【51CTO.com快譯】今天，我們的目標(biāo)是了解如何構(gòu)建一套智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。我們將利用Ansible實(shí)現(xiàn)該網(wǎng)關(guān)的自動(dòng)化配置，當(dāng)然Ansible亦適用于配置管理及應(yīng)用部署。如果大家面對大量網(wǎng)關(guān)配置與部署工作，那么Ansible絕對是值得強(qiáng)烈推薦的優(yōu)秀工具。

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下面來看此網(wǎng)關(guān)的幾大主要組件：

紅帽企業(yè) Linux:提供企業(yè)級(jí)基礎(chǔ)。

紅帽 JBoss A-MQ: 對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)判。

紅帽 JBoss Fuse:傳輸傳感器數(shù)據(jù)并將其路由至端點(diǎn)。

紅帽 JBoss BRMS:在邊緣位置實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)決策制定。

在網(wǎng)關(guān)配置完成后，我們將啟動(dòng)紅帽JBoss Fuse，而后構(gòu)建并部署路由與業(yè)務(wù)規(guī)則服務(wù)，從而使其開始運(yùn)作。我們隨后會(huì)啟動(dòng)一款傳感器應(yīng)用，其利用MQTT將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至紅帽JBoss A-MQ代理。這些消息會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)至我們此前啟動(dòng)的服務(wù)處。最后，我們將創(chuàng)建業(yè)務(wù)規(guī)則，用于在傳感器值達(dá)到閾值時(shí)觸發(fā)對應(yīng)操作。

注意：在開始之前，大家首先需要在網(wǎng)關(guān)內(nèi)的Downloads文件夾內(nèi)保存一份紅帽JBoss Fuse 6.2.1。大家可以從紅帽客戶門戶站點(diǎn)處下載，亦可通過紅帽開發(fā)者計(jì)劃免費(fèi)獲取。

第一步：利用Ansible準(zhǔn)備主機(jī)系統(tǒng)

在主機(jī)設(shè)備上克隆項(xiàng)目庫。

打開終端并輸入以下命令：

[user@localhost ~]$ git clone -b Virtual-Lab-1-Host https://github.com/RedHat-IoT/Virtual_IoT_Gateway.git 

利用網(wǎng)關(guān)IP地址更新主機(jī)文件[Virtual-IoT-Gateway/Ansible/host]，并將該主機(jī)的公鑰存放于遠(yuǎn)程網(wǎng)關(guān)上(Ansible會(huì)利用ssh與遠(yuǎn)程系統(tǒng)進(jìn)行通信)。

更新Ansible playbook BuildGW文件[Virtual-IoT-Gateway/Ansible/BuildGW]，將其中的用戶名修改為您網(wǎng)關(guān)的實(shí)際值：user=’user name’

輸入以下命令以啟動(dòng)該Ansible playbook：

[user@localhost ~]$ cd Virtual_IoT_Gateway/Ansible 
[user@localhost ~]$ ansible-playbook BuildGW 

讓Ansible運(yùn)行此playbook中的各項(xiàng)任務(wù)。一旦Ansible完成執(zhí)行，我們即可準(zhǔn)備直接操作此網(wǎng)關(guān)。

第二步：登錄至該網(wǎng)關(guān)

注意：在此套網(wǎng)關(guān)中，我們使用了username = ‘demo-user’與password = ‘change12_me’。

第三步：啟動(dòng)紅帽JBoss Fuse服務(wù)器

開啟新shell，輸入以下命令：

[demo-user@localhost ~]$ cd 
[demo-user@localhost ~]$ cd IoT_Summit_Lab 
[demo-user@iotlab IoT_Summit_Lab]$ ./runJBossFuse.sh 

等待紅帽JBoss Fuse服務(wù)器完成啟動(dòng)流程。

紅帽 JBoss Fuse需要安裝‘camel-mqtt’ OSGi功能以處理MQTT消息。

在‘JBossFuse’命令提示符下輸入以下命令：

JBossFuse:karaf@root> features:install camel-mqtt 

最小化此shell，保持Fuse服務(wù)器在后臺(tái)運(yùn)行。

第四步：構(gòu)建并部署Camel Route

傳感器數(shù)據(jù)將由Camel Route負(fù)責(zé)傳輸及路由?，F(xiàn)在我們需要構(gòu)建紅帽JBoss Fuse項(xiàng)目并將其部署至正在運(yùn)行的Fuse服務(wù)器當(dāng)中。我們將利用其提供的腳本以構(gòu)建并部署此項(xiàng)目。

在終端內(nèi)執(zhí)行以下命令：

[demo-user@iotlab Software_Sensor]$ cd 
[demo-user@iotlab ~]$ cd IoT_Summit_Lab/ 
[demo-user@iotlab IoT_Summit_Lab]$ ./runRoutingService.sh 

我們可以登錄至JBoss Fuse管理員控制臺(tái)以驗(yàn)證此Camel route是否部署完成。

第五步：創(chuàng)建業(yè)務(wù)規(guī)則

智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)最為重要的功能之一，是在傳感器數(shù)據(jù)滿足業(yè)務(wù)規(guī)則中設(shè)定的特定條件時(shí)觸發(fā)對應(yīng)操作。在本章節(jié)中，我們將了解如何創(chuàng)建一項(xiàng)業(yè)務(wù)規(guī)則服務(wù)。此服務(wù)將通過以下方式起效：

