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电子围栏

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您可以基于Lindorm Ganos时空服务与Lindorm流引擎轻松实现电子围栏方案。

背景信息

在车辆管理场景中，车辆电子围栏可以用于监控车辆的行驶范围、判断车辆是否偏离预定路线等，帮助管理人员更好地进行车辆调度和管理。

通常管理人员会预先设置好若干个区域，简称地理围栏，由于该区域不是实时变化的，可以使用外表的形式存储到Lindorm宽表中。而车辆的实时数据（坐标信息）是实时上传的，可以将车辆的实时数据存储到Kafka中，再由Lindorm流引擎通过订阅Kafka中的实时数据，实时计算多个车辆位置和地理围栏之间的关系。

本示例提供的Lindorm流引擎电子围栏查询支持内存索引和并行计算加速，大大提高了计算效率。

前提条件

  • 开通Lindorm Ganos时空服务，更多信息请参见开通时空服务。

  • 开通Lindorm流引擎，更多信息请参见开通流引擎。

  • 已创建ECS实例，用于读写数据以及创建计算任务等，该实例需要与Lindorm实例为同一VPC，并已安装JDK 1.8及以上环境，更多信息请参见快速购买包年包月实例。

  • 已将上述ECS实例的IP地址添加到Lindorm实例的白名单中，用于连接Lindorm实例，更多信息请参见设置白名单。

操作步骤

  1. 使用lindorm-cli创建地理围栏表regions和结果表fresult，更多信息请参见通过Lindorm-cli连接宽表引擎。

    • regions建表语句：

      CREATE TABLE regions(rID INT, rName VARCHAR, fence GEOMETRY, PRIMARY KEY(rID));

    • 插入地理围栏数据：

      INSERT INTO regions(rID, rName, fence) VALUES 
(1, 'SoHo', ST_GeomFromText('POLYGON((-74.00279525078275 40.72833625216264,-74.00547745979765 40.721929158663244,-74.00125029839018 40.71893680218994,-73.9957785919998 40.72521409075776,-73.9972377137039 40.72557184584898,-74.00279525078275 40.72833625216264))')),
(2, 'Chinatown', ST_GeomFromText('POLYGON((-73.99712367114876 40.71281582267133,-73.9901070123658 40.71336881907936,-73.99023575839851 40.71452359088633,-73.98976368961189 40.71554823078944,-73.99551434573982 40.717337246783735,-73.99480624255989 40.718491949759304,-73.99652285632942 40.719109951574,-73.99776740131233 40.7168005470334,-73.99903340396736 40.71727219249899,-74.00193018970344 40.71938642421256,-74.00409741458748 40.71688186545551,-74.00051398334358 40.71517415773184,-74.0004281526551 40.714377212470005,-73.99849696216438 40.713450141693166,-73.99748845157478 40.71405192594819,-73.99712367114876 40.71281582267133))')),
(3, 'Tribeca', ST_GeomFromText('POLYGON((-74.01091641815208 40.72583120006787,-74.01338405044578 40.71436586362705,-74.01370591552757 40.713617702123415,-74.00862044723533 40.711308107057235,-74.00194711120628 40.7194238654018,-74.01091641815208 40.72583120006787))'));

    • fresult建表语句：

      CREATE TABLE fresult(uID VARCHAR, rName VARCHAR, rID INT, PRIMARY KEY (uID));

  2. 将实时数据写入流引擎中。

    本示例将通过开源Kafka脚本工具连接Lindorm流引擎。

    1. 在ECS实例中，执行以下命令，下载、解压开源Kafka脚本工具。

      wget https://hbaseuepublic.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/kafka_2.12-2.7.1.tgz
tar -zxf kafka_2.12-2.7.1.tgz
cd kafka_2.12-2.7.1

    2. 创建Kafka topic。

      ./bin/kafka-topics.sh --bootstrap-server <Lindorm Stream Kafka地址> --topic log_topic --create

      Lindorm Stream Kafka地址获取方式：Lindorm实例控制台的数据库连接 > 流引擎页签下。

    3. 将实时数据写入Kafka topic。

      ./bin/kafka-console-producer.sh --bootstrap-server <Lindorm Stream Kafka地址> --topic log_topic
{"uID": "A", "x":"-74.00035", "y": "40.72432"}
{"uID": "B", "x":"-74.00239", "y": "40.71692"}
{"uID": "C", "x":"-74.00201", "y": "40.72563"}
{"uID": "D", "x":"-74.00158", "y": "40.72412"}
{"uID": "E", "x":"-73.99836", "y": "40.71588"}
{"uID": "F", "x":"-74.01015", "y": "40.71422"}
{"uID": "G", "x":"-73.99183", "y": "40.71451"}
{"uID": "H", "x":"-73.99595", "y": "40.71773"}

