Microsoft Azure IoT 开发教程

Microsoft Azure与AWS Cloud，Google Cloud为国际云服务厂商，提供云计算，物联网，AI等服务。本次教程具体来实践一下如何用微软云（Microsoft Azure）来连接物联网设备进行程序运行与数据采集等。

Azure登录与IoT hub设置

首先，我们需要登录Azure云：https://portal.azure.com，Azure为每个账户提供了一些永久免费的服务，其中就包含物联网相关的IoT hub。

我们从free services中找到Microsoft IoT Hub，点击创建，如图所示

其中我们可以自定义命名一个IoT hub name，然后选择我们的资源组（Resource Group）。关于Subscription和资源组，一般是在创建任何资源之前最先创建一个Subscription和其中的资源组的，所以如果第一次使用Azure，一开始会提示创建这两个的，不必担心。在Tier部分选择free，Rigion部分选择离我们较近的East Asia即可。

创建完之后我们打开并且点击左栏中的Device Management，然后点击其中的Device。如图所示，我们添加一个device。

点进去后我们指定device的名称，并且暂不勾选IoT edge device。如图所示，

这里我们简单辨析一下区别：

不勾选是最基础的模式，也是你目前树莓派模拟代码所使用的模式。它只负责采集数据，然后原封不动地通过 MQTT/AMQP 协议发送给 Azure IoT Hub（云端）。

勾选时它不仅能收发数据，还能运行容器 (Containers)。你可以把云端的逻辑（比如 Azure Functions, Stream Analytics, 甚至是 AI 模型）打包成 Docker 容器，直接下发到这就设备上运行。此时作为一个边缘计算设备，还可以作为其他IoT设备连接到cloud的网关。

此外，这里我们选择认证方式（Authentication）为symmetric key，为最简单的一种。后面两种一个是self-signed X509证书，也就是自签的证书，另一个是CA signed X509证书，也就是CA颁发给设备的证书。后两个均为利用公钥基础设施PKI进行设备认证的方式，这里我们并不关心认证方式，所以选择第一种，只用密钥认证即可。

创建设备成功后，我们点开查看其界面，如图所示：

这里的primary connection string和device会被用来连接。Primary connection string对应的是API调用中利用的primary key。

运行IoT device(模拟)并连接到IoT hub

这里为了方便，我们直接使用Azure官方给出的模拟IoT设备，以及模拟数据采集过程，模拟器页面如下：https://azure-samples.github.io/raspberry-pi-web-simulator/#Getstarted
代码如图所示：

在模拟器给出的代码中我们需要把connection string换成刚才提到的primary string。然后直接点击运行，传感器即可将数据传到IoT hub，传感器日志如图：

可视化传感器数据

注意我们的IoT hub并不能直接显示数据内容，而是只能显示发送过来的信息数量，如图：

所以接下来我们同样在Azure中，再创建一个web app，用来展示我们的传感器数据。我们点击左上Azure返回主界面如图，

然后打开app service并创建一个web app，此处我们暂不需要数据库（database）。

如图所示，最上方会有Subscription和Resource Group，我们尽量选择与之前相同的选项，Publish模式我们选择code，Runtime stack我们选择Node 24 LTS，因为IoT设备模拟器提供的代码是基于NodeJS的。Region仍然选择East Asia，并且在下方的pricing plan中选择free以省钱。

创建好之后，我们需要在此web app上创建网页项目用来展示我们的传感器数据。我们同样使用Azure的页面模板，项目地址为：https://github.com/Azure-Samples/web-apps-node-iot-hub-data-visualization.git。这里我们使用git操作进行下拉和push到刚才创建的web app环境中。命令如下：（先不要执行，我们要先用Azure web app界面配置一些环境变量）

git clone https://github.com/Azure-Samples/web-apps-node-iot-hub-data-visualization.git
cd web-apps-node-iot-hub-data-visualization
git remote add webapp <Git clone URL>
git push webapp master:master

现在来配置环境变量，打开Azure中刚才创建的web app管理界面，左侧栏找到setting，点击environment variables如图

（应该什么都没有，我这里是配置好后显示）。我们需要添加IotHubConnectionString和EventHubConsumerGroup两项，IotHubConnectionString在我们一开始创建的IoT hub中，打开security setting，找到shared access policies，然后点击service，如图所示，会出现primary connection string，就是它。

EventHubConsumerGroup我们同样需要打开IoT hub，然后找到hub setting，再找到built-in endpoints，然后我们在Event Hub Details中找到consumer groups并创建一个group，这里我命名为monitoring，如图。

下面回到web app中，我们需要设置认证方式，在本地进行向上git push的时候需要认证。

如图，我们需要打开setting的configuration并勾选SCM和FTP两个。然后我们打开Deployment中的deployment center，找到最右边的credentials项，如图：

然后在下面user scope中创建用户名和密码，用于push推送过程的认证，如图：

创建好之后，就万事俱备了。
我们开始执行如下命令

git clone https://github.com/Azure-Samples/web-apps-node-iot-hub-data-visualization.git
cd web-apps-node-iot-hub-data-visualization
git remote add webapp <Git clone URL>
git push webapp master:master

此处的git clone URL在deployment center的首界面即可看到。在最后一步push的过程中输入刚才创建的credential用户名和密码，即可完成部署。回到web app的overview界面，点击Default domain的链接并打开即可看到传感器实时数据，如图所示：