EdgeX Foundry试运行
EdgeX Foundry试运行
简介
EdgeX Foundry是一个由Linux基金会发起的,且厂商中立的开源IoT边缘计算项目。它可以采集来自多个源的数据,并将这些数据转发到一个中央系统。EdgeX Foundry支持多种IoT设备使用的协议,如BACNET、OPC-UA、MQTT和REST。EdgeX Foundry由一系列运行在容器中的微服务构成,微服务之间使用REST API接口进行交互。
可以将EdgeX 作为一个上层服务和设备之间的媒介,例如,某个设备使用了BACNET协议,但上层服务并不支持该协议,此时可以使用EdgeX 将上层服务的REST API转换为设备期望的协议和格式。
可以使用EdgeX 提供的规则功能,基于输入创建动作触发逻辑,如当值A大于X式,执行一个pre-set
命令。
通常会把EdgeX Foundry 安装在离传感器或产生数据较近的位置,如一个边缘网关应用附近。因此可能会安装上千个EdgeX,每个EdgeX负责各自数据的采集、转换和转发工作。
更完整的介绍,参见官方文档
安装
版本发布
可以在wiki上查看EdgeX的发布情况,当前最新版本名为Hanio,下一个版本名为Ireland。本次使用的版本为Hanio。
最好使用已经发布的版本,官方的master分支可能不大稳定
部署
官方提供了使用docker-compose的安装方式。官方git仓库提供了所有版本的docker-compose文件,使用分支名区分:
EdgeX 提供了两个可视化工具:portainer
和edgex-ui-go
。portainer
相当于一个简单的容器管理平台,edgex-ui-go
相当于一个设备管理平台。
下载并运行docker-compose.yml即可,结果如下,最后两个就是可视化工具portainer
和edgex-ui-go
查看设备
执行如下命令查看已有的设备:
# curl http://127.0.0.1:48082/api/v1/device
更多参见EdgeX的官方API文档。
创建设备
下面创建两种设备:
传感器集群
:生成温度和湿度数据一般设备
:使用REST接口,支持命令
后续使用两种方式创建设备:
- 手动方式:使用单独的REST命令创建传感器集群
- 脚本方式:使用Python脚本创建一般设备
EdgeX使用设备配置文件作为添加新设备的简单方法。设备配置文件是一个描述设备、数据格式以及支持的命令的模板,它是一个文本文件,以YAML的格式上传到EdgeX,并在后续创建新设备时引用。一种设备类型只能有一个配置文件。
传感器集群
使用EdgeX Foundry REST APIs手动创建该设备,也可以使用脚本方式创建。下面使用Postman发送REST 请求,步骤如下:
- 创建值描述信息
- 上传设备配置文件
- 创建设备
每一步操作都会用一个相同的主机IP地址,以及一个端口号。不同的端口号代表不同的微服务,例如:
- 48080:edgex-core-data
- 48081:edgex-core-metadata
- 48082:edgex-core-command
创建值描述信息
值描述信息会告诉EdgeX转发的数据格式以及数据的标签。本例中,值描述信息分别给出了温度和湿度的值。
首先创建与湿度有关的值描述,可以看到最后返回了一个id
# curl -X POST http://127.0.0.1:48080/api/v1/valuedescriptor -d '{
"name": "humidity",
"description": "Ambient humidity in percent",
"min": "0",
"max": "100",
"type": "Int64",
"uomLabel": "humidity",
"defaultValue": "0",
"formatting": "%s",
"labels": [
"environment",
"humidity"
]
}'
83d8ba2c-d12e-4531-99e6-213c3c84a895
创建与温度有关的值描述:
# curl -X POST http://127.0.0.1:48080/api/v1/valuedescriptor -d '{
"name": "temperature",
"description": "Ambient temperature in Celsius",
"min": "-50",
"max": "100",
"type": "Int64",
"uomLabel": "temperature",
"defaultValue": "0",
"formatting": "%s",
"labels": [
"environment",
"temperature"
]
}'
0a8f5637-db7d-4108-8f48-03a116ad8726
可以使用curl http://127.0.0.1:48080/api/v1/valuedescriptor|jq
查看已创建的值描述。
上传设备配置文件
下载设备配置文件并上传,可以看到也返回了一个Id'
# curl --location --request POST 'http://127.0.0.1:48081/api/v1/deviceprofile/uploadfile' --form 'file=@"/home/sensorClusterDeviceProfile.yaml"'
01373409-433d-4775-b7e1-4ede47daab80
可以使用curl http://127.0.0.1:48081/api/v1/deviceprofile|jq
查看上传的设备配置文件:
创建设备
在创建设备之前需要注意以下两点:
- 设备(REST设备)依赖名为"edgex-device-rest"的设备服务
- 创建设备时使用的
profile.name
字段必须与上传的设备配置文件中的name
字段"SensorCluster"相同
执行如下命令创建设备:
# curl -X POST http://127.0.0.1:48081/api/v1/device -d '{
"name": "Temp_and_Humidity_sensor_cluster_01",
"description": "Raspberry Pi sensor cluster",
"adminState": "unlocked",
"operatingState": "enabled",
"protocols": {
"example": {
"host": "dummy",
"port": "1234",
