本文以一个典型的开源时序型数据库(InfluxDB)为例,描述如何使用边缘函数计算应用,实现时序存储设备数据。

前提条件

  • 请您确保已完成边缘实例的创建,具体操作,请参见专业版环境搭建
  • 您已创建光照度传感器产品以及该产品下的LightSensor设备,并将设备分配至边缘实例,具体操作,请参见示例驱动
  • 您已创建容器镜像类型的边缘应用,具体操作,请参见容器镜像应用

    其中,部分参数设置按如下要求配置。

    表 1. 应用信息参数说明
    参数 说明
    应用类型 此处选择容器镜像
    仓库类型 此处选择公共仓库
    镜像地址 设置为influxdb:latest
    应用版本 设置为当前使用的数据库版本号,例如1.7.9版本。
    表 2. 容器配置参数说明
    参数 描述
    是否使用宿主机host模式 此处选择
    网络端口映射 此处按如下说明,设置两条网络端口映射:
    • 第一条网络端口映射:
      • 宿主机端口:8083
      • 容器内端口:8083
      • 类型:TCP
    • 第二条网络端口映射:
      • 宿主机端口:8086
      • 容器内端口:8086
      • 类型:TCP
    是否启动特权模式 此处选择
    卷映射 此处按如下说明,设置卷映射:
    • 源路径/tmp/influxdb
    • 目的路径/var/lib/influxdb
    • 读写权限:读写

背景信息

在楼宇、工业、农业等物联网场景中,现场的各类传感器负责实时采集数据(如温、湿度、空气质量等数据)。这些数据会随着时间的变化不断更新,因此也称之为时序数据。若需要对此类数据进行大数据分析和看板展示数据等操作,您首先需要将其存储到时序数据库中。

物联网边缘计算提供的函数计算应用能力,可帮助您快速地将模型化的设备数据存储到时序数据库中。在此过程中,只需配置该函数计算应用的消息路由并部署应用,无需二次开发。

本文中以LightSensor传感器为例,将获取到的LightSensor传感器数据,按照时间顺序存储到InfluxDB中。

步骤一:创建应用函数

  1. 下载应用函数代码包fcApp_influxdb_v1.0.zip
  2. 登录函数计算控制台
    如尚未开通该服务,请阅读并选中我已阅读并同意,单击立即开通,开通服务。
  3. (可选)在左侧导航栏单击服务及函数,在服务及函数页面服务列表区域,单击新增服务,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
    • 若您首次在函数计算中创建服务,请根据配置向导配置参数。
    • 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,在服务及函数页面的EdgeFC区域,单击新增函数
  5. 新建函数页面,单击事件函数区域中的配置部署
  6. 设置应用函数的基础管理配置参数。
    参数 描述
    函数类型 保持默认选项。
    所在服务 选择已创建的EdgeFC服务。
    函数名称 设置为influxdbStore
    运行环境 设置函数的运行环境并选择上传代码的方式。此示例中选择Python 3

    上传代码右侧选择上传代码包,单击上传代码,上传步骤1中下载的fcApp_influxdb_v1.0.zip代码包。

    函数入口 使用默认值index.handler

    其余参数的值请根据您的实际需求设置,也可以不设置。更多信息,请参见函数计算

    确认函数信息后,单击新建完成操作。

  7. 创建函数完成后,系统自动跳转到函数详情页面。您可在代码执行页签的代码执行管理区域下,选中在线编辑单选框,查看源码。
    在线编辑
    说明 influxdbStore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、deviceName和attribute。
      event_json = json.loads(event)
      if(event_json["topic"].startswith('/sys'))
        pk, dn, attribute = parseTopic(event_json['topic'])
    2. 解析payload(设备的属性或者事件)。
      
      payload_json = json.loads(event_json["payload"])
    3. 将属性或者事件数据封装成InfluxDB存储的格式,数据格式定义请参见本文下方附录:数据格式定义。此处依赖了Python封装的InfluxDB客户端接口。

步骤二: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. 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。具体操作,请参见函数计算应用

    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influxdbStore
    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influxdbStore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
    启用默认配置 选择
    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。
    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
    环境变量 单击新增环境变量,添加如下方“环境变量配置”表格所示的环境变量。
    表 3. 环境变量配置
    名称
    host InfluxDB的访问地址。
    port InfluxDB的访问端口,默认值为8086。
    username InfluxDB的用户名,默认值为root。
    password InfluxDB的密码,默认值为root。
    database InfluxDB的数据库名称,默认值为example。

    其余参数无需配置。

  4. 在左侧导航栏单击边缘实例
  5. 在本文“前提条件”中创建的边缘实例右侧,单击查看
  6. 实例详情页面的边缘应用页签,单击分配应用
  7. 分配应用面板,找到已创建的应用函数influxdbStore,单击对应操作栏中的分配,然后单击关闭

