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用Raspberry Pi搭建Azure IOT解决方案

时间:2016-03-08 19:37:09      阅读:330      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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Raspberry Pi是一款基于Linux的单板机电脑。它由英国的树莓派基金会所开发,目的是以低价硬件及自由软件刺激在学校的基本计算机科学教育。树莓派配备一枚博通(Broadcom)出产的ARM架构700MHz BCM2835处理器,256MB內存(B型已升级到512MB内存),使用SD卡当作存储媒体,且拥有一个Ethernet、两个USB接口、以及HDMI(支持声音输出)和RCA端子输出支持。树莓派只有一张信用卡大小,体积大概是一个火柴盒大小,可以运行像《雷神之锤III竞技场》的游戏和进行1080p视频的播放。操作系统采用开源的Linux系统如Debian、ArchLinux,自带的Iceweasel、KOffice等软件,能够满足基本的网络浏览、文字处理以及电脑学习的需要。

当然Raspberry Pi也可以成为最佳的IOT的终端设备,通过传感器收集数据,以供后台系统进行分析等。

一.Raspberry Pi的数据采集

本文采用Raspberry Pi 2B,有4个USB接口,一个Ethernet接口,一个HDMI接口,一个MicroSD插槽,一个3.5毫米音频插孔和复合视频,摄像头接口(CSI),显示接口(DSI),另外还有一个40Pin的GPIO接口。

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价格在210元左右。

另外,Raspberry Pi的传感器有多种多样。可以通过GPIO的接口进行连接。本文采用的是集成的传感器: Sense Hat。

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Sense Hat保护多种传感器:陀螺仪、加速度计、磁力仪、温度、气压、湿度。另外还包含一个8×8 RGB LED matrix和一个Joystick的活动手柄。

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价格在240元左右。

将Sense Hat与Pi连接,然后系统开机上电。默认的操作系统为Linux系统Raspbian,是从Debian演进来的。关于其由来可以参考:

http://arstechnica.com/information-technology/2013/03/how-two-volunteers-built-the-raspberry-pis-operating-system/2/

在Bash Shell中编写Python2.7的程序,获得温度传感器数据:

#!/usr/bin/python

from sense_hat import SenseHat

sense = SenseHat()

sense.clear()

temp = sense.get_temperature()

print(temp)

运行此程序,可以在屏幕上打印目前的温度。

同样,可以通过get_humidity()和get_pressure()等方法获得其他传感器的数值。

具体的Sense-hat的各种python方法,请参考:

https://pythonhosted.org/sense-hat/api/

?

二.在Azure上创建Event Hub、Stream Analytics和SQL Azure DB

1.创建Event hub:

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选择Custom create:

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填写相应的信息后输入:

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这样就创建了Event Hub的一个PaaS的服务。在配置中,创建一个Shared Access Policies:

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Save以后可以获得其SharedAccessKey:

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2.创建SQL Azure Database

在Azure管理界面中选择SQL DB。在Server中选择Add:

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输入用户名和密码。创建SQL Server。

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然后选择创建SQL Database:

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创建好后,把本机的地址加入SQL的白名单:

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使用SQL的客户端连接数据库:

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在Options中选择数据库:

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登陆后创建table:

Create table [dbo].[hwtest1] (

Time Datetime2 (6) Null,

DeviceId Varchar (16) Null,

Temperature Float (53) Null,

Humidity Float (53) Null

);

GO

Create clustered index [hwtest1] on [dbo].[hwtest1] ([DeviceId] ASC);

3.创建Stream Analytics

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创建成功后,在Input中添加Input:

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选择Event Hub:

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然后添加Event Hub的设置:

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在事件格式中选择JSON和UTF8

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创建Output:

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选择SQL Database,添加SQL的配置:

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在Query的设置中加入下面的配置:

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这里的DeviceId,Temperature,Humidity等参数必须在Python程序、Stream Analytics和SQL中相同。否则数据将不能取到。

Input、Output和Query设置好后就可以启动此Job了。

三.将Raspberry Pi的数据上传到Azure的Event Hub

在Raspberry Pi上安装Azure的SDK:

pip install azure

安装完成后,更改Azure Service Bus的endpoint。请参考:

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/azure/dn578439.aspx

对于Python的endpoint更改:

在/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/azure/servicebus/constants.py

修改31行的配置

#SERVICE_BUS_HOST_BASE = ‘.servicebus.windows.net‘

SERVICE_BUS_HOST_BASE = ‘.servicebus.chinacloudapi.cn‘

?

创建Python程序:

#!/usr/bin/python

from azure.servicebus import ServiceBusService

from sense_hat import SenseHat

from time import sleep

import json;

sense = SenseHat()

sbs = ServiceBusService("hwtest", shared_access_key_name="hwtest", shared_access_key_value="xxxxxx=")

while True:

temp1 = sense.get_temperature()

humi = sense.get_humidity()

press = sense.get_pressure()

temp= {‘DeviceId‘: ‘dev-01‘, ‘Temperature‘: temp1, ‘Humidity‘: humi}

sbs.send_event(‘hwtest‘, json.dumps(temp))

sleep(60)

调试程序让其后台运行。

四.查看数据

Raspberry Pi运行后,数据将发送到Azure的Event Hub。

在Pi上可以通过tcpdump查看是否有https的包发送:

tcpdump port 443

?

在Stream Analytics上可以查看事件的情况:

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如果既有input又有output,说明配置正常。

在Sql客户端上查询:

Select * from hwtest1;

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五.通过Excel和PowerBI对数据进行分析

目前Raspberry Pi的数据已经上传到了Event Hub,经过Stream Analytics发送到了SQL Server的表中。用户的展现可以通过Exel,PowerBI实现。

1.Exel的展现:

在Excel中选择数据,选择"自其他来源",选择"来自SQL Server"。

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设置SQL Server:

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选择相应的数据库和相应的表:

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导入数据后,可以选择"插入",选择"数据透视图":

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在进行相应的选择后,将显示数据透视图:

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2.通过PowerBI实现展现

打开网站: http://powerbi.microsoft.com

下载Desktop的软件,进行安装。

在客户端软件上进行SQL的连接配置:

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此时可以看到SQL中的表:

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选择import:

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选择相应的配置,就可以把数据以折线的形式展现出来:

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至此,所有的工作结束。

?

?

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原文地址:http://www.cnblogs.com/hengwei/p/5255105.html

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