国内物联网平台初探 ——QQ物联·智能硬件开放平台

Posted 2020-10-01 brave-sailor

平台定位

• 将QQ帐号体系、好友关系链、QQ消息通道及音视频服务等核心能力提供给可穿戴设备、智能家居、智能车载、传统硬件等领域的合作伙伴，实现用户与设备、设备与设备、设备与服务之间的联动。
• 实现用户与设备及设备与设备之间的互联互通互动，充分利用和发挥腾讯QQ的亿万手机客户端及云服务的优势，更大范围帮助传统行业实现互联网化。

 

应用场景

• 音视频类产品    （网络摄像机（监控、看护） 、行车记录仪、可视门铃）    
• 沟通互动类产品（语音对讲手表、儿童早教机、社交电视、电子相框）
• 数据采集类产品（体重秤、温度计、空气检测器、手环）
• 无线控制类产品（ 音箱、空气净化器、灯泡、插座、门锁 ）

 

应用场景 - 音视频类产品

应用产品形态:

网络摄像机（监控、看护） 、行车记录仪、可视门铃

功能简介:

* 实时无线远程观看视频（支持多人同时）

* 设备本地历史视频无线查看

* 实时语音对讲、异步语音留言

* 自由配置各类动态或预制消息推送（如：入侵报警、车辆擦碰通知、婴儿哭声通知等）

* 云台方向控制

* 清晰度调整

* 画面截屏

* 固件在线升级

 

应用场景 - 沟通互动类产品

应用产品形态:

语音对讲手表、儿童早教机、社交电视、电子相框

功能简介:

* 双人语音双向留言

* 双人视频双向留言

* 双人实时视频聊天

* 双人实时语音聊天

* 家庭群聊，人与设备加入同一个讨论组，支持语音、视频、图片、文字等多种沟通方式

* 相片拍摄及推送

* 固件在线升级

 

应用场景 - 数据采集类产品

应用产品形态:

体重秤、温度计、空气检测器、手环

功能简介:

* 近场或远程实时查看各类数据

* 历史数据指标查看

* 多人数据共享

* 特定数据指标超标通知（支持文字、图片、语音、视频多种通知方式）

* 内容分享至QQ好友、群、微信好友、朋友圈

* 固件在线升级

 

应用场景 - 无线控制类产品

应用产品形态:

音箱、空气净化器、灯泡、插座、门锁

功能简介:

* 设备开关、不同模式切换等不限形式和功能的控制信令（如，音量调节、净化功能定时开启、灯泡调色等）

* 设备状态通知 （如，电量低提示、空气PM2.5超标通知、陌生人进入通知等）

* 家居设备家庭成员共享

* 固件在线升级

 

功能

功能 - 快速接入物联网

自动发现附近新设备并绑定

 

扫描二维码发现并绑定

 

功能 - APP研发及维护

 

 

轻APP提供设备所需的基础框架能力

 

功能 - 消息/文件通道能力

 

支持设备通过QQ直接触达用户

 

 

功能 - 权限共享及管理能力

 

设备主人快速授权给好友

 

好友通过QQ消息确认后自动获得权限

 

 

功能 - 音视频互动能力

QQ物联将腾讯积累优化多年的核心音视频能力开放给硬件设备，让具备音视频采集及播放的设备，能够通过音视频通道，扩展出设备与用户沟通互动的新玩法。

 

部署框架

• 可独立联网设备（WIFI、GSM连接方式）
  • 嵌入QQ物联硬件SDK或直接使用QQ物联的集成模块后，可以直接与QQ物联云连接，开发者不需要必须具备独立APP或云端的研发能力。而对于有相应能力的开发者，QQ物联提供相应的SDK或接口，可以完成对于私有独立APP或云的对接。
• 蓝牙设备
  • 嵌入QQ物联硬件SDK或直接使用QQ物联的集成模块后，可以与QQ手机版相连，由QQ手机版与云端完成通道的建立，开发者不需要必须具备独立APP或云端的研发能力。而对于有相应能力的开发者，QQ物联提供相应SDK或接口，可以完成对于私有独立APP或云的对接。

 

 

概念解释

• DIN(device identify number： 设备ID)

设备端概念： 通俗的理解为智能设备的QQ号，每一台智能设备在QQ物联平台中都可以获得一个独立的QQ号码，跟大家平时使用的QQ号码唯一的区别就是这个号码是64位的，而平常见到的QQ号码都是32位的。

• PID( product id：产品ID )

设备端概念： 接入QQ物联的每一款智能设备都有一个独立的PID。虽然每一台独立的设备都有一个唯一的DIN，但同一款型号的设备其PID则是相同的，比如您旗下有两款不同型号的产品，那么就可以有两个独立的PID，QQ物联云根据PID来定位是哪个合作方的哪款产品，所以有PID 和 SN之后，QQ物联云就可以唯一确定一台智能设备，这也是为什么QQ物联的设备二维码是由这两个信息组成的。

• SN ( serial number：序列号 早期亦称为：GUID)

设备端概念： 每台设备都应该有一个唯一的序列号，序列号并不需要腾讯后台分配，所以您可以直接对接原有产品线的序列号系统，但是我们对序列号格式有严格要求：长度必须是16个字符的字母、数字、下划线、连词符或者冒号的组合，例如ABC-0032-1234567就是一个非常标准的序列号。

• LICENSE ( 与SN一一对应的认证签名 )

设备端概念： license是对sn的数字签名，所以与sn是一一对应的，它存在的主要目的是保护合作方的利益，避免冒充合作方品牌的山寨设备出现，license的产生可以借助客户端工具实现。

