本文我们以一个典型的过程控制场景为例，描述如何使用边缘函数计算实现较复杂的本地过程控制。

前提条件

  • 本示例仅适用于Link IoT Edge专业版，请您确保已根据专业版环境搭建内容完成边缘实例的创建。
  • 根据示例驱动内容创建光照度传感器、客厅灯产品以及该两个产品下的LightSensor、Light设备，并将设备分配至边缘实例。
  • 此场景需要本地数据库存储助手，将传感器上报的数据存储到网关的本地数据库中，因此请提前完成本地数据库存储助手内容。

背景信息

在家居、石油、电力等传统物联网场景中，现场的各类传感器负责实时采集数据，通过3G、4G、有线宽带等数据链路，将数据传输至远端数据中心服务器。远端数据中心服务器进行数据格式转换、处理、分析和运算。处理的结果及生成的控制指令再通过公网传输至现场仪表层，实现过程控制。在生产中也会需要将传感器的历史数据结合行业内部的算法模型（如线性回归、Isolation Forest等），分析和判断现场状态，进而控制其他设备的行为。针对此类场景，您可以使用物联网边缘计算提供的边缘函数计算，实现本地过程控制。

物联网边缘计算，致力于构建近端边缘层与云端计算层协同处理的新模式。对于自动化领域来说，近端边缘层可以对传感器数据进行处理或纠正，对传感器的故障进行预判断、预处理，完成对现场的控制和故障诊断，同时将经过修正的数据实时上传到云端进行计算，完成一个立体分层式的数据处理过程。

本文中以LightSensor传感器和Light设备为例，获取LightSensor传感器在5分钟内上报的所有数据（历史数据），当其平均值大于某阈值时，关闭Light设备。

一、创建过程控制函数

  1. 下载本地过程控制函数代码包。
  2. 登录阿里云函数计算控制台。
    如尚未开通该服务，请阅读并勾选我已阅读并同意内容，单击立即开通，开通服务。
  3. （可选）左侧导航栏单击服务-函数，在新建函数后的下拉框中选择新建服务，根据界面提示配置参数后，单击创建创建一个服务。
    其中，服务名称必须填写，此处设置为EdgeFC，其余参数可根据您的需求设置，也可以不设置。
    说明 若已操作过其他应用场景示例或小程序示例，即已创建EdgeFC服务，则无需重复创建。
  4. 创建服务成功后，在服务-函数页面单击新建函数，并使用事件函数方式创建函数。
  5. 设置过程控制函数的基础管理配置参数。
    参数 描述
    所在服务 选择已创建的EdgeFC服务。
    函数名称 设置为querySqliteDB。
    运行环境 设置函数的运行环境，此示例中选择python3。
    函数入口 使用默认值index.handler。
    函数执行内存 设置为512 MB。
    超时时间 设置为10秒。
    实例并发度 保持默认值。

    其余参数的值请根据您的需求，参见函数计算设置，也可以不设置。

    确认函数信息后，单击完成。

  6. 创建函数完成后，系统自动跳转到函数详情页面。请在代码执行页签下选择代码包上传，单击选择文件，上传步骤1中下载的querySqliteDB-code.zip代码包，然后单击保存。
    代码包上传成功后，您可在在线编辑框中查看源码。在线编辑
    说明 querySqliteDB样例代码逻辑分为三步。
    1. 从收到的设备上报数据（event参数）中解析出productKey和deviceName，组成数据库的表名。 
      edict = json.loads(event)
topic = edict['topic']
tlist = topic.split('/')
if tlist[1] == 'sys':
  productKey = tlist[2]
  deviceName = tlist[3]
  tableName = productKey+'_'+deviceName
  print("-- Table Name : "+tableName)
    2. 获取LightSensor传感器在5分钟内上报的所有数据，并求其平均值。 
      cursor.execute("SELECT avg(VALUE) FROM {} WHERE KEY = ? AND TIMESTAMP >= datetime('now','-5 minutes','localtime')".format(tableName), [key])
avg_value = cursor.fetchone()[0]
    3. 当LightSensor传感器上报的数据平均值大于某阈值（此处为240光照度）时，关闭Light设备。 
      if avg_value > 240:
  print("-- Turn off the Light.")
  set_params = {"productKey": "a1ZJTVs****","deviceName": "LightDev","payload": {"LightSwitch":0}}
  res = lesdk.setThingProperties(set_params)

二、分配函数到边缘实例

  1. 在物联网平台控制台左侧导航栏，选择边缘计算 > 应用管理。
  2. 参考函数计算应用内容，使用本文上方步骤一中已创建的函数，创建函数计算类型的边缘应用。

    应用信息参数说明如下：

    参数 描述
    应用名称 设置您应用的名称，例如querySqliteDB。
    应用类型 选择函数计算。
    地域 选择您创建的服务所在的地域。
    服务 选择EdgeFC服务。
    函数 选择querySqliteDB函数。
    授权 选择AliyunIOTAccessingFCRole。
    应用版本 设置应用的版本，必须是该应用唯一的版本号，即一个应用不可以设置两个相同的版本号。
    函数配置说明如下：
    参数 描述
    运行模式 运行模式有两种。此处选择持续运行模式。程序部署后会立即执行。
    内存限制（MB） 函数运行可使用的内存资源上限，单位为MB。此处设置为512 MB。当函数使用内存超出该限制时，该函数计算程序会被强制重启。
    超时限制（秒） 函数收到事件后的最长处理时间，此处使用默认值5秒。如超过该时间函数仍未返回结果，该函数计算程序将会被强制重启。
    定时运行 使用默认配置：关闭。

    其余参数无需配置。

  3. 左侧导航栏选择边缘计算 > 边缘实例。
  4. 在本文“前提条件”中完成的边缘实例右侧，单击查看。
  5. 在实例详情页面，选择边缘应用，单击分配应用。
  6. 将已创建的过程控制函数querySqliteDB分配到边缘实例中，单击关闭。

三、配置消息路由

添加消息的详细步骤及各个参数的解释，请参见设置消息路由。

  1. 在实例详情页面，选择消息路由。
  2. 单击分配路由，添加LightSensor设备到函数计算的消息路由。
    按照界面提示，设置如下参数，参数设置完成后，单击确定。
    参数 描述
    路由名称 设置一个消息路由名称。
    消息来源 此处选择设备，选择光照度传感器 > LightSensor。
    消息主题过滤 此处选择全部。
    消息目标 此处选择函数计算和EdgeFC/querySqliteDB函数。

四、部署边缘实例

  1. 在实例详情页面，单击右上角部署后在弹出框中单击确定，将子设备、函数计算等资源下发到边缘端。
    您可以通过单击部署详情来查看部署进度及结果。
  2. 登录您的网关，执行tail -f /linkedge/run/logger/fc-base/querySqliteDB/log.INFO命令。
    边缘函数计算本地过程控制函数做为一个后台服务存在，可以查看该函数的日志，来观察其实际运行情况。函数运行情况

    至此您已经完整地体验了使用边缘函数计算实现本地过程控制功能。