.NET Core2使用Azure雲上的Iot-Hub服務

基於工業4.0大背景下的工業物聯網是近幾年內熱門的話題，依靠信息化技術企業可以實現數字化轉型，生產可以實現智能化制造，設備可以實現自動化運作。然而，海量的數據采集是整個建設過程的基礎環節，如何處理與利用這海量的數據是信息化技術中最重要的開發工作。那么，基於Azure國內雲端的Iot-Hub服務是提供給開發人員另一個高效的數據處理方案，這里將通過代碼的方式介紹如何將Iot-Hub服務集成到咱們的程序中來。

 

Azure雲的Iot-Hub服務

Internet of things（簡稱Iot）物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。Iot-Hub是一個由微軟提供的基於Azure雲上的工業物聯網解決方案，它可以大規模的管理Iot設備，可以與數百萬的 IoT 設備建立雙向通信，且支持各種操作系統和通信協議，另外它還能利用邊緣計算實現更多的開發需要。如下是跟Iot-Hub相關的網址：

Iot-Hub官網（國內）：https://www.azure.cn/zh-cn/home/features/iot-hub/

 

准備

這里將模擬一個iot設備上行到雲端的demo，所以在着手開始實現之前咱們需准備一些必要的環境，如下：

1、在Azure上創建一個名為“myHub”的Iot-Hub服務，並將其的“連接字符串”獲取，以備后用。

2、在”myHub”服務控制台內創建一個名為“myDevice”的設備，並將其的“連接字符串”獲取，以備后用。

3、用VS2017開發工具創建兩個基於.NET Core2的控制台程序，分別為：“Production”、“Consume”：

3.1、“Production”用來模擬Iot設備產生數據（運行於設備本地端），並將數據發送到Iot-Hub服務中，需在項目中通過Nuget管理器引用由微軟提供的sdk類庫“Microsoft.Azure.Devices.Client”。

3.2、“Consume”用來從Iot-Hub服務實時獲取數據（運行於服務器雲端），需在項目中通過Nuget管理器引用由微軟提供的sdk類庫“Microsoft.Azure.Devices”、“Microsoft.ServiceBus”。

 

實現

通過上述的准備后，咱們就可以進入具體的發布與集成工作了，如下：

1、“Production”端（運行在本地設備端）用於模擬設備產生數據的代碼如下：

using Microsoft.Azure.Devices.Client;
using Newtonsoft.Json;
using System;
using System.Text;

namespace Production
{
    class Program
    {
        //聲明一個DeviceClient對象
        private static DeviceClient deviceClient = null;
        //創建一個定時器
        private static System.Timers.Timer timer = new System.Timers.Timer();

        static void Main(string[] args)
        {
            //設備連接字符串，從設備控制台中獲取
            var conn = "HostName=myHub.azure-devices.cn;DeviceId=myDevice;SharedAccessKey=sReB225545Jl4Gw=";
            //創建DeviceClient對象的實例
            deviceClient = DeviceClient.CreateFromConnectionString(conn, TransportType.Mqtt);
            timer.Interval = 5000;
            timer.Elapsed += Timer_Elapsed;
            timer.AutoReset = true;
            timer.Start();
            var request = "";
            Console.WriteLine("輸入exit則退出，並結束當前程序");
            do
            {
                request = Console.ReadLine();
                if (request.Equals("exit"))
                {
                    Environment.Exit(0);
                }
            } while (true);
        }

        /// <summary>
        /// 定時任務，模擬向Iot-Hub發送設備數據
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private static async void Timer_Elapsed(object sender, System.Timers.ElapsedEventArgs e)
        {
            //創建一條數據
            var model = new Info();
            model.Timestamp = DateTime.Now;
            model.Val = new Random().Next(0, 2000);

            var dataBuffer = JsonConvert.SerializeObject(model);
            //將數據封裝到Message對象
            var eventMessage = new Message(Encoding.UTF8.GetBytes(dataBuffer));
            //通過DeviceClient將數據發送到雲端
            await deviceClient.SendEventAsync(eventMessage).ConfigureAwait(false);
        }

    }

    /// <summary>
    /// 實體對象
    /// </summary>
    class Info
    {
        public int Val { get; set; }

        public DateTime Timestamp { get; set; }
    }
}

 

2、“Consume”端（運行在服務器雲端）用於消費來自Iot-Hub的代碼如下：

using Microsoft.Azure.Devices.Common;
using Microsoft.ServiceBus.Messaging;
using System;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Consume
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ReceiveCommands().Wait();
        }

        static async Task ReceiveCommands()
        {
            //iot-hub服務連接字符串
            var conn = "HostName=myHub.azure-devices.cn;SharedAccessKeyName=iothubowner;SharedAccessKey=km7jjceOUr+98865=";
            //iot-hub服務內的設備名稱
            var device = "myDevice";
            //創建一個EventHubClient對象
            var eventHubClient = EventHubClient.CreateFromConnectionString(conn, "messages/events");
            var eventHubPartitionsCount = eventHubClient.GetRuntimeInformation().PartitionCount;
            //從指定的設備中獲取數據
            var partition = EventHubPartitionKeyResolver.ResolveToPartition(device, eventHubPartitionsCount);
            var eventHubReceiver = eventHubClient.GetDefaultConsumerGroup().CreateReceiver(partition, DateTime.Now);

            while (true)
            {
                try
                {
                    //從Iot-Hub雲端獲取數據
                    var receivedMessage = await eventHubReceiver.ReceiveAsync(TimeSpan.FromSeconds(1));
                    if (receivedMessage != null)
                    {
                        var messageData = Encoding.ASCII.GetString(receivedMessage.GetBytes());
                        if (!string.IsNullOrEmpty(messageData))
                        {
                            Console.WriteLine(messageData);
                        }
                    }
                }
                catch
                {
                }
            }
        }

    }
}

 

3、分別運行“Production”與“Consume”端后，也可在Azure的Iot-Hub控制台查看實時報表，如下：

 

總結

1、通過Azure雲端的Iot-Hub服務可以非常高效的實現Iot設備的管理與數據采集。

2、在.NetCore2程序中使用由微軟提供的“Microsoft.Azure.Devices.Client”、“Microsoft.Azure.Devices”、“Microsoft.ServiceBus”類庫，可以非常簡便的在程序中集成Iot-Hub。

 

聲明

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