阿里云IoT软件包手册的框架是由哪些部分组成的

软件包介绍

ali-iotkit 是 RT-Thread 移植的用于连接阿里云 IoT 平台的软件包。基础 SDK 是阿里提供的 iotkit-embedded C-SDK。

物联网套件提供了如下的能力:

嵌入式设备快速接入(设备端SDK)

设备管理

设备和数据信息安全

桥接到阿里云其他产品, 对设备数据存储/计算

在物联网平台场景架构图中，左边物联网设备端 SDK 就是将嵌入式设备连接到阿里云的部分。

软件框架图

iotkit SDK 为了方便设备上云封装了丰富的连接协议，如 MQTT、CoAP、HTTP、TLS，并且对硬件平台进行了抽象，使其不受具体的硬件平台限制而更加灵活。在代码架构方面，iotkit SDK 分为三层，如下图所示：

最底层称为硬件平台抽象层, 也简称HAL层（Hardware Abstract Layer）

抽象不同的嵌入式目标板上，操作系统对SDK的支撑函数，包括网络收发、 TLS/DTLS 通道建立和读写, 内存申请是否和互斥量加锁解锁等。

中间层称为SDK内核实现层（IoT SDK Core Implements）

物联网平台 C-SDK 的核心实现部分, 它基于 HAL 层接口完成了 MQTT/CoAP 通道等的功能封装， 包括 MQTT 的连接建立、 报文收发、CoAP 的连接建立、报文收发、 OTA 的固件状态查询和 OTA 的固件下载等。

中间层的封装，使得用户无需关心内部实现逻辑，可以不经修改地应用。

最上层称为SDK接口声明层（IoT SDK Interface Layer）

最上层是为应用提供 API 的，用户使用该层的 API 完成具体的业务逻辑。

软件包目录结构

ports 目录是 RT-Thread 移植 iotkit-embedded 软件包时所涉及到的移植文件，使用 scons 进行重新构建。

iotkit-embedded 软件包是阿里物联网平台 C-SDK 源码，包含连接阿里云所必须的软件包。

ali-iotkit

| README.md // 软件包使用说明

| SConscript // RT-Thread 默认的构建脚本

+---docs

| +---figures // 文档使用图片

| | api.md // API 使用说明

| | introduction.md // 软件包详细介绍

| | LICENSE // 许可证文件

| | principle.md // 实现原理

| | README.md // 文档结构说明

| | samples.md // 软件包示例

| | user-guide.md // 使用说明

| +---version.md // 版本说明

+---ports // 移植文件

| +---rtthread // OS 相关移植文件

| +---ssl // MbedTLS 相关的移植文件

+---samples

| +---mqtt // MQTT 通道接入阿里云的示例程序

| +---ota // 阿里云 OTA 功能演示例程

+---iotkit-embedded // iotkit 源码

iotkit-embedded 软件包目录结构

iotkit-embedded 软件包是阿里物联网平台 C-SDK 源码，未经修改，包含里了连接阿里云 IoT 所必须的软件包。 RT-Thread 移植后，没有使用 iotkit-embedded 中默认的 Makefile 构建脚本，而是使用 scons 重新进行的构建。

iotkit-embedded 软件包目录结构如下所示：

+-- LICENSE : 软件许可证, Apache-2.0 版本软件许可证

+-- make.settings : 功能裁剪配置, 如 MQTT|CoAP, 或裁剪如 OTA|Shadow

+-- README.md : 快速开始导引

+-- sample : 例程目录, 演示通信模块和服务模块的使用

| +-- mqtt : 演示如何使用通信模块 MQTT 的 API

| +-- coap : 演示如何使用通信模块 CoAP 的 API

| +-- device-shadow : 演示如何使用服务模块 DeviceShadow 的 API

| +-- http : 演示如何使用通信模块 HTTP 的 API

| +-- ota : 演示如何使用服务模块 OTA 的 API

+-- src

+-- sdk-impl : SDK 的接口层, 提供总体的头文件, 和一些 API 的接口封装

+-- sdk-tests : SDK 的单元测试

+-- mqtt : 通信模块, 实现以 MQTT 协议接入

+-- coap : 通信模块, 实现以 CoAP 协议接入

+-- http : 通信模块, 实现以 HTTP 协议接入

+-- ota : 服务模块, 实现基于 MQTT|CoAP+HTTP+TLS 的固件下载通道

+-- shadow : 服务模块, 实现设备影子

+-- platform : 硬件平台抽象层, 需要移植适配

+-- import : 外部输入目录, 存放芯片/模组厂商提供的头文件/二进制库

+-- configs : 硬件平台编译配置, 如交叉编译工具链设置, 功能模块裁剪等

+-- scripts : 编译过程将要外部引用的脚本, 用户不必关注

+-- packages : SDK 引用的外部软件模块, 用户不必关注

+-- log : 基础模块, 实现运行日志

+-- system : 基础模块, 保存全局信息, 如 TLS 根证书, 设备标识 ID 等

+-- tls : 基础模块, 实现 TLS/DTLS, 来自裁剪过的开源软件 mbedtls

+-- utils : 基础模块, 实现工具函数, 如 SHA1 摘要计算、NTP 对时等

功能特点

不同网络接入

提供不同网络的设备接入方案，例如 2/3/4G、NB-IoT、LoRa 等，解决企业异构网络设备接入管理的痛点。

不同协议接入

提供多种协议的设备 SDK，例如 MQTT、CoAP、HTTP 等，这样既能满足设备需要长连接保证实时性的需求，也能满足设备需要短连接降低功耗的需求。

双向通信

提供设备与云端的上下行通道，能够稳定可靠的支撑设备上报与指令下发设备的场景。

设备影子

提供设备影子缓存机制，将设备与应用解耦，解决在无线网络不稳定情况下的通信不可靠痛点。

设备认证

提供一机一密的设备认证机制，降低设备被攻破的安全风险。

安全传输

提供 TLS 标准的数据传输通道，保证数据的机密性和完整性。

原作者：RT-Thread软件包手册