• DATAPOINT（数据点）

云端概念：为了确保接入QQ物联云的各种智能设备都能够相互理解彼此的数据，QQ物联推荐设备间的信令和状态采用统一标准的数据格式——datapoint，datapoint为每一种类型的数据（传感器之温度，摄像头之分辨率，电视机之音量大小等）都定义了一个id，而且定义了这种id的数据组织格式。所以不管是QQ物联云，还是智能设备，或者是您的数据分析接口，都可以先根据id确定数据格式，再根据格式解析数据。

• SDK

分为设备SDK和应用SDK

- 设备SDK：用于智能硬件端的组件，提供了登录/登出，收/发消息，音视频传输等基础能力。

- 应用SDK：用于集成到用户的独立App中，使用QQ或者微信登录组件，调用腾讯开放接口，帮助用户节约开发成本。目前应用SDK还仅提供腾讯内部团队使用。

 

 

平台接入流程

 

 

平台功能与界面 - 设备注册

1、添加新设备

 

2、填写设备信息

 

3、设置控制器

 

 

平台功能与界面 - 功能配置

1、功能列表

 

2、功能详情

 

关键技术 - 设备配网方式

• WiFi Router：设备自行解决入网问题，适用于有屏幕的智能设备（用户可以直接在屏幕上设置WiFi）。
• SmartLink：博通合作方案，博通的大部分WiFi芯片上有原生支持，如果您是采用了博通的WiFi解决方案，推荐您直接联系博通技术支持索要最新的固件进行升级即可。
• SmartLinkEx：跟SmartLink采用了同样的解决方案，不同之处是此选项会采用声波通讯技术协同配网，提高极端环境下的配网成功率，如果您的设备有麦克风，建议选择此方案。
• QQLink：SmartLink的弱加密版本，SmartLink对加密方式有较高要求，要求设备必须支持AES-CCM加密库，由于在博通的芯片中有内嵌支持，所以如果你采用了博通WiFi芯片，无需考虑这个问题。但是如果您采用的不是博通WiFi芯片，在不想更换的情况下预实现SmartLink，建议您采用QQLink。
• QQLinkEx：跟QQLink采用了采用了同样的解决方案，不同之处是此选项会采用声波通讯技术协同配网，提高极端环境下的配网成功率。

 

 

关键技术 - Datapoint状态同步

应用场景：

智能设备的状态信息要如何同步到手机QQ，比如空调上的室内温度，比如门锁的开关状态，或者是SD卡格式化的进度等等。

如果直接让智能设备发CC消息(CC消息是腾讯内部的简称，全称是Client To Client Message) 给手机QQ同步信息，会存在以下问题：

（1）一台智能设备可能会有多个绑定者，状态的同步是不能只同步给一个绑定者的，所以用发消息的方案会需要知道所有绑定者，然后挨个发送一遍。

（2）状态的变更有可能是频繁的，很多情况下最后一次的状态才是最重要的，而QQ的消息通道是以可靠不丢消息为设计目标的，这就意味着您可能在早晨起床唤起QQ后收到上千条状态消息。

因此，平台提供了下图的同步机制。

 

关键技术 - 固件OTA升级

 

设备SDK

目前提供以下几类设备SDK：

• Linux SDK
• android SDK
• BLE SDK
• RTOS SDK
• 局域网通信SDK

WIFI及GSM硬件SDK基本情况

 

Linux版推荐方案：

1.WIFI芯片：博通 BCM43438-wifi/BT combo、BCM43362-wifi only（持续更新中）

2.SOC：海思 Hi3518系列、安凯 AK3918、全志 V3、Intel Edison、高通 AR9331（持续更新中）

RTOS版推荐方案：

CC3200、realtek8711、stm32f411、MT6260D、HFMC101、nl6621（持续更新中）

蓝牙推荐方案：

Nordic nrf51822、CC2541、DA1458X、CSR101X、QN9020、BCM920737（持续更新中）

 

 

轻APP

• QQ物联轻APP即为用户在用手机端操作设备时，主要的控制界面。当用户绑定了某款智能设备后，在"我的设备"列表中，点击该款设备，进入的第一个界面即为该款设备的轻APP。
• 轻APP目前分为两种主要形式：
  • 公共模板：QQ物联为垂直的设备类别官方设计并开发的轻APP，能够满足该类型设备的基本通用功能。选用公共模板可以极大节省合作伙伴在软件端的研发及维护成本，缩短产品研发周期。
  • 自定义H5：对于有更多个性化需求的合作伙伴，若有H5(html5)的研发能力，可以根据QQ物联的设计规范及deciveAPI（javascript接口）来实现更加定制化的轻APP。自定义H5需要合作伙伴将页面发布到自有的服务器，将页面url地址提交到平台，即可完成在QQ中直接内嵌使用。

 

 

轻APP设计规范 - 官方公共模板设计参考

 

 

 

 

轻APP设计规范 - 自定义H5设计规范

 

 

 

轻APP设计规范 - 自定义H5设计规范

 

 

轻APP设计规范 - 多层级H5设计规范

 

 

 

轻APP设计规范 - 多层级H5设计规范

 

 

前端Device API

• deviceAPI是为轻APP提供的用于控制设备的前端JS接口，具备发送消息、接收消息等基础能力，也有视频通话、图片上传、分享等特有能力。开发者可用它高效地与设备通讯，为用户提供更优质的体验。

 

引入JS文件 在轻APP页面中引入deviceAPI的JS文件： http://qzonestyle.gtimg.cn/open/mobile/light_app/js/device.js 示例： <script src="http://qzonestyle.gtimg.cn/open/mobile/light_app/js/device.js"></script> 注意： deviceAPI暴露了一个全局命名空间device，所有接口均用device访问。

 

Device API分类列表