Historian数据上云第二弹,微软走起

通用电气数字集团 刘尊义

续接上篇Historian发布数据到阿里云IoT，第二弹讨论Historian数据发布到微软Azure IoT Hub设备中心。

Azure IoT Hub是目前最好的中心化IoT平台之一，Azure IoT Hub注册的设备可以在Azure保存7天，免去个人搭建服务器的各种繁琐操作和管理。

书归正传，测试将Historian数据发布到Azure IoT Hub统共需要以下4个工具：

1. GE Proficy Historian 9.1

2. 微软Azure IoT Hub账号

3. MQTT.FX测试工具

4. VSCODE编程环境

特别说明，微软Azure中国区和国外是两个隔离的空间，账号互相独立，数据发布的技术细节也略有不同，另外，中国区账号需要组织身份注册。

为了便于新手用户理解数据发布的机制，我们将整个测试过程分为五个步骤：

· 微软Azure IoT Hub准备

· 获取Azure IoT Hub令牌

· 在MQTT.fx中进行数据发布测试

· 用VSCode控制台订阅Azure IoT Hub数据

· 用Historian采集器发布数据并测试

1、微软Azure IoT Hub准备

Azure中国区的地址是Portal.azure.cn, 而国外的入口是Portal.azure.com, 两个账号不能通用，我们使用国外的平台进行演示。首先，我们需要了解几个Azure中的概念：

· 资源组：Azure提供的各种服务资源的组合池，可以包含多种资源，建议按照项目命名比较合适；

· 资源：Azure提供的各种服务资源，比如IoT中心就是一个资源类型；

· IoT中心：Azure提供的套用IoT中心，可以理解为一个Broker实例；

· IoT设备：向IoT中心发布数据的终端或服务，需要首先在IoT中心注册。

其它概念如IoT Edge等因为本测试案例使用不到，就不在这里赘述，下面开始详细的步骤。

首先当然需要注册一个微软Azure账号，然后登陆控制台首页，在菜单入口，选择资源组，创建一个资源组，为资源组命名并选择机房位置。

第二步，在资源组中创建一个物联网IoT中心资源，并为IoT中心实例命名和选择缩放级别，缩放级别和订阅费用与每天的记录数有关，测试用可以选择基础缩放级别即可。

第三步，在刚刚创建的IoT中心注册IoT设备，命名设备ID。

最终，在IoT设备创建完成后会生成连接字符串和密钥，记住提取位置，后面会用到。

2、获取Azure IoT Hub令牌

接下来，将会使用MQTT.fx测试连接到Azure IoT Hub，Azure IoT Hub支持用户名/密码组合及x.509证书两种认证方式，用户名密码组合的认证方式中的密码实际上，并不是注册设备时，Azure自动生成的Key，而是使用动态令牌作为连接使用的密码，这一步的目的就是使用VSCode生成一个动态令牌。

这一步只是让大家了解Azure IoT Hub的通讯过程，实际在Historian向Azure IoT Hub发布数据的过程中，这一步骤由Historian自动执行，不需要我们手动获取，如果是熟练应用，直接跳到第五步即可。

这一步，需要先安装VSCode，并在VSCode选择扩展入口，在应用商店中搜索Azure IoT Tools，并执行安装。

第二步，在资源管理器入口，连接Azure IoT中心，在IoT中心下，选择“Devices”，然后选择“Set IoT Hub Connection String”。

在VSCode的上部会弹出一个输入框。

从Azure IoT中心资源共享访问策略处选择iothubowner策略，从弹出的权限窗口复制主连接字符串到弹出的输入框，即可与IoT中心的资源建立连接，会自动刷新出IoT设备。

第三步，选中IoT设备，右键单击并选择“Generate SAS Token for Device”获取令牌。

在VSCode上部的弹出框会弹出令牌过期时间，以小时为单位，输入一个尽量长的时间值，获取令牌，但是过期之后需要重新获取令牌。

最后， VSCode输出窗口会输出一个SASToken，以“SharedAccessSignature”开头的一行字符即为Azure IoT Hub连接的认证密码，在后面会用到。

3、在MQTT.fx中进行数据发布测试

这一步骤是一个可选项，主要目的是为了快速验证和IoT Hub之间的连接。如果熟悉Historian可直接跳到第五步。

在MQTT.fx控制台，单击菜单栏中的Extras，选择Edit Connection Profiles，点击左侧的“+”号添加一个新的连接。

按照上图所示，输入一个名字，并在MQTT Broker设置栏，填入地址、端口和客户端ID。

其中的Broker Address可以在Azure IoT中心的概述页面找到，其中的主机名即是需要在Broker Address中填入的内容。

Broker Port是Azure IoT Hub的固定值8883。

Client ID是在Azure IoT Hub中注册的IoT设备ID。

其它选项保持默认值，接下来切换到User Credentials选项卡，用户名处是一个固定组合，具体格式为：“IoT_hub_name/IoT_device_name/?api-version=2018-06-30”。

密码处是在上一步生成的SAS动态令牌。

填写完成后点击OK保存即可。

然后，需要在mqtt.fx中，连接刚才配置的连接，在Publish选项，定义一个相关的topic进行数据发送。定义topic的格式如下：devices/IoT_device_name/messages/events/。

我们输入测试数据，点击Publish进行发布。

4、用VSCode控制台订阅Azure IoT Hub数据

接下来，我们在刚才获取SAS令牌的VSCode环境，右键单击IoT设备，选择“Start Monitoring Built-in Event Endpoint”订阅缺省Topic的数据。

在弹出的连接字符串输入框，需要输入连接字符串。

连接字符串从IoT Hub的内置终结点的事件中心-兼容终结点获取。

回车后，随即可以在VSCode的输出窗口返回如下信息：

我们在上一步设置的MQTT.fx测试工具中发布一段信息，随即可以在输出窗口捕获订阅的信息。

到此，我们确认IoT Hub已经可以正常工作并代理信息。

5、用Historian采集器发布数据并测试

最后，我们正式通过Historian采集器向IoT Hub发布数据，其实，如果是熟练应用，可以直接跳过第二、三、四步，直接在这一步创建采集器连接，发布数据即可。

同时，Historian并不需要手动获取Azure IoT Hub的SAS动态令牌，Historian可以自动获取令牌并通过令牌建立连接，而无需考虑令牌过期问题。

我们打开Configuration Hub并登陆到Historian服务器，添加一个采集器。选择机器名和采集器类型，点击“Get Details”获取安装的驱动器和数据路径。

在下一步中，选择数据源服务。

接下来，选择目的为“Azure IoT Hub”，并复制在第一步中创建IoT设备后的主连接字符串，填到设备连接字符串，在传输协议中选择“MQTT”。

拉到底端，选择配置端，建议选择Historian配置，并输入Historian服务器的用户名密码。

最后一步，选择默认本地系统服务运行，并点击添加，添加成功后，新添加的采集器将自动运行。

在Historian管理客户端中为采集器添加标签。

最后，可以在VSCode的输出窗口看到数据正常刷新，至此，Historian通过采集器发布到Azure IoT Hub测试完成。

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