排程及廣播作業 (Node.js)

發行項
03/18/2023

使用 Azure IoT 中樞排程和追蹤會更新數百萬部裝置的作業。使用作業以：

更新所需屬性
更新標籤
叫用直接方法

就概念而言，作業會包裝上述其中一個動作，然後針對由裝置對應項 (twin) 查詢所定義的一組裝置，追蹤執行進度。例如，後端應用程式可以在 10,000 個裝置上使用作業叫用重新啟動方法，此方法由裝置對應項查詢指定並排定在未來執行。接著，該應用程式可以追蹤每個這些裝置接收和執行重新啟動方法的進度。

從下列文章深入了解這當中的每一項功能：

裝置對應項和屬性：開始使用裝置對應項和了解並使用 IoT 中樞中的裝置對應項屬性
直接方法：IoT 中樞開發人員指南 - 直接方法

注意

本文中所述的功能僅適用於 IoT 中樞的標準層。如需基本和標準/免費IoT 中樞層的詳細資訊，請參閱為您的解決方案選擇正確的IoT 中樞層。

本文說明如何建立兩個 Node.js 應用程式：

Node.js 模擬裝置應用程式 simDevice.js，其實作 lockDoor 直接方法，後端應用程式可呼叫此方法。
Node.js 主控台應用程式 scheduleJobService.js，其會建立兩個作業。一個作業會呼叫 lockDoor 直接方法，而另一個作業會將所需的屬性更新傳送至多個裝置。

注意

如需可用來建置裝置和後端應用程式的 SDK 工具詳細資訊，請參閱 Azure IoT SDK。

必要條件

IoT 中樞。使用 CLI 或 Azure 入口網站建立一個。
已註冊的裝置。在 Azure 入口網站中註冊一個。
Node.js 版本 10.0.x 或更新版本。準備開發環境說明如何在 Windows 或 Linux 上安裝本文的 Node.js。
請確定您的防火牆已開啟連接埠 8883。本文中的裝置範例會使用 MQTT 通訊協定，其會透過連接埠 8883 進行通訊。某些公司和教育網路環境可能會封鎖此連接埠。如需此問題的詳細資訊和解決方法，請參閱連線至 IoT 中樞 (MQTT)。

建立模擬裝置應用程式

在本節中，您建立 Node.js 主控台應用程式，回應雲端所呼叫的直接方法，可觸發模擬的 lockDoor 方法。

建立名為 simDevice 的新空白資料夾。在命令提示字元中，使用下列命令在 simDevice 資料夾中建立 package.json 檔案。接受所有預設值：
```
npm init
```
在命令提示字元中，於 simDevice 資料夾中執行下列命令來安裝 azure-iot-device 裝置 SDK 套件和 azure-iot-device-mqtt 套件：
```
npm install azure-iot-device azure-iot-device-mqtt --save
```
使用文字編輯器，在 [simDevice] 資料夾中建立新的 simDevice.js 檔案。

在 simDevice.js 檔案的開頭新增下列 'require' 陳述式：

'use strict';

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

新增 connectionString 變數，並用它來建立用戶端執行個體。將 {yourDeviceConnectionString} 預留位置值由您先前所複製的裝置連接字串取代。
```
var connectionString = '{yourDeviceConnectionString}';
var client = Client.fromConnectionString(connectionString, Protocol);
```

新增下列函式以處理 lockDoor 方法。

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!');
};

新增下列程式碼以註冊 lockDoor 方法的處理常式。

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);
     }
});

儲存並關閉 simDevice.js 檔案。

注意

為了簡單起見，本文章不會實作重試原則。在生產環境程式碼中，您應該如暫時性錯誤處理一文中所建議，實作重試原則 (例如指數型輪詢)。

取得 IoT 中樞連接字串

在本文中，您會建立後端服務，其會排程在裝置上叫用直接方法的作業、排程更新裝置對應項的作業，以及監視每項作業的進度。若要執行這些作業，則服務需要有登錄讀取和登錄寫入權限。根據預設，每個 IoT 中樞都是使用授與這些權限且名為 registryReadWrite 的共用存取原則所建立。

若要取得 registryReadWrite 原則的 IoT 中樞連接字串，請遵循下列步驟：

在 Azure 入口網站中選取 [資源群組]。選取中樞所在的資源群組，然後從資源清單選取中樞。
在中樞的左側窗格中，選取 [共用存取原則]。
從原則清單中，選取 registryReadWrite 原則。
複製 [主要連接字串] 並儲存該值。

如需 IoT 中樞共用存取原則和權限的詳細資訊，請參閱存取控制及權限。

排定用於呼叫直接方法及更新裝置對應項 (twin) 屬性的作業

在本節中，您會建立一個 Node.js 主控台 App，此 App 會使用直接方法在裝置上初始化遠端 lockDoor，並更新裝置對應項 (twin) 的屬性。

建立名為 scheduleJobService 的新空白資料夾。在命令提示字元中，使用下列命令在 scheduleJobService 資料夾中建立 package.json 檔案。接受所有預設值：
```
npm init
```
在命令提示字元中，於 scheduleJobService 資料夾中執行下列命令來安裝 azure-iothub 裝置 SDK 套件和 azure-iot-device-mqtt 套件：
```
npm install azure-iothub uuid --save
```
使用文字編輯器，在 [scheduleJobService] 資料夾中建立新的 scheduleJobService.js 檔案。

在 scheduleJobService.js 檔案的開頭新增下列「要求」陳述式：

'use strict';

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

新增下列變數宣告。將 {iothubconnectionstring} 預留位置值由先前在取得 IoT 中樞連接字串內複製的值取代。如果您註冊的裝置與 myDeviceId 不同，請務必在查詢條件中加以變更。

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

新增下列將用來監視作業執行的函式：

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);
}

新增下列程式碼來排定呼叫裝置方法的作業：

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));
            }
        });
    }
});

新增下列程式碼來排定更新裝置對應項 (twin) 的作業：

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));
            }
        });
    }
});

儲存並關閉 scheduleJobService.js 檔案。

執行應用程式

現在您已經準備好執行應用程式。

在命令提示字元中，於 simDevice 資料夾中執行下列命令來開始接聽重新啟動直接方法。
```
node simDevice.js
```
在 scheduleJobService 資料夾的命令提示字元中，執行下列命令以觸發鎖門作業並更新對應項
```
node scheduleJobService.js
```
您會在主控台中看到裝置對直接方法的回應和工作狀態。

下列顯示裝置對直接方法的回應：

以下顯示對直接方法和裝置對應項更新的服務排程作業，以及執行至完成的作業：

後續步驟

在本文中，您已排程工作來執行直接方法，並更新裝置對應項的屬性。

若要繼續探索 IoT 中樞和裝置管理模式，請更新使用 Raspberry Pi 3 B+ 參考映像的 Azure IoT 中樞裝置更新教學課程中的映像。