安全模式，可选值有2 （TLS直连模式）、3（TCP直连模式；

示例：

如果clientId = 12345，deviceName = device， productKey = pk， timestamp = 789，signmethod=hmacsha1，deviceSecret=secret，那么使用tcp方式提交给mqtt参数分别如下：
mqttclientId=12345|securemode=3,signmethod=hmacsha1,timestamp=789|
username=device&pk
password=hmacsha1("secret","clientId12345deviceNamedeviceproductKeypktimestamp789").toHexString();  //最后是二进制转16制字符串，大小写不敏感。 这个例子结果为 FAFD82A3D602B37FB0FA8B7892F24A477F851A14
注意上面3个参数分别是mqtt Connect登录报文的mqttClientId,mqttUsername,mqttPasswrod

网关和子设备场景

子设备场景介绍

如果硬件场景是子设备通过网关， 再连接到阿里云IoT平台上的情况，子设备相关的Topic均由网关代理使用， 并需要严格按照以下的Topic流程进行：

a. 添加子设备拓扑关系
b. 子设备上线
c. 自由使用 属性/事件/服务 等等相关的Topic

注：

1. 上述流程中的 a 和 b 步骤请在收到服务端回复成功之后再依次进行下一步， 以防调用过快导致拓扑关系或者设备上线功能调用失败
2. 属性/事件/服务， 以及相关的设备禁用，删除等功能, 均适用于子设备以及单设备场景。
3. 目前子设备场景不支持多个网关嵌套（例子：设备A是网关GW的子设备， 而设备A又是设备B的网关， 这种功能不支持）， 只能存在一层。

网关添加/删除/获取子设备的拓扑关系

添加子设备拓扑关系

设备端发布Topic: /sys/{gw_productKey}/{gw_deviceName}/thing/topo/add
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : [{
        "productKey":"xxxxx",//子设备productKey
        "deviceName":"xxxx",//子设备deviceName
        "sign":"",
        "signmethod":"hmacSha1" //可支持hmacSha1,hmacSha256,hmacMd5
        "timestamp":"123456789",
        "clientId":"test&1234556554",  //本地标记，可以和productKey&deviceName保持一致
    }],
    "method":"thing.topo.add"
}

注： sign与signmethod可参考【使用MQTT连接阿里云IoT】中介绍


服务端回复Topic(需设备端订阅): /sys/{gw_productKey}/{gw_deviceName}/thing/topo/add_reply
payload:
{
    "id":"123",
    "code":200,
    "data":{}
}

说明：对于三元组设备 子设备签名规则同网关相同
sign = hmac_sha1(deviceSecret, clientId1234556554&testdeviceNametestproductKey1234556554timestamp123456789)

删除拓扑关系

设备端发布Topic: /sys/{gw_productKey}/{gw_deviceName}/thing/topo/delete
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : [{
        "productKey":"xxxxx",//子设备productKey
        "deviceName":"xxxx",//子设备deviceName
    }],
    "method":"thing.topo.delete"
}


服务端回复Topic(需设备端订阅): /sys/{gw_productKey}/{gw_deviceName}/thing/topo/delete_reply
payload:
{
    "id":"123",
    "code":200,
    "data":{}
}

获取拓扑关系

设备端发布Topic: /sys/{gw_productKey}/{gw_deviceName}/thing/topo/get
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : {},
    "method":"thing.topo.get"
}

服务端回复Topic(需设备端订阅): /sys/{gw_productKey}/{gw_deviceName}/thing/topo/get_reply
payload:
{
    "id":"123",
    "code":200,
    "data": [{
        "productKey":"xxxxx",//子设备productKey
        "deviceName":"xxxx",//子设备deviceName
        }]
}

