Планирование и трансляция заданий (Node.js)

  • Статья

Центр Интернета вещей Azure позволяет планировать и отслеживать задания по обновлению для миллионов устройств. Что можно сделать с помощью заданий?

  • Обновление требуемых свойств
  • Обновление тегов
  • Вызов прямых методов

По сути, задание включает одно из этих действий, отслеживая ход его выполнения на наборе устройств (определяется запросом двойника устройства). Например, с помощью задания внутреннее приложение может вызывать метод перезагрузки на 10 000 устройств, определенных запросом двойника устройства и запланированных в будущем. Затем это приложение может отследить ход выполнения задания по мере получения и выполнения метода перезагрузки на каждом из этих устройств.

Дополнительные сведения о каждой из этих возможностей см. в следующих статьях:

Примечание

Функции, описанные в этой статье, доступны только на стандартном уровне Центра Интернета вещей. Дополнительные сведения о базовых и стандартных и бесплатных уровнях Центр Интернета вещей см. в статье Выбор подходящего уровня Центр Интернета вещей для решения.

В этой статье показано, как создать два приложения Node.js:

  • Приложение имитированного устройства Node.js (simDevice.js), которое реализует прямой метод lockDoor, вызываемый внутренним приложением.

  • Консольное приложение Node.js scheduleJobService.js, которое создает два задания. Одно задание вызывает прямой метод lockDoor, а другое задание отправляет нужные обновления свойств на несколько устройств.

Примечание

Дополнительные сведения о средствах SDK, доступных для создания приложения устройства и внутреннего приложения, см. в статье Пакеты SDK для Интернета вещей Azure.

Предварительные требования

  • Центр Интернета вещей. Создайте его с помощью CLI или портал Azure.

  • Зарегистрированное устройство. Зарегистрируйте его на портале Azure.

  • Node.js 10.0.x или более поздней версии. В разделе Подготовка среды разработки описана установка Node.js для работы с настоящей статьей в ОС Windows или Linux.

  • Убедитесь, что в брандмауэре открыт порт 8883. Пример устройства в этой статье использует протокол MQTT, который передает данные через порт 8883. В некоторых корпоративных и академических сетях этот порт может быть заблокирован. Дополнительные сведения и способы устранения этой проблемы см. в разделе о подключении к Центру Интернета вещей по протоколу MQTT.

Создание приложения виртуального устройства

В этом разделе вы создадите консольное приложение Node.js, отвечающее на прямой метод, вызванный из облака, который активирует имитированный метод lockDoor.

  1. Создайте пустую папку с именем simDevice. В папке simDevice создайте файл package.json, используя следующую команду в командной строке. Примите значения по умолчанию:

    npm init

  2. В командной строке в папке simDevice выполните следующую команду, чтобы установить пакет SDK для устройств azure-iot-device и пакет azure-iot-device-mqtt.

    npm install azure-iot-device azure-iot-device-mqtt --save

  3. В текстовом редакторе создайте файл simDevice.js в папке simDevice.

  4. Добавьте следующие инструкции require в начало файла simDevice.js:

    'use strict';

var Client = require('azure-iot-device').Client;
var Protocol = require('azure-iot-device-mqtt').Mqtt;

  5. Добавьте переменную connectionString, чтобы создать с ее помощью экземпляр клиента. Замените заполнитель {yourDeviceConnectionString} реальным значением строки подключения к устройству, которую вы скопировали ранее.

    var connectionString = '{yourDeviceConnectionString}';
var client = Client.fromConnectionString(connectionString, Protocol);

  6. Добавьте следующую функцию для обработки метода lockDoor.

    var onLockDoor = function(request, response) {

    // Respond the cloud app for the direct method
    response.send(200, function(err) {
        if (err) {
            console.error('An error occurred when sending a method response:\n' + err.toString());
        } else {
            console.log('Response to method \'' + request.methodName + '\' sent successfully.');
        }
    });

    console.log('Locking Door!');
};

  7. Добавьте следующий код для регистрации обработчика для метода lockDoor.

    client.open(function(err) {
     if (err) {
         console.error('Could not connect to IotHub client.');
     }  else {
         console.log('Client connected to IoT Hub. Register handler for lockDoor direct method.');
         client.onDeviceMethod('lockDoor', onLockDoor);
     }
});

  8. Сохраните и закройте файл simDevice.js.

Примечание

Для простоты в этой статье не реализуется политика повтора. В рабочем коде следует реализовать политики повторных попыток (например, с экспоненциальной задержкой), как указано в статье Обработка временных сбоев.

Получение строки подключения Центра Интернета вещей

В этой статье вы создадите серверную службу, которая планирует задание для вызова прямого метода на устройстве, планирует задание для обновления двойника устройства и отслеживает ход выполнения каждого задания. Для выполнения этих операций службе требуются разрешения registry read и registry write. По умолчанию каждый Центр Интернета вещей создается с помощью политики общего доступа, называемой registryReadWrite, которая предоставляет это разрешение.

Чтобы получить строку подключения Центра Интернета вещей для политики registryReadWrite, выполните следующие действия:

  1. На портале Azure выберите Группы ресурсов. Выберите группу ресурсов, в которой находится центр, а затем выберите центр из списка ресурсов.

