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实际需求设置，也可以不设置。详情请参见函数计算。

    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. 登录边缘计算控制台。
  2. 在左侧导航栏单击应用管理。
  3. 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。

  4. 左侧导航栏单击边缘实例。
  5. 在本文“前提条件”中完成的边缘实例右侧，单击查看。
  6. 在实例详情页面边缘应用页签，单击分配应用。
  7. 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，详情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对话框中单击确定，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。