网关向服务器报告子设备上线/下线信息

子设备上线

设备端发布Topic: /ext/session/{gw_productKey}/{gw_deviceName}/combine/login
payload:
{
  "id":"123",
  "params":{
    "productKey":"xxxxx",//子设备productKey
    "deviceName":"xxxx",//子设备deviceName
    "clientId":"xxxx",
    "timestamp":"xxxx",
    "signmethod":"hmacmd5 or hmacsha1 or hmacsha256",
    "sign":"xxxxx", //子设备签名
    "cleanSession":"true or false" // 如果是true，那么清理所有子设备离线消息，即QoS1或者2的所有未接收内容
  }
}
注1：该Topic只支持qos=0的设置。
注2: sign与signmethod可参考【使用MQTT连接阿里云IoT】中介绍。

服务端回复Topic(需设备端订阅): /ext/session/{gw_productKey}/{gw_deviceName}/combine/login_reply
payload:
{
    "id":"123",
     "code":200,
     "message":"success"
}

子设备下线

设备端发布Topic: /ext/session/{gw_productKey}/{gw_deviceName}/combine/logout
payload:
{
  "id":"123",
  "params":{
    "productKey":"xxxxx",//子设备productKey
    "deviceName":"xxxxx",//子设备deviceName
  }
}

服务端回复Topic(需设备端订阅):/ext/session/{gw_productKey}/{gw_deviceName}/combine/logout_reply
payload:
{
  "id":"123",
  "code":200,
  "message":"success"
}

单个设备场景

上行数据

设备属性上报

注：参数按照tsl中出入参定义；

注： 子设备也使用该Topic进行属性上报。

设备端发布Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/event/property/post
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : {
        "Power" : "on",
        "WF" : "2"
    },
    "method":"thing.event.property.post"
}


服务端回复Topic(需设备端订阅): /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/event/property/post_reply
payload:
{
    "id":"123",
    "code":200,
    "data":{}
}

设备事件上报

注：method为tsl中method，参数按照tsl中出入参定义；

注： 子设备也使用该Topic进行事件上报。

设备端发布Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/event/{tsl.event.identifer}/post
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : {
        "Power" : "on",
        "WF" : "2"
    },
    "method":"thing.event.{tsl.event.identifier}.post"
}

服务端回复Topic(需设备端订阅):/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/event/{tsl.event.identifer}/post_reply
payload:
{
    "id" : "123",
    "code":200,
    "data" : {}
}

下行数据

服务器获取设备属性

注：参数按照tsl中出入参定义；
物的属性获取， 目前统一从云端缓存（设备影子）中直接获取物的属性。没有get请求直接下发到设备。

设备端订阅Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/service/property/get
注： params中为Json数据， 参数为开发者设置的属性名字， 详情参考TSL描述。
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : [
        "power" , "temp"
    ],
    "method":"thing.service.property.get"
}

注：服务端不会对get_reply数据做处理，目前获取到的属性值要求设备通过post方式上报。
设备端回复Topic：/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/event/property/post
payload:
{
    "id":"123",
    "code":200,
    "data":{
        "power":"on",
        "temp":"23"
    }
}

服务器设置设备属性

注：参数按照tsl中出入参定义；

设备端订阅Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/service/property/set
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : {
        "Power" : "on",
        "WF" : "2"
    },
    "method":"thing.service.property.set"
}

设备端回复Topic： /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/service/property/set_reply
payload:
{
    "id":"123",
    "code":200,
    "data":{}
}

服务器触发指定服务

注：method为tsl中method，参数按照tsl中出入参定义；

异步模式下：

设备端订阅Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/service/{tsl.service.identifer}
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : {
        "Power" : "on",
        "WF" : "2"
    },
    "method":"thing.service.{tsl.service.identifer}"
}

设备端回复Topic：/sys/{productKey}/{deviceName}/thing/service/{tsl.service.identifer}_reply
payload:
{
    "id":"123",
    "code":200,
    "data":{}
}

同步模式下：
注： messageId请参考【同步调用】中具体描述

设备端订阅Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/rrpc/request/+
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : {
        "Power" : "on",
        "WF" : "2"
    },
    "method":"thing.service.{tsl.service.identifer}"
}

