Azure IoT Hub 十分钟入门系列 （6）- 了解设备孪生（device twin）

 

本文主要内容：

1. 了解设备孪生的概念，用途

2. 实战：

         服务端根据设备ID=”device01“ 修改tag，设置为region=”浦东“,plant="张江高科技园区"；

         服务端查询plant=”张江高科技园区“的设备并将deviceid列出来；

        设备通过reported属性修改connectivity=”cellular“   （当前联网状态为 移动网络）

        服务端查询reported属性修改connectivity=”cellular“，并列出device id。

 

         

视频讲解：

 

device-twin.mp4

 

图文内容：

设备孪生（Device Twin）是什么？

      设备孪生是Azure IoT Hub维护的一个Json 数据库，每一个存在于IoT Hub中的设备，都有一个Json文件，同时提供了可以查询/修改这些文件的API/SDK。

设备孪生的Json文件结构？

    Tags：

             通常用来标记不常变动的数据，比如，当前的设备安装地址，当前设备所属的用户信息，设备的硬件型号等等。这个值只能由服务端进行读/写。

   Properties:

             Desired 属性：

                     服务端可读写，设备侧可读，可订阅变更通知事件，通常用法是 服务端进行修改，客户端收到修改并进行操作，例如，服务端修改为 更改上传频率为20秒，设备会订阅到这个变更事件，然后执行修改上传频率为20秒。

            Reported属性：

                     服务端只读，设备侧可读写，通常用法是，设备上报某个值的变更，服务端通过查询，得知设备值是多少。

                     注意：Desired 和Reported 属性可以配套使用，例如，服务器通知 某个device的 desired 属性版本号从1.0变更为2.0，设备侧收到变更通知，执行下载固件，安装固件，

 

 

案例步骤：

本案例参考：https://docs.azure.cn/zh-cn/iot-hub/iot-hub-node-node-twin-getstarted

1. 创建服务端代码，AddTagsAndQuery.js， 代码放到文件夹A中，使用如下服务端代码：

'use strict';
 var iothub = require('azure-iothub');  var connectionString = ' your iot hub string';  var registry = iothub.Registry.fromConnectionString(connectionString);  registry.getTwin('device01', function(err, twin){  if (err) {  console.error(err.constructor.name + ': ' + err.message);  } else {  var patch = {  tags: {  location: {  region: '浦东',  plant: '张江高科技园区'  }  }  };  twin.update(patch, function(err) {  if (err) {  console.error('Could not update twin: ' + err.constructor.name + ': ' + err.message);  } else {  console.log(twin.deviceId + ' twin updated successfully');  queryTwins();  }  });  }  });  var queryTwins = function() {  var query = registry.createQuery("SELECT * FROM devices WHERE tags.location.plant = '张江高科技园区'", 100);  query.nextAsTwin(function(err, results) {  if (err) {  console.error('Failed to fetch the results: ' + err.message);  } else {  console.log("Devices in 张江高科技园区: " + results.map(function(twin) {return twin.deviceId}).join(','));  }  });  query = registry.createQuery("SELECT * FROM devices WHERE properties.reported.connectivity.type = 'cellular'", 100);  query.nextAsTwin(function(err, results) {  if (err) {  console.error('Failed to fetch the results: ' + err.message);  } else {  console.log("Devices using cellular network: " + results.map(function(twin) {return twin.deviceId}).join(','));  }  });  };

 

在文件夹A中，依次执行如下代码准备服务端SDK环境：

npm init --yes
npm install azure-iothub --save node AddTagsAndQuery.js

 

代码执行结果如下，根据张江高科技园区能查询出结果，根据cellular查询不到结果。

2. 创建设备端代码，reportconnectivity.js， 代码放到文件夹B中，使用如下设备侧代码：

'use strict';
 var Client = require('azure-iot-device').Client;  var Protocol = require('azure-iot-device-mqtt').Mqtt;  var connectionString = 'your device string';  var client = Client.fromConnectionString(connectionString, Protocol);  client.open(function(err) {  if (err) {  console.error('could not open IotHub client');  } else {  console.log('client opened');  client.getTwin(function(err, twin) {  if (err) {  console.error('could not get twin');  } else {  var patch = {  connectivity: {  type: 'cellular'  }  };  twin.properties.reported.update(patch, function(err) {  if (err) {  console.error('could not update twin');  } else {  console.log('twin state reported');  process.exit();  }  });  }  });  }  });

 

在文件夹B中依次执行如下代码，安装SDK：

npm init --yes
npm install azure-iot-device azure-iot-device-mqtt --save node ReportConnectivity.js

执行结果如下：

此时，我们再次执行服务端查询，本次能查询出device01使用的是cellular网络，结果如下，

同时，我们也可以在portal进行查询：