"unitID": "1"
}
},
"labels": [
"Humidity sensor",
"Temperature sensor",
"DHT11"
],
"location": "Tokyo",
"service": {
"name": "edgex-device-rest"
},
"profile": {
"name": "SensorCluster"
}
}'
a687ea40-13ca-4ed3-bb00-140ae84344a1
向EdgeX Foundry发送数据
向EdgeX Foundry发送温度和湿度数据:
# curl --request POST 'http://127.0.0.1:49986/api/v1/resource/Temp_and_Humidity_sensor_cluster_01/temperature' --header 'Content-Type: text/plain' --data-raw '23'
# curl --request POST 'http://127.0.0.1:49986/api/v1/resource/Temp_and_Humidity_sensor_cluster_01/humidity' --header 'Content-Type: text/plain' --data-raw '33'
使用curl http://127.0.0.1:48080/api/v1/event/count/Temp_and_Humidity_sensor_cluster_01
查看该设备上的事件数:
读取传入的数据
# curl -X GET http://localhost:48080/api/v1/reading/device/Temp_and_Humidity_sensor_cluster_01/100|jq
[
{
"id": "b72e2fde-fe8c-41ed-baa4-dab0155bc53d",
"created": 1622629900723,
"origin": 1622629900721518000,
"device": "Temp_and_Humidity_sensor_cluster_01",
"name": "humidity",
"value": "33",
"valueType": "Int64"
},
{
"id": "07b596c3-248a-4800-b0f6-6d5cb58964b6",
"created": 1622629813141,
"origin": 1622629813139238100,
"device": "Temp_and_Humidity_sensor_cluster_01",
"name": "temperature",
"value": "23",
"valueType": "Int64"
},
...
]
到此为止,数据已经传入到EdgeX Foundry,短时间内会保存在Redis DB中。由于数据不会在边缘设备中保存太久,因此需要配置如何导出数据。
导出数据
EdgeX 为多种云服务和应用提供了exporters,为了简化,下面使用社区提供的配置将EdgeX的数据发送到公开的MQTT broker(基于Hive MQ)。
下载docker-compose.yml并运行,按照前面的方式添加设备(可能需要清除docker volume
)。操作步骤可以见exporting-data。这样在公开的MQTT broker上就可以看到自己发送的数据。
可以在consul的Key/Value中设置
执行docker logs -f edgex-app-service-configurable-rules
就可以查看数据发送日志:
level=DEBUG ts=2021-06-02T14:54:39.641349729Z app=AppService-rules-engine source=runtime.go:59 msg="Processing message: 1 Transforms"
level=DEBUG ts=2021-06-02T14:54:39.642895079Z app=AppService-rules-engine source=outputdata.go:38 msg="Setting output data"
level=DEBUG ts=2021-06-02T14:54:42.359115397Z app=AppService-rules-engine source=runtime.go:59 msg="Processing message: 1 Transforms"
level=DEBUG ts=2021-06-02T14:54:42.359264279Z app=AppService-rules-engine source=outputdata.go:38 msg="Setting output data"
level=DEBUG ts=2021-06-02T14:55:36.565067194Z app=AppService-rules-engine source=runtime.go:59 msg="Processing message: 1 Transforms"
level=DEBUG ts=2021-06-02T14:55:36.565268032Z app=AppService-rules-engine source=outputdata.go:38 msg="Setting output data"
总结
EdgeX后续的Roadmap如下,其中下个版本Ireland
将会把API从v1升级为v2:
'Barcelona': October 2017
'California': July 2018
'Delhi': November 2018
'Edinburgh': July 2019
'Fuji': November 2019
'Geneva': ~ April 2020
'Hanoi': ~ October 2020
'Ireland': ~ June 2021
'Jakarta': ~ November 2021
'Kamakura': ~ April 2022
本文只是一个EdgeX的试用,并没有深入讲解内部实现。总体上看EdgeX可以看作是运行在边缘设备周边的适配器,负责协议转换和数据的临时存储等。后续如果有机会涉及此方面工作再深入研究。
感谢Linux基金会以及该项目的贡献者。
参考
本文来自博客园,作者:charlieroro,转载请注明原文链接:https://www.cnblogs.com/charlieroro/p/14843335.html