设备端回复Topic：/sys/{productKey}/{deviceName}/rrpc/response/{messageId}
payload:
{
    "id":"123",
    "code":200,
    "data":{}
}

设备禁用

设备端发布Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/topo/disable
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" :{},
    "method":"thing.disable"
}

服务端回复Topic(需设备端订阅): /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/topo/disable_reply
payload:
{
    "id":"123",
    "code":200,
    "data":{}
}

设备禁用恢复

设备端发布Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/enable
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : {},
    "method":"thing.enalbe"
}

服务端回复Topic(需设备端订阅): /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/topo/enable_reply
payload:
{
    "id":"123",
    "code":200,
    "data":{}
}

设备删除

设备端发布Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/delete
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : {},
    "method":"thing.delete"
}

服务端回复Topic(需设备端订阅): /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/topo/delete_reply
payload:
{
    "id":"123",
    "code":200,
    "data":{}
}

其他扩展功能

设备扩展信息

设备扩展信息设置

参数说明:
  params元素个数不超过200个
  attrKey要求长度不超过100字节，仅允许字符集为[a-z, A-Z, 0-9]和下划线，且首字符必须是字母或者下划线

设备端发布Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/deviceinfo/update
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : [{
        "attrKey" : "Temperature",
        "attrValue" : "36.8"
    }],
    "method" : "thing.deviceinfo.update"
}


服务端回复Topic(需设备端订阅): /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/deviceinfo/update_reply
payload:
{
    "id" : "123",
    "code":200,
    "data" : {}
}

设备扩展信息删除

参数说明:
  params元素个数不超过200个
  attrKey要求长度不超过100字节，仅允许字符集为[a-z, A-Z, 0-9]和下划线，且首字符必须是字母或者下划线

设备端发布Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/deviceinfo/delete
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : [{
        "attrKey" : "Temperature"
    }],
    "method" : "thing.deviceinfo.delete"
}

服务端回复Topic(需设备端订阅): /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/deviceinfo/delete_reply
payload:
{
    "id" : "123",
    "code":200,
    "data" : {}
}

TSL

获取对应产品的TSL信息

获取TSL模板，协议详见 TSL描述

设备端发布Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/tsltemplate/get
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" : {
    },
    "method" : "thing.tsltemplate.get"
}


服务端回复Topic(需设备端订阅): /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/tsltemplate/get_reply
payload:
{
    "id"   : "123",
    "code" : 200,
    "data" :tsl JsonObject（参照tsl模板样例）
}

设备秘钥签名(目前仅蓝牙)

设备密钥签名

• cipherType 加密方式，目前支持蓝牙一型一密(cipherType: 6)和蓝牙一机一密(cipherType: 7)

设备端发布Topic: /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/cipher/get
payload:
{
    "id" : "123",
    "version":"1.0",
    "params" :{
        "deviceName":  "TestDeviceName"
        "productKey":  "TestProductKey",
        "productId" :  "TestId", //shortModel
        "cipherType":  6,
        "mac":         "6f9e2fa9f2e9",
        "random":      "462d53c9846fb"
    },
    "method":"thing.cipher.get"
}

服务端回复Topic(需设备端订阅): /sys/{productKey}/{deviceName}/thing/cipher/get_reply
payload:
{
    "id":"123",
    "code":200,
    "data":{}
}

###加密算法

cipherType=6 BLE一型一密：密钥算法sha256(contentByteArray)。

contentByteArray=productSecret.getByte()+0x2c+hexToByte(mac)+0x2c+hexToByte(random)

注: productId为产品的主键ID，productSecret根据productId查询得到。
cipherType=7 BLE一机一密：密钥算法sha256(contentByteArray)

contentByteArray=deviceSecret.getByte()+0x2c+hexToByte(mac)+0x2c+hexToByte(random)

其中0x2c是英文逗号 , 的字节表示，返回签名取sha256结果的前32位。