Azure IoT 技术研究系列3-设备到云、云到设备通信

上篇博文中我们将模拟设备注册到Azure IoT Hub中：我们得到了设备的唯一标识。

Azure IoT 技术研究系列2-设备注册到Azure IoT Hub

本文中我们继续深入研究，设备到云、云到设备通信。

1. 在Azure IoT Hub中接收模拟设备的消息

读取设备到云消息的Event Hub兼容终结点，使用 AMQP 协议。

我们新建一个Console控制台工程：IoTServer，添加Nuget引用：WindowsAzure.ServiceBus

核心的命名空间：using Microsoft.ServiceBus.Messaging;

核心类：EventHubClient

通过EventHubClient创建一个EventHubReceiver，不间断的接收设备侧的消息。

         static string connectionString = "HostName=IoTTest.*******;SharedAccessKeyName=iothubowner;SharedAccessKey=***";

         static string iotHubD2cEndpoint = "messages/events";

         static EventHubClient eventHubClient;

ReceiveMessagesFromDeviceAsync方法：

         /// <summary>

         /// 接收设备侧的消息

         /// </summary>

         /// <param name="partition">分区</param>

         /// <param name="ct">取消标识</param>

         /// <returns>Task</returns>

         private static async Task ReceiveMessagesFromDeviceAsync(string partition, CancellationToken ct)

         {

             var eventHubReceiver = eventHubClient.GetDefaultConsumerGroup().CreateReceiver(partition, DateTime.UtcNow);

             while (true)

             {

                 if (ct.IsCancellationRequested) break;

                 EventData eventData = await eventHubReceiver.ReceiveAsync();

                 if (eventData == null) continue;

                 string data = Encoding.UTF8.GetString(eventData.GetBytes());

                 Console.WriteLine("Message received. Partition: {0} Data: '{1}'", partition, data);

                 //防止CPU被占满

                 Task.Delay().Wait();

             }

         }

Main函数中我们将整个IoTServer Run起来：

         static void Main(string[] args)

         {

             Console.WriteLine("Azure IoT Hub 接收消息..., Press Ctrl-C to exit.\n");

             eventHubClient = EventHubClient.CreateFromConnectionString(connectionString, iotHubD2cEndpoint);

             var d2cPartitions = eventHubClient.GetRuntimeInformation().PartitionIds;

             CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();

             System.Console.CancelKeyPress += (s, e) =>

             {

                 e.Cancel = true;

                 cts.Cancel();

                 Console.WriteLine("Exiting...");

             };

             var tasks = new List<Task>();

             foreach (string partition in d2cPartitions)

             {

                 tasks.Add(ReceiveMessagesFromDeviceAsync(partition, cts.Token));

             }

             Task.WaitAll(tasks.ToArray());

         }

2. 模拟设备发送消息到Azure IoT Hub

我们同样新建一个Console控制台工程：Device，用于模拟向Azure IoT Hub 发送消息。

首先添加Nuget引用：Microsoft.Azure.Devices.Client，这个Nuget依赖的Nuget很多，不要着急，慢慢Install吧

核心的命名空间：

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

核心类：

Microsoft.Azure.Devices.Client.DeviceClient

模拟设备往Azure IoT Hub发消息时，用到了设备的Key（唯一标识）和IoT Hub HostName, 上篇博文中提到的主机名：Azure IoT 技术研究系列2-设备注册到Azure IoT Hub

         static DeviceClient deviceClient;

         static string iotHubUri = "IoTTest.******";          //iot hub hostname

         static string deviceKey = "+jDqO+Nu2g************="; //device key

添加一个循环向Azure IoT Hub发送消息的方法：SendDeviceToCloudMessagesAsync，1s 一条消息

         /// <summary>

         /// 循环向Azure IoT Hub发送消息

         /// </summary>

         private static async void SendDeviceToCloudMessagesAsync()

         {

             double avgWindSpeed = ; // m/s

             Random rand = new Random();

             while (true)

             {

                 //发送遥测数据

                 double currentWindSpeed = avgWindSpeed + rand.NextDouble() *  - ;

                 var telemetryDataPoint = new

                 {

                     deviceId = "TeldPile001",

                     windSpeed = currentWindSpeed

                 };

                 var messageString = JsonConvert.SerializeObject(telemetryDataPoint);

                 var message = new Message(Encoding.ASCII.GetBytes(messageString));

                 await deviceClient.SendEventAsync(message);

                 Console.WriteLine("{0} > Sending message: {1}", DateTime.Now, messageString);

                 //1s 一条

                 await Task.Delay();

             }

         }

然后，在Main函数中启动模拟设备发送消息：

         static void Main(string[] args)

         {

             Console.WriteLine("模拟设备通信...\n");

             deviceClient = DeviceClient.Create(iotHubUri, new DeviceAuthenticationWithRegistrySymmetricKey("TeldPile001", deviceKey), TransportType.Mqtt);

             SendDeviceToCloudMessagesAsync();

             Console.ReadLine();

         }

3. 启动运行测试

在解决方案上设置双启动项目：Device和IoTServer

F5 Run：

可以发现，设备侧消息发送、Azure IoT Hub接收是同步的

我们查看Azure Portal中的统计：

总结：通过这两篇博文，我们研究验证了Azure IoT Hub 注册设备、设备和云之间的通信，感觉整个Azure 的 IoT Hub还是非常好用、易用，比较容易理解和操作，基于PaaS层的IoT Hub，可以做很多有价值的设计和方案。

周国庆

2017/4/18

巴特西

Azure IoT 技术研究系列3-设备到云、云到设备通信

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