1. 從Message隊(duì)列中讀取傳感器數(shù)據(jù)。

2. 將傳感器數(shù)據(jù)傳遞至規(guī)則執(zhí)行引擎，并由后者根據(jù)定義規(guī)則觸發(fā)操作。

3. 經(jīng)過變更的數(shù)據(jù)被放置在另一已定義Message隊(duì)列中。

這里我們將使用微軟Excel決策表來定義業(yè)務(wù)規(guī)則。下圖所示為一套決策表實(shí)例，其中每一行表代表一條規(guī)則。藍(lán)色的列為“條件(conditions)”，而黃色的列則定義一項(xiàng)“操作(action)”。規(guī)則語法非常簡單：如果滿足某條件，則執(zhí)行某操作。

這套規(guī)則系統(tǒng)會(huì)從電子表格中讀取規(guī)則，并將其按以上語法進(jìn)行編譯。在本示例中，我們的業(yè)務(wù)規(guī)則電子表格可用于創(chuàng)建新規(guī)則。

下面來看表格中各列所代表的含義：

Alerting Rule(警告規(guī)則):規(guī)則名稱。此為可選字段，但在調(diào)試中非常有用。

Device Type(設(shè)備類型):傳感器所報(bào)告的設(shè)備類型。

Payload(有效載荷):此規(guī)則需要匹配的數(shù)字范圍。

Result(結(jié)果):由規(guī)則觸發(fā)的操作，即將值更改為0或1。

打開示例規(guī)則表格：‘DecisionTable.xls.’

填寫以下信息以創(chuàng)建兩項(xiàng)規(guī)則：

規(guī)則一：如果我們讀取到的溫度為0到60之間，則將結(jié)果字段變更為0。

規(guī)則一：如果我們讀取到的溫度為61到100之間，則將結(jié)果字段變更為1。

注意：在第二條規(guī)則Payload列中，在“61”與“100”之間添加一個(gè)空格。

注意：將表格保存為微軟Excel格式。

點(diǎn)擊此處查看此業(yè)務(wù)規(guī)則服務(wù)的具體細(xì)節(jié)。

第六步：構(gòu)建并運(yùn)行業(yè)務(wù)規(guī)則服務(wù)

現(xiàn)在我們已經(jīng)完成了規(guī)則添加，接下來需要構(gòu)建新的服務(wù)版本并加以啟動(dòng)。

在終端內(nèi)執(zhí)行以下命令：

[demo-user@localhost IoT_Summit_Lab]$ cd 
[demo-user@localhost ~]$ cd IoT_Summit_Lab/ 
[demo-user@localhost IoT_Summit_Lab]$ ./runRulesService.sh 

其應(yīng)顯示以下輸出結(jié)果：

 < output truncated > AMQ-Broker tcp://localhost:61616 ready to work! 
Device-Type = temperature 
Device-ID   = 4711 
Payload     = 70 
Result      = 1 
---------------------- 
Sending 18.05.2016 10:46:22 766temperature47117000.01 

第七步：測試規(guī)則服務(wù)

我們通過軟件傳感器發(fā)送一條測試消息，從而進(jìn)行服務(wù)測試。具體步驟如下：

軟件傳感器通過MQTT發(fā)送一條高值。

路由服務(wù)獲取該值后，將其轉(zhuǎn)換為消息并發(fā)送至AMQP消息隊(duì)列。

業(yè)務(wù)規(guī)則服務(wù)從隊(duì)列中獲取此消息，并在其滯業(yè)務(wù)規(guī)則條件時(shí)將其添加至另一AMQP消息隊(duì)列。

在新終端內(nèi)輸入以下命令：

[demo-user@localhost Desktop]$ cd 
[demo-user@localhost ~]$ cd IoT_Summit_Lab/ 
[demo-user@localhost IoT_Summit_Lab]$ ./runHighSensor.sh 

輸出結(jié)果如下：

Starting the producer to send messages 
Sending '70,0' 
AMQ-Broker tcp://localhost:61616 ready to work! 
Device-Type = temperature 
Device-ID   = 4711 
Payload     = 70 
Result      = 1 
---------------------- 
Sending 17.05.2016 15:08:59 265temperature47117000.01 
---------------------- 

大家也可以利用另一種方法進(jìn)行消息驗(yàn)證，即通過‘http://localhost:8181’'查看紅帽JBoss Fuse控制臺(tái)。這里的入隊(duì)與出隊(duì)消息數(shù)量應(yīng)該顯示，已經(jīng)有一條消息由message.to.rules’處獲取并被放置在‘message.to.datacenter’當(dāng)中。

注意：Fuse控制臺(tái)的登錄名/密碼為admin/change12_me。

總結(jié)

我們可以利用Ansible并配合紅帽自動(dòng)化工具輕松完成智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的構(gòu)建工作。這套企業(yè)級(jí)智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)基于多項(xiàng)開源技術(shù)，包括紅帽企業(yè)Linux、紅帽JBoss Fuse、紅帽JBoss BRMS以及紅帽JBoss A-MQ。

這里我們已經(jīng)提供了示例代碼，包括部署路由機(jī)制與業(yè)務(wù)規(guī)則服務(wù)以保證此智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)開始正常運(yùn)作。其中傳感器應(yīng)用負(fù)責(zé)向A-MQ代理發(fā)送溫度數(shù)據(jù)。這些MQTT消息由我們此前啟動(dòng)的服務(wù)進(jìn)行處理。最后，我們創(chuàng)建了業(yè)務(wù)規(guī)則，用于在傳感器值達(dá)到閾值時(shí)觸發(fā)特定操作。

感興趣的朋友可以點(diǎn)擊此處查看GitHub上的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)源代碼及相關(guān)視頻。

原文標(biāo)題：How to Build an Intelligent IoT Gateway in 7 Easy Steps，作者：Ishu Verma

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