1.背景

MQTT协议是基于PUB/SUB的异步通信模式，不适用于服务端同步控制设备端返回结果的场景。物联网平台基于MQTT协议制定了一套请求和响应的同步机制，无需改动MQTT协议即可实现同步通信。物联网平台提供API给服务端，设备端只需要按照固定的格式回复PUB消息，服务端使用API，即可同步获取设备端的响应结果。

2.名词解释

RRPC：Revert-RPC。RPC(Remote Procedure Call)采用客户机/服务器模式，用户不需要了解底层技术协议，即可远程请求服务。RRPC则可以实现由服务端请求设备端并能够使设备端响应的功能。

3.RRPC原理

1. 物联网平台收到来自用户服务器的RRPC调用，下发一条RRPC请求消息给设备。消息体为用户传入的数据，Topic为物联网平台定义的Topic，其中含有唯一的RRPC消息ID。

2. 设备收到下行消息后，按照指定Topic格式(包含之前云端下发的唯一的RRPC消息ID)回复一条RRPC响应消息给云端，云端提取出Topic中的消息ID，和之前的RRPC请求消息匹配上，然后回复给用户服务器。

3. 如果调用时设备不在线，云端会给用户服务器返回设备离线的错误；如果设备没有在超时时间内(5秒内)回复RRPC响应消息，云端会给用户服务器返回超时错误。

3.1 设备端标识 ext=1

为了配合RRPC调用，设备端必须在进行MQTT CONNECT协议设置时，在clientId中增加ext=1参数：

3.2 RRPC通信Topic

RRPC调用的Topic格式如下：

其中${messageId}是IoT物联网平台生成的唯一的RRPC消息id，黑体部分是IoT物联网平台约定，红色部分可以根据业务场景自定义。

3.3 云端POP API调用

4.开发实战

4.1 设备端代码(Nodejs)

/**"dependencies": { "mqtt": "2.18.8" }*/const crypto = require('crypto');const mqtt = require('mqtt');//设备身份三元组+区域 

const deviceConfig = {    productKey: "替换productKey",    deviceName: "替换deviceName",    deviceSecret: "替换deviceSecret",    regionId: "cn-shanghai"};

const url = `tcp://${deviceConfig.productKey}.iot-as-mqtt.${deviceConfig.regionId}.aliyuncs.com:1883`;//2.建立连接const client = mqtt.connect(url, makeMqttOptions(deviceConfig));//3.监听RRPC指令client.subscribe(`/ext/rrpc/+/this/is/my/topic`)client.on('message', function(topic, message) {    console.log("topic=" + topic)    console.log("payloadJson=" + message)    //4.响应RRPC指令    if (topic.indexOf(`/ext/rrpc/`) > -1) {        client.publish(topic, JSON.stringify({ code: 200, msg: "rrpc ok" }));    }

})/*  生成MQTT连接参数*/function makeMqttOptions() {

    const params = {        productKey: deviceConfig.productKey,        deviceName: deviceConfig.deviceName,        timestamp: Date.now(),        clientId: Math.random().toString(36).substr(2),    }    //CONNECT参数    const options = {        keepalive: 60, //60s        clean: false, //cleanSession保持持久会话        protocolVersion: 4 //MQTT v3.1.1    }    //1.生成clientId，username，password    options.password = signHmacSha1(params, deviceConfig.deviceSecret);    options.clientId = `${params.clientId}|securemode=3,signmethod=hmacsha1,timestamp=${params.timestamp},ext=1|`;    options.username = `${params.deviceName}&${params.productKey}`;

    return options;}

/*  生成基于HmacSha1的password  参考文档：https://help.aliyun.com/document_detail/73742.html?#h2-url-1*/function signHmacSha1(params, deviceSecret) {

    let keys = Object.keys(params).sort();    // 按字典序排序    keys = keys.sort();    const list = [];    keys.map((key) => {        list.push(`${key}${params[key]}`);    });    const contentStr = list.join('');    return crypto.createHmac('sha1', deviceSecret).update(contentStr).digest('hex');}

4.2 服务端POP API调用代码(Nodejs)

const co = require('co');const RPCClient = require('@alicloud/pop-core').RPCClient;

const options = {    accessKey:"替换accessKey",    accessKeySecret: "替换accessKeySecret"};

//1.初始化clientconst client = new RPCClient({    accessKeyId: options.accessKey,    secretAccessKey: options.accessKeySecret,    endpoint: 'https://iot.cn-shanghai.aliyuncs.com',    apiVersion: '2018-01-20'});//2.构造RRPC参数const params = {    ProductKey: "你的产品ProductKey",    DeviceName: "你的设备DeviceName",    RequestBase64Byte: Buffer.from("Hello World").toString('base64'),    Timeout: 5000,    Topic:'/this/is/my/topic'};

co(function*() {    try {        //3.发起API调用        const response = yield client.request('RRpc', params);

        console.log(JSON.stringify(response));    } catch (err) {        console.log(err);    }});

4.3 实际运行效果

# 设备端日志$ node rrpc_client.js topic=/ext/rrpc/1128893568908287488/this/is/my/topicpayloadJson=Hello World

# 服务端日志$ node rrpc_Server.js {    "MessageId": "1128893568908287488",    "RequestId": "F9540921-8FDB-4671-B50A-84D119DA56D4",    "PayloadBase64Byte": "eyJjb2RlIjoyMDAsIm1zZyI6InJycGMgb2sifQ==",    "Success": true,    "RrpcCode": "SUCCESS"}

其中 eyJjb2RlIjoyMDAsIm1zZyI6InJycGMgb2sifQ== 解码后即：{ code: 200, msg: "rrpc ok" }

4.4 IoT物联网平台 日志服务