OneNET 平台传感器数据采集与展示

OneNET 平台传感器数据采集与展示 — 完整入门教程

适合零基础入门，以温湿度采集为例，完整走通「注册 → 建产品 → 接设备 → 上传数据 → 可视化展示」全流程。

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一、整体流程概览

传感器(DHT11等) → 单片机(STM32/ESP32/ESP8266) → MQTT协议 → OneNET云平台 → View可视化大屏

整个过程分 5 步：

1. 注册 OneNET 账号，进入 OneNET Studio
2. 创建产品 & 定义物模型（告诉平台你有哪些数据）
3. 创建设备（在平台上注册一个虚拟设备）
4. 硬件端通过 MQTT 协议上传传感器数据
5. 用 OneNET View 做数据可视化展示

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二、第 1 步：注册账号 & 进入平台

1. 打开 OneNET 官网：open.iot.10086.cn/
2. 点击右上角「注册」，使用手机号注册（免费）
3. 登录后，进入控制台，点击左侧菜单的 「OneNET Studio」（这是新版统一入口）

注意：2023 年 4 月后，OneNET 将 NB-IoT 套件、MQTT 套件、物生活平台合并为统一的 OneNET Studio，老版教程的截图可能不一样，以新版为准。

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三、第 2 步：创建产品 & 定义物模型

3.1 创建产品

1. 在 OneNET Studio 控制台，点击 「产品管理」→「创建产品」
2. 填写产品信息：
   • 产品名称：例如 温湿度监测器
   • 联网方式：选择 Wi-Fi（如果用 ESP8266/ESP32）或 蜂窝网络（如果用 4G 模组）
   • 数据协议：选择 「OneJSON」（推荐，基于物模型）或「数据流」（更简单但功能少）
   • 设备接入协议：选择 「MQTT」（最常用）
3. 点击「创建」

3.2 定义物模型（功能定义）

物模型就是告诉平台「你的设备有哪些属性」。

1. 进入刚创建的产品 → 点击 「功能定义」（或「设置物模型」）
2. 点击「添加自定义功能点」，逐个添加：

功能名称	标识符	数据类型	取值范围	单位
温度	temperature	float	-40 ~ 80	℃
湿度	humidity	float	0 ~ 100	%RH

3. 添加完成后点击 「保存」 使物模型生效

提示：如果选择了「数据流」协议而非 OneJSON，则不需要定义物模型，数据流名称（key）可以在上传数据时自由指定。

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四、第 3 步：创建设备

1. 在产品页面，切换到 「设备管理」→「添加设备」
2. 填写：
   • 设备名称：例如 sensor_001（建议用英文）
3. 创建成功后，记录以下 三个关键信息（连接时要用）：
   • 产品 ID（product_id）
   • 设备名称（device_name）
   • 设备密钥（device_key）或 产品密钥（product_key）

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五、第 4 步：设备端接入 — 上传传感器数据

5.1 MQTT 连接参数

OneNET MQTT 接入地址：

参数	值
服务器地址	mqtts.heclouds.com
端口	1883（TCP） / 8883（TLS 加密）
Client ID	设备名称
Username	产品ID
Password	经过 Token 算法计算的鉴权字符串

5.2 Token 计算

OneNET 使用 Token 鉴权，密码不是直接用密钥，而是需要计算：

Token 格式：
version=2018-10-31&res=products/{产品ID}/devices/{设备名称}&et={过期时间戳}&method=sha256&sign={签名}

• 官方提供了 Token 生成工具，可在 OneNET 文档中心下载
• 也可以用 Python 自行计算（下面给出示例）

Python Token 生成示例：

import base64
import hmac
import hashlib
import time
from urllib.parse import quote

def generate_token(product_id, device_name, device_key, expire_time=None):
    """生成 OneNET MQTT 连接所需的 Token"""
    if expire_time is None:
        expire_time = int(time.time()) + 3600 * 24 * 365  # 1年后过期

    # 资源路径
    res = f"products/{product_id}/devices/{device_name}"

    # 待签名字符串
    string_to_sign = f"{expire_time}\n{hashlib.sha256(res.encode()).hexdigest()}"

    # 使用设备密钥进行 HMAC-SHA256 签名
    key = base64.b64decode(device_key)
    sign = base64.b64encode(
        hmac.new(key, string_to_sign.encode(), hashlib.sha256).digest()
    ).decode()

    # 组装 Token
    token = (
        f"version=2018-10-31"
        f"&res={quote(res, safe='')}"
        f"&et={expire_time}"
        f"&method=sha256"
        f"&sign={quote(sign, safe='')}"
    )
    return token

# 使用示例
product_id = "你的产品ID"
device_name = "sensor_001"
device_key = "你的设备密钥"

token = generate_token(product_id, device_name, device_key)
print(f"Password: {token}")

提示：初学者建议先用官方提供的 Token 计算小工具，填入参数即可生成。

5.3 数据上报格式（OneJSON 物模型模式）

连接成功后，向以下 Topic 发送数据：

上报属性 Topic：

$sys/{产品ID}/{设备名称}/thing/property/post

消息体（JSON）：

{
    "id": "1",
    "version": "1.0",
    "params": {
        "temperature": {
            "value": 25.6
        },
        "humidity": {
            "value": 65.3
        }
    }
}

5.4 硬件方案选择

根据你的情况选择一种：

方案	说明	适合场景
ESP8266 + DHT11	最便宜，Arduino 开发	课设/毕设入门
ESP32 + 传感器	性能更强，支持蓝牙 + Wi-Fi	稍复杂的项目
STM32 + ESP8266	STM32 采集数据，ESP8266 负责联网	需要学 STM32 的场景
STM32 + 4G 模组	无需 Wi-Fi，SIM 卡联网	户外/无 Wi-Fi 环境
树莓派	Python 直接开发	快速原型验证