  2. В левой части центра выберите Политики общего доступа.

  3. В списке политик выберите политику registryReadWrite.

  4. Скопируйте основную строку подключения и сохраните значение.

    Снимок экрана: получение строки подключения

Дополнительные сведения о политиках и разрешениях общего доступа Центра Интернета вещей см. в разделе Управления доступом и разрешения.

Планирование заданий для вызова прямого метода и обновления свойств двойника устройства

В этом разделе создается консольное приложение Node.js, которое инициирует удаленное действие lockDoor на устройстве с помощью прямого метода и обновляет свойства двойника устройства.

  1. Создайте пустую папку с именем scheduleJobService. В папке scheduleJobService создайте файл package.json, используя следующую команду в командной строке. Примите значения по умолчанию:

    npm init

  2. В командной строке в папке scheduleJobService выполните следующую команду, чтобы установить пакет SDK для устройств azure-iothub и пакет azure-iot-device-mqtt.

    npm install azure-iothub uuid --save

  3. В текстовом редакторе создайте файл scheduleJobService.js в папке scheduleJobService.

  4. Добавьте следующие инструкции require в начало файла scheduleJobService.js:

    'use strict';

var uuid = require('uuid');
var JobClient = require('azure-iothub').JobClient;

  5. Добавьте следующие объявления переменных. Замените заполнитель {iothubconnectionstring} реальным значением, которое вы скопировали в разделе Получение строки подключения центра Интернета вещей. Если вы зарегистрировали устройство с именем, отличным от myDeviceId, не забудьте изменить это значение в условии запроса.

    var connectionString = '{iothubconnectionstring}';
var queryCondition = "deviceId IN ['myDeviceId']";
var startTime = new Date();
var maxExecutionTimeInSeconds =  300;
var jobClient = JobClient.fromConnectionString(connectionString);

  6. Добавьте следующую функцию, которая используется, чтобы отслеживать выполнение задания:

    function monitorJob (jobId, callback) {
    var jobMonitorInterval = setInterval(function() {
        jobClient.getJob(jobId, function(err, result) {
        if (err) {
            console.error('Could not get job status: ' + err.message);
        } else {
            console.log('Job: ' + jobId + ' - status: ' + result.status);
            if (result.status === 'completed' || result.status === 'failed' || result.status === 'cancelled') {
            clearInterval(jobMonitorInterval);
            callback(null, result);
            }
        }
        });
    }, 5000);
}

  7. Добавьте следующий код, чтобы запланировать задание, которое вызывает метод устройства:

    var methodParams = {
    methodName: 'lockDoor',
    payload: null,
    responseTimeoutInSeconds: 15 // Timeout after 15 seconds if device is unable to process method
};

var methodJobId = uuid.v4();
console.log('scheduling Device Method job with id: ' + methodJobId);
jobClient.scheduleDeviceMethod(methodJobId,
                            queryCondition,
                            methodParams,
                            startTime,
                            maxExecutionTimeInSeconds,
                            function(err) {
    if (err) {
        console.error('Could not schedule device method job: ' + err.message);
    } else {
        monitorJob(methodJobId, function(err, result) {
            if (err) {
                console.error('Could not monitor device method job: ' + err.message);
            } else {
                console.log(JSON.stringify(result, null, 2));
            }
        });
    }
});

  8. Добавьте следующий код, чтобы запланировать задание, которое обновляет двойник устройства:

    var twinPatch = {
   etag: '*',
   properties: {
       desired: {
           building: '43',
           floor: 3
       }
   }
};

var twinJobId = uuid.v4();

console.log('scheduling Twin Update job with id: ' + twinJobId);
jobClient.scheduleTwinUpdate(twinJobId,
                            queryCondition,
                            twinPatch,
                            startTime,
                            maxExecutionTimeInSeconds,
                            function(err) {
    if (err) {
        console.error('Could not schedule twin update job: ' + err.message);
    } else {
        monitorJob(twinJobId, function(err, result) {
            if (err) {
                console.error('Could not monitor twin update job: ' + err.message);
            } else {
                console.log(JSON.stringify(result, null, 2));
            }
        });
    }
});

  9. Сохраните и закройте файл scheduleJobService.js.

Запуск приложений

Теперь все готово к запуску приложений.

  1. В командной строке в папке simDevice выполните следующую команду, чтобы начать прослушивание прямого метода перезагрузки:

    node simDevice.js

  2. В командной строке в папке scheduleJobService выполните следующую команду, чтобы активировать задачи для блокировки дверей и обновления двойника.

    node scheduleJobService.js

  3. В консоли вы увидите ответ устройства на прямой метод и состояние задания.

    Ниже показан ответ устройства на прямой метод:

    Выходные данные приложения имитированного устройства

    Ниже демонстрируются задания планирования обслуживания для прямого метода и обновление двойника устройства, а также выполнение этих заданий до успешного завершения:

    Запуск приложения виртуального устройства

Дальнейшие действия

По материалам этой статьи вы запланировали задания для запуска прямого метода и обновления свойств двойника устройства.

Для продолжения работы с Центром Интернета вещей и шаблонами управления устройствами обновите образ в соответствии с инструкциями из руководства по обновлению устройств для Центра Интернета вещей Azure: использование эталонного образа для Raspberry Pi 3 B +.