      您可以使用./bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server <Lindorm Stream Kafka地址> --topic log_topic --from-beginning命令，查看数据是否成功写入。

  3. 提交流引擎计算任务。

    1. 在ECS实例中，执行以下命令，下载、解压流引擎客户端。

      wget https://hbaseuepublic.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/lindorm-sqlline-2.0.2.tar.gz
tar zxvf lindorm-sqlline-2.0.2.tar.gz

    2. 进入lindorm-sqlline-0.1.5/bin目录，执行以下命令连接至Lindorm流引擎。

      ./lindorm-sqlline -url <Lindorm Stream SQL地址>

      Lindorm Stream SQL地址获取方式：Lindorm实例控制台的数据库连接 > 流引擎页签下。

    3. 提交流引擎计算任务。

      该任务读取Kafka Topic中的实时数据与宽表引擎中的regions表进行计算，并使用ST_Contains函数进行过滤，计算实时数据属于哪一个行政区域，最后将结果写入fresult表中。

      CREATE FJOB fenceFilter (
  LOAD MODULE ganos;
  -- Enable parallelism
  SET 'parallelism.default'='12';
  -- Create stream table
  CREATE TABLE carData(`uID` STRING, `x` DOUBLE, `y` DOUBLE, `proctime` AS PROCTIME()
    ) WITH (
    'connector'='kafka',
    'topic'='log_topic',
    'scan.startup.mode'='earliest-offset',
    'properties.bootstrap.servers'='<Lindorm Stream Kafka地址>',
    'format'='json'
  );
  -- Create area table
  CREATE TABLE regions (
    `rID` INT,
    `rName` STRING,
    `fence` GEOMETRY,
    PRIMARY KEY (`rID`) NOT ENFORCED
    ) WITH (
    'connector'='lindorm',
    'seedServer'='<ld-bp1ri5k784d1d****-proxy-lindorm.lindorm.rds.aliyuncs.com:30020>',
    'userName'='root',
    'password'='<your_passwd>',
    'tableName'='regions',
    'namespace'='default'
  );
  -- Create result table
  CREATE TABLE fresult (
    `uID` STRING,
    `rName` STRING,
    `rID` INT,
    PRIMARY KEY (`uID`) NOT ENFORCED
  ) WITH (
    'connector'='lindorm',
    'seedServer'='<ld-bp1ri5k784d1d****-proxy-lindorm.lindorm.rds.aliyuncs.com:30020>',
    'userName'='root',
    'password'='<your_passwd>',
    'tableName'='fresult',
    'namespace'='default'
  );
  -- Find the area that car located
  INSERT INTO fresult 
    SELECT A.uID, B.rName, B.rID
    FROM carData AS A 
    JOIN regions /*+ OPTIONS('geomHint'='fence:st_contains','geomIndex'='true','cacheTTLMs'='1800000') */ 
    FOR SYSTEM_TIME AS OF A.proctime AS B 
    ON B.fence=ST_MakePoint(A.x,A.y);
);

      关键参数说明：

      • properties.bootstrap.servers：Lindorm Stream Kafka地址。

      • seedServer：Lindorm 宽表SQL地址，获取方式为Lindorm实例控制台的数据库连接 > 宽表引擎页签下，该地址的端口需填写30020，同时该地址需去除jdbc:lindorm:table:url=http://字符串，只保留连接地址，例如'seedServer'='ld-bp1ri5k784d1d****-proxy-lindorm.lindorm.rds.aliyuncs.com:30020'。

      • userName：宽表引擎用户名，默认为root。

      • password：宽表引擎密码，获取方式为Lindorm实例控制台的数据库连接 > 宽表引擎页签下。

  4. 在宽表引擎中，查询结果表fresult，获取计算结果。

    命令示例：

    SELECT * FROM fresult;

    预计返回：

    +-----+-----------+-----+
| uID |   rName   | rID |
+-----+-----------+-----+
| A   | SoHo      | 1   |
| B   | Chinatown | 2   |
| C   | SoHo      | 1   |
| D   | SoHo      | 1   |
| E   | Chinatown | 2   |
| F   | Tribeca   | 3   |
| G   | Chinatown | 2   |
| H   | Chinatown | 2   |
+-----+-----------+-----+
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