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

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 --yesnpm install azure-iothub --savenode 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 --yesnpm install azure-iot-device azure-iot-device-mqtt --savenode 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：