分类:  Azure物联网    ◆ 标签:  #Azure   #IoT Edge   #   ◆ 发布于: 2023-06-14 21:02:42

我们在上一章尝试向基于Linux的Azure IoT Edge Runtime部署自定义模块的时候，学习到消息路由的概念，我们这一节来深入学习一下系统模块edgeHub的通讯方式：

• 消息路由
• edgeHub本身作为一个消息代理服务。

消息路由

edgeHub模块管理模块之间，模块和IoT Hub以及其他子设备之间的通讯，在Azure IoT Hub中，可以通过edgeHub的module twin来定义消息的路由，检查edgeHub的module twin, 可以观察到它有一个预期属性routes, 该属性用于定义消息是如何路由的。如如下的实例：

{
  "modulesContent": {
    "$edgeAgent": { ... },
    "$edgeHub": {
      "properties.desired": {
        "schemaVersion": "1.1",
        "routes": {
          "route1": "FROM <source> WHERE <condition> INTO <sink>",
          "route2": {
            "route": "FROM <source> WHERE <condition> INTO <sink>",
            "priority": 0,
            "timeToLiveSecs": 86400
          }
        },
        "storeAndForwardConfiguration": {
          "timeToLiveSecs": 10
        }
      }
    },
    "module1": { ... },
    "module2": { ... }
  }
}

消息路由的格式：FROM <source> WHERE <condition> INTO <sink>, 另外需要注意的是在edgeHub中定义的schemaVersion, 目前推荐的值是1.1。

每条路有规则都必须有一个源<source>, 一个目的<sink>, 一个可选的过滤条件，每条路由您可以设定一个优先级，它可以确保消息处理的先后顺序。

消息路由的源<source>

消息路由的源用于指定消息是从哪里发出的，IoT Edge可以路由模块或者子设备的消息， 消息源可以指定如下的值：

路由中的条件

消息路由中的条件是可选的，如果想传递消息源中所有的消息，只要不带子句WHERE就好了。或者您可以使用IoT Hub Query language来过滤。需要注意的是IoT Edge不支持基于twin Tag或者Twin property的查询， 只可以使用System Properties, Application Properties, Body Proties这三种参数来构建查询条件，关于IoT Hub Query Language你可以参考一下文档：https://www.azuredeveloper.cn/article/how-to-use-azure-iot-hub-query-language, 和文档：https://docs.microsoft.com/en-us/azure/iot-hub/iot-hub-devguide-query-language, 以及文档：https://docs.microsoft.com/en-us/azure/iot-hub/iot-hub-devguide-routing-query-syntax?view=iotedge-2020-11

如下是一个消息的实例：

{ 
  "message": { 
    "systemProperties": { 
      "contentType": "application/json", 
      "contentEncoding": "UTF-8", 
      "iothub-message-source": "deviceMessages", 
      "iothub-enqueuedtime": "2017-05-08T18:55:31.8514657Z" 
    }, 
    "appProperties": { 
      "processingPath": "{cold | warm | hot}", 
      "verbose": "{true, false}", 
      "severity": 1-5, 
      "testDevice": "{true | false}" 
    }, 
    "body": "{\"Weather\":{\"Temperature\":50}}" 
  } 
}

从这个消息的实例可以看到systemProperties, appProperties, body。 而在查询条件中按照如下的格式使用：

• System properties: $<propertyName> 或者 {$<propertyName>}
• Application Properties: <propertyName>
• Body properties: $body.<propertyName>

例如：

FROM /messages/* WHERE NOT IS_DEFINED($connectionModuleId) INTO $upstream

这里的$connectionMOduleId是系统属性值。

FROM /messages/* WHERE NOT IS_DEFINED(connectionModuleId) INTO $upstream

这里的connectionModuleId是应用属性

FROM /messages/* WHERE NOT IS_DEFINED($body.connectionModuleId) INTO $upstream

则是从body属性中进行过滤。

消息的目的<sink>

<sink>用于定义符合条件的消息会被发送到哪里，只有模块和iot Hub可以接收消息。

注意
消息无法路由到其他设备上，包括子设备。

Sink的可以选如下的值：

需要注意的是IoT Edge提供at-least-once的保证，即总是能保证消息至少有一次到达。如果消息不能传递，edgeHub会将该消息保存在本地。

注意
Edge Hub保存消息的时长是有限的，通过设置edgeHub的预期属性(desired properties)storeAndForwardConfiguration.timeToLiveSecs来更改保存的时长，默认是7200秒

消息路由的优先级和保存时长(time-to-live)

消息路由的定义可以仅仅是一个字符串定义路由，也可以定义为一个对象，该对象包含三个部分，字符串定义路由路径，一个整形定义优先级，另外一个整型值定义存活时长time-to-live。

例如：

"route1": "FROM <source> WHERE <condition> INTO <sink>",

或者:

"route2": {
  "route": "FROM <source> WHERE <condition> INTO <sink>",
  "priority": 0,
  "timeToLiveSecs": 86400
}

Priority

优先级的值可以定义值范围从0-9, 其中0代表最高的优先级，消息会根据指定的终点压入队列，然后按照优先级从高到底来处理

time-to-live

如果没有明确指定该值，那么该值会从IoT Hub上继承，如果需要明确的指定，需要使用edgeHub的预期属性：storeAndForwardConfiguration.timeToLiveSecs来指定，单位是秒。

EdgeHub作为本地的消息代理服务(Broker)

这个时候edgeHub自己就是一个消息队列服务，客户端只需要使用对应的支持mqtt协议的库就可以订阅和发布消息了。借用官方的图来说明一下这个架构：

我们使用如下表来对edgeHub不同的通讯方式做一个对比：