步骤三:配置消息路由

添加消息的详细步骤及各个参数的解释。详细信息,请参见设置消息路由

  1. 实例详情页面,选择消息路由,单击添加路由,添加LightSensor设备到函数计算的消息路由。
  2. 按照界面提示,设置如下参数,参数设置完成后,单击确认
    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 此处选择边缘应用EdgeFC/influxdbStore函数。

步骤四:部署边缘实例

  1. 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。
  2. 通过SSH登录您的网关,执行tail -f /linkedge/run/logger/fc-base/influxdbStore/log.INFO命令,可以查看该函数的日志,来观察其实际运行情况。
    代码片段

附录:数据查询

当数据存储到InfluxDB后,可通过InfluxDB API查询已存储的数据。部分数据查询示例如下所示,更多详情,请参见InfluxDB API文档

  • 以产品为维度,查询某个属性所有时间点的值,返回结果会以时间顺序列出所有已存储的属性值。
    curl -G 'http://localhost:8086/query?db=example&u=root&p=root' --data-urlencode "epoch=ms" --data-urlencode 'q=SELECT * FROM "属性唯一标识符(产品下唯一)" WHERE "_productKey" = $pk and "_dataType" = $type' --data-urlencode 'params={"pk":"产品ProductKey", "type": "property"}'
    
    //响应结果
    {
        "results": [{
            "statement_id": 0,
            "series": [{
                "name": "temp",
                "columns": ["time", "_dataType", "_deviceName", "_productKey", "value"],
                "values": [
                    [1570782663561, "property", "0987654321", "产品ProductKey", 100.1],
                    [1570782688527, "property", "0987654321", "产品ProductKey", 100.2],
                    [1570782851708, "property", "0987654321", "产品ProductKey", 104.4]
                ]
            }]
        }]
    }
  • 以设备为维度,查询某个属性所有时间点的值,返回结果会以时间顺序列出所有已存储的属性值。
    curl -G 'http://localhost:8086/query?db=example&u=root&p=root' --data-urlencode "epoch=ms" --data-urlencode 'q=SELECT * FROM "属性唯一标识符(产品下唯一)" WHERE "_deviceName" = $dn and "_dataType" = $type' --data-urlencode 'params={"dn":"设备名称", "type": "property"}'
  • 以设备为维度,查询某个属性在一定时间范围内的值,返回结果会以时间顺序列出该时间范围内所有已存储的属性值。
    curl -G 'http://localhost:8086/query?db=example&u=root&p=root' --data-urlencode "epoch=ms" --data-urlencode 'q=SELECT * FROM "属性唯一标识符(产品下唯一)" WHERE "_productKey" = $pk and "_dataType" = $type and "time" > $timestamp' --data-urlencode 'params={"pk":"产品ProductKey", "type": "property", "timestamp": "2019-10-11T09:03:15.611Z"}'

附录:数据格式定义

设备的属性或事件类型数据在InfluxDB的存储格式如下所示。

  • 单值式属性
    [
        {
          "measurement": "temp",            // 属性名
          "tags": {                         // 属性的标签
            "_productKey": "1234567890",    // 设备证书信息productKey
            "_deviceName": "0987654321",    // 设备证书信息deviceName
            "_dataType"  : "property"       // 类型:property表示属性,event表示事件
          },
          "time": 1346846400000,            // 时间戳,单位:ms
          "fields": {
            "value": 123                    // 属性的值
          }
        }
        ...
    ]
  • 结构体式属性
    [
        {
          "measurement": "temp",            // 属性名
          "tags": {                         // 属性的标签
            "_productKey": "1234567890",    // 设备证书信息productKey
            "_deviceName": "0987654321",    // 设备证书信息deviceName
            "_dataType"  : "property"       // 类型:property表示属性,event表示事件
          },
          "time": 1346846400000,            // 时间戳,单位:ms
          "fields": {
            "aa": 12,                       // 属性的值
            "bb": 12,                       // 属性的值
            "cc": 12,                       // 属性的值
            "dd": 12,                       // 属性的值
          }
        }
        ...
    ]
  • 事件
    [
        {
          "measurement": "event123",        // 事件名
          "tags": {                         // 事件的标签
            "_productKey": "1234567890",    // 设备证书信息productKey
            "_deviceName": "0987654321",    // 设备证书信息deviceName
            "_dataType"  : "event"          // 类型:property表示属性,event表示事件
          },
          "time": 1346846400000,            // 时间戳,单位:ms
          "fields": {
            "speed" : 20.8,
            "level" : 4,
            "direction" : "East",
          }
        }
        ...
    ]