5.5 ESP8266 (Arduino) 示例代码

以 ESP8266 + DHT11 为例的核心代码框架：

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <DHT.h>

// Wi-Fi 配置
const char* ssid = "你的WiFi名称";
const char* password = "你的WiFi密码";

// OneNET MQTT 配置
const char* mqtt_server = "mqtts.heclouds.com";
const int mqtt_port = 1883;
const char* client_id = "sensor_001";        // 设备名称
const char* mqtt_user = "你的产品ID";         // 产品ID
const char* mqtt_pass = "计算好的Token";       // Token

// 传感器配置
#define DHTPIN D4
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

// 上报数据的 Topic
char topic[128];

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    dht.begin();

    // 连接 Wi-Fi
    WiFi.begin(ssid, password);
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
        delay(500);
        Serial.print(".");
    }
    Serial.println("WiFi connected");

    // 连接 MQTT
    client.setServer(mqtt_server, mqtt_port);

    // 拼接 Topic
    sprintf(topic, "$sys/%s/%s/thing/property/post", mqtt_user, client_id);
}

void reconnect() {
    while (!client.connected()) {
        if (client.connect(client_id, mqtt_user, mqtt_pass)) {
            Serial.println("MQTT connected");
        } else {
            delay(5000);
        }
    }
}

void loop() {
    if (!client.connected()) {
        reconnect();
    }
    client.loop();

    // 读取传感器数据
    float temp = dht.readTemperature();
    float humi = dht.readHumidity();

    if (!isnan(temp) && !isnan(humi)) {
        // 构造 OneJSON 格式消息
        char payload[256];
        sprintf(payload,
            "{\"id\":\"1\",\"version\":\"1.0\",\"params\":{"
            "\"temperature\":{\"value\":%.1f},"
            "\"humidity\":{\"value\":%.1f}"
            "}}",
            temp, humi);

        // 发布到 OneNET
        client.publish(topic, payload);
        Serial.printf("Published: temp=%.1f, humi=%.1f\n", temp, humi);
    }

    delay(10000);  // 每10秒上报一次
}

5.6 没有硬件？用 MQTTX 工具模拟

如果你暂时没有硬件，可以用 MQTTX 桌面工具模拟设备上报数据：

1. 下载 MQTTX：mqttx.app/
2. 新建连接，填入上面的 MQTT 参数
3. 连接成功后，向对应 Topic 发布 JSON 数据
4. 回到 OneNET 平台查看设备状态是否变为「在线」，数据是否有上报

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六、第 5 步：数据可视化展示

6.1 在设备详情页查看数据

最简单的方式：进入 OneNET Studio → 设备管理 → 点击你的设备 → 查看「设备详情」页面，可以看到上报的属性值和历史数据曲线。

6.2 使用 OneNET View 3.0 制作可视化大屏

这是 OneNET 提供的拖拽式可视化工具，可以做出专业的数据展示页面。

操作步骤：

1. 在 OneNET Studio 左侧菜单找到 「数据可视化」→「OneNET View」
2. 点击 「新建项目」，选择一个模板或空白项目
3. 进入编辑器后，从左侧组件库拖入需要的组件：
   • 仪表盘：实时显示当前温度/湿度值
   • 折线图：显示温湿度随时间的变化趋势
   • 数字翻牌器：突出显示关键数值
   • 文字标题：添加页面说明
4. 点击组件 → 右侧「数据」面板 → 选择数据来源：
   • 数据源类型：OneNET 设备
   • 选择你的产品和设备
   • 绑定对应的属性（temperature / humidity）
5. 调整样式、颜色、布局
6. 点击 「预览」 查看效果
7. 满意后点击 「发布」，生成一个可分享的链接

6.3 通过 API 自己开发展示页面

如果你想更灵活地开发前端页面，可以调用 OneNET 的 RESTful API 获取数据：

GET https://iot-api.heclouds.com/thingmodel/query-device-property
Header: authorization: 你的Token
参数: product_id, device_name

然后用 ECharts、Chart.js 等前端图表库自行渲染。

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七、常见问题

Q1: 设备一直显示「离线」？

• 检查 MQTT 连接参数是否正确（产品ID、设备名称、Token）
• Token 是否过期
• 网络是否能访问 mqtts.heclouds.com:1883

Q2: 物模型和数据流有什么区别？

• 物模型（OneJSON）：结构化的，先定义属性再上传，推荐新项目使用
• 数据流：更灵活，key-value 方式直接上传，适合简单场景

Q3: 一个账号能接多少设备？

• 免费用户可以接入一定数量的设备（通常几十到上百台），对于学习和小项目完全够用

Q4: 数据多久刷新一次？

• 取决于你设备端的上报频率，一般设为 5~60 秒上报一次即可

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八、推荐学习资源

• OneNET 官方文档：open.iot.10086.cn/doc/v5/
• OneNET Studio 帮助文档：open.iot.10086.cn/studio/summ…
• CSDN 搜索：「OneNET 2024 MQTT 教程」有大量图文教程
• B站搜索：「OneNET 物联网」有视频演示教程
• MQTTX 下载：mqttx.app/ （无硬件时模拟测试）
• Token 计算工具：OneNET 文档中心提供下载

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总结：OneNET 做传感器数据采集展示的核心就是三件事 —— ① 平台上建好产品和设备，② 硬件端通过 MQTT 把数据发上去，③ 用 View 或 API 把数据展示出来。