.NET Core2使用Azure云上的Iot-Hub服务

基于工业4.0大背景下的工业物联网是近几年内热门的话题，依靠信息化技术企业可以实现数字化转型，生产可以实现智能化制造，设备可以实现自动化运作。然而，海量的数据采集是整个建设过程的基础环节，如何处理与利用这海量的数据是信息化技术中最重要的开发工作。那么，基于Azure国内云端的Iot-Hub服务是提供给开发人员另一个高效的数据处理方案，这里将通过代码的方式介绍如何将Iot-Hub服务集成到咱们的程序中来。

Azure云的Iot-Hub服务

Internet of things（简称Iot）物联网是新一代信息技术的重要组成部分。Iot-Hub是一个由微软提供的基于Azure云上的工业物联网解决方案，它可以大规模的管理Iot设备，可以与数百万的 IoT 设备建立双向通信，且支持各种操作系统和通信协议，另外它还能利用边缘计算实现更多的开发需要。如下是跟Iot-Hub相关的网址：

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

准备

这里将模拟一个iot设备上行到云端的demo，所以在着手开始实现之前咱们需准备一些必要的环境，如下：

1、在Azure上创建一个名为“myHub”的Iot-Hub服务，并将其的“连接字符串”获取，以备后用。

2、在”myHub”服务控制台内创建一个名为“myDevice”的设备，并将其的“连接字符串”获取，以备后用。

3、用VS2017开发工具创建两个基于.NET Core2的控制台程序，分别为：“Production”、“Consume”：

3.1、“Production”用来模拟Iot设备产生数据（运行于设备本地端），并将数据发送到Iot-Hub服务中，需在项目中通过Nuget管理器引用由微软提供的sdk类库“Microsoft.Azure.Devices.Client”。

3.2、“Consume”用来从Iot-Hub服务实时获取数据（运行于服务器云端），需在项目中通过Nuget管理器引用由微软提供的sdk类库“Microsoft.Azure.Devices”、“Microsoft.ServiceBus”。

实现

通过上述的准备后，咱们就可以进入具体的发布与集成工作了，如下：

1、“Production”端（运行在本地设备端）用于模拟设备产生数据的代码如下：

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

namespace Production
{
    class Program
    {
        //声明一个DeviceClient对象
        private static DeviceClient deviceClient = null;
        //创建一个定时器
        private static System.Timers.Timer timer = new System.Timers.Timer();

        static void Main(string[] args)
        {
            //设备连接字符串，从设备控制台中获取
            var conn = "HostName=myHub.azure-devices.cn;DeviceId=myDevice;SharedAccessKey=sReB225545Jl4Gw=";
            //创建DeviceClient对象的实例
            deviceClient = DeviceClient.CreateFromConnectionString(conn, TransportType.Mqtt);
            timer.Interval = 5000;
            timer.Elapsed += Timer_Elapsed;
            timer.AutoReset = true;
            timer.Start();
            var request = "";
            Console.WriteLine("输入exit则退出，并结束当前程序");
            do
            {
                request = Console.ReadLine();
                if (request.Equals("exit"))
                {
                    Environment.Exit(0);
                }
            } while (true);
        }

        /// <summary>
        /// 定时任务，模拟向Iot-Hub发送设备数据
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private static async void Timer_Elapsed(object sender, System.Timers.ElapsedEventArgs e)
        {
            //创建一条数据
            var model = new Info();
            model.Timestamp = DateTime.Now;
            model.Val = new Random().Next(0, 2000);

            var dataBuffer = JsonConvert.SerializeObject(model);
            //将数据封装到Message对象
            var eventMessage = new Message(Encoding.UTF8.GetBytes(dataBuffer));
            //通过DeviceClient将数据发送到云端
            await deviceClient.SendEventAsync(eventMessage).ConfigureAwait(false);
        }

    }

    /// <summary>
    /// 实体对象
    /// </summary>
    class Info
    {
        public int Val { get; set; }

        public DateTime Timestamp { get; set; }
    }
}

2、“Consume”端（运行在服务器云端）用于消费来自Iot-Hub的代码如下：

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服务连接字符串
            var conn = "HostName=myHub.azure-devices.cn;SharedAccessKeyName=iothubowner;SharedAccessKey=km7jjceOUr+98865=";
            //iot-hub服务内的设备名称
            var device = "myDevice";
            //创建一个EventHubClient对象
            var eventHubClient = EventHubClient.CreateFromConnectionString(conn, "messages/events");
            var eventHubPartitionsCount = eventHubClient.GetRuntimeInformation().PartitionCount;
            //从指定的设备中获取数据
            var partition = EventHubPartitionKeyResolver.ResolveToPartition(device, eventHubPartitionsCount);
            var eventHubReceiver = eventHubClient.GetDefaultConsumerGroup().CreateReceiver(partition, DateTime.Now);

            while (true)
            {
                try
                {
                    //从Iot-Hub云端获取数据
                    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、分别运行“Production”与“Consume”端后，也可在Azure的Iot-Hub控制台查看实时报表，如下：

总结

1、通过Azure云端的Iot-Hub服务可以非常高效的实现Iot设备的管理与数据采集。

2、在.NetCore2程序中使用由微软提供的“Microsoft.Azure.Devices.Client”、“Microsoft.Azure.Devices”、“Microsoft.ServiceBus”类库，可以非常简便的在程序中集成Iot-Hub。

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