使用 EdgeX Kuiper 規則引擎控制物聯網設備

概述

該文章描述瞭如何在 EdgeX 中使用 Kuiper 規則引擎，根據分析結果來實現對設備的控制。爲了便於理解，該文章使用 device-virtual示例，它對device-virtual服務發送的數據進行分析，然後根據由Kuiper規則引擎生成的分析結果來控制物聯網設備 。

場景

在本文中，將創建並運行以下兩條規則。

1. 監視Random-UnsignedInteger-Device設備的規則，如果uint8值大於 20，則向Random-Boolean-Device設備發送命令，並開啓布爾值的隨機生成 。
2. 監視Random-Integer-Device設備的規則，如果每20秒 int8的平均值大於0，則向Random-Boolean-Device 設備服務發送命令以關閉 布爾值的隨機生成。

該場景不含任何真實的業務邏輯，而只是爲了演示EdgeX Kuiper規則引擎的功能。 您可以根據我們的演示制定合理的業務規則。

預備知識

本文檔將不涉及 EdgeX 和 EMQ X Kuiper 的基本操作，因此讀者應具有以下基本知識：

• 瞭解 EdgeX 的基礎知識，最好完成快速入門。
• 閱讀 EdgeX Kuiper 規則引擎入門教程：您最好閱讀此入門教程，並開始在EdgeX中試用規則引擎。
• Go 模板：EMQ X Kuiper 使用Go模板從分析結果中提取數據。 瞭解 Go 模板可以幫助您從分析結果中提取所需的數據。

開始使用

請務必遵循文檔 EdgeX Kuiper規則引擎入門教程，確保教程能夠成功運行。

創建 EdgeX 流

在創建規則之前，應創建一個流，該流可以使用來自 EdgeX 應用程序服務的流數據。 如果您已經完成 EdgeX Kuiper 規則引擎入門教程，則不需要此步驟。

curl -X POST \
  http://$kuiper_docker:48075/streams \
  -H 'Content-Type: application/json' \
  -d '{
  "sql": "create stream demo() WITH (FORMAT=\"JSON\", TYPE=\"edgex\")"
}'

由於這兩個規則都會向設備Random-UnsignedInteger-Device發送控制命令，通過運行命令curl http://localhost:48082/api/v1/device/name/Random-Boolean-Device | jq可以獲取該設備的可用命令列表。它將打印類似的輸出，如下所示。

{
  "id": "9b051411-ca20-4556-bd3e-7f52475764ff",
  "name": "Random-Boolean-Device",
  "adminState": "UNLOCKED",
  "operatingState": "ENABLED",
  "labels": [
    "device-virtual-example"
  ],
  "commands": [
    {
      "created": 1589052044139,
      "modified": 1589052044139,
      "id": "28d88bb3-e280-46f7-949f-37cc411757f5",
      "name": "Bool",
      "get": {
        "path": "/api/v1/device/{deviceId}/Bool",
        "responses": [
          {
            "code": "200",
            "expectedValues": [
              "Bool"
            ]
          },
          {
            "code": "503",
            "description": "service unavailable"
          }
        ],
        "url": "http://edgex-core-command:48082/api/v1/device/bcd18c02-b187-4f29-8265-8312dc5d794d/command/d6d3007d-c4ce-472f-a117-820b5410e498"
      },
      "put": {
        "path": "/api/v1/device/{deviceId}/Bool",
        "responses": [
          {
            "code": "200"
          },
          {
            "code": "503",
            "description": "service unavailable"
          }
        ],
        "url": "http://edgex-core-command:48082/api/v1/device/bcd18c02-b187-4f29-8265-8312dc5d794d/command/d6d3007d-c4ce-472f-a117-820b5410e498",
        "parameterNames": [
          "Bool",
          "EnableRandomization_Bool"
        ]
      }
    }
  ]
}

從輸出中，您能看出有兩個命令，第二個命令用於更新設備的配置。 此設備有兩個參數：

• Bool：當其他服務想要獲取設備數據時，設置返回值。 僅當EnableRandomization_Bool設置爲false時，才使用該參數。
• EnableRandomization_Bool：是否啓用Bool的隨機生成。 如果將此值設置爲true，則將忽略第一個參數。

因此，示例控制命令將類似於如下命令：

curl -X PUT \
  http://edgex-core-command:48082/api/v1/device/c1459444-79bd-46c8-8b37-d6e1418f2a3a/command/fe202437-236d-41c5-845e-3e6013b928cd \
  -H 'Content-Type: application/json' \
  -d '{"Bool":"true", "EnableRandomization_Bool": "true"}'

創建規則

第一條規則

第一條規則是監視Random-UnsignedInteger-Device設備的規則，如果uint8值大於“ 20”，則向Random-Boolean-Device設備發送命令，並開啓布爾值的隨機生成 。 以下是規則定義，請注意：

• 當uint8的值大於20時將觸發該動作。由於uint8的值不用於向Random-Boolean-Device發送控制命令，因此在rest操作的dataTemplate屬性中不使用uint8值。

curl -X POST \
  http://$kuiper_server:48075/rules \
  -H 'Content-Type: application/json' \
  -d '{
  "id": "rule1",
  "sql": "SELECT uint8 FROM demo WHERE uint8 > 20",
  "actions": [
    {
      "rest": {
        "url": "http://edgex-core-command:48082/api/v1/device/bcd18c02-b187-4f29-8265-8312dc5d794d/command/d6d3007d-c4ce-472f-a117-820b5410e498",
        "method": "put",
        "retryInterval": -1,
        "dataTemplate": "{\"Bool\":\"true\", \"EnableRandomization_Bool\": \"true\"}",
        "sendSingle": true
      }
    },
    {
      "log":{}
    }
  ]
}'

第二條規則

第二條規則監視Random-Integer-Device設備，如果每20秒 int8的平均值大於0，則向Random-Boolean-Device 設備服務發送命令以關閉 布爾值的隨機生成。

• uint8的平均值每20秒計算一次，如果平均值大於0，則向 Random-Boolean-Device 服務發送控制命令。

curl -X POST \
  http://$kuiper_server:48075/rules \
  -H 'Content-Type: application/json' \
  -d '{
  "id": "rule2",
  "sql": "SELECT avg(int8) AS avg_int8 FROM demo WHERE int8 != nil GROUP BY  TUMBLINGWINDOW(ss, 20) HAVING avg(int8) > 0",
  "actions": [
    {
      "rest": {
        "url": "http://edgex-core-command:48082/api/v1/device/bcd18c02-b187-4f29-8265-8312dc5d794d/command/d6d3007d-c4ce-472f-a117-820b5410e498",
        "method": "put",
        "retryInterval": -1,
        "dataTemplate": "{\"Bool\":\"false\", \"EnableRandomization_Bool\": \"false\"}",
        "sendSingle": true
      }
    },
    {
      "log":{}
    }
  ]
}'

現在創建了兩個規則，您可以查看edgex-kuiper的日誌以獲取規則執行結果。

# docker logs edgex-kuiper

如何從分析結果中提取數據？

由於分析結果也需要發送到command rest服務，如何從分析結果中提取數據？通過SQL過濾數據的示例如下所示：

SELECT int8, "true" AS randomization FROM demo WHERE uint8 > 20

SQL的輸出內容如下：

[{"int8":-75, "randomization":"true"}]

當從字段int8讀取value字段，從字段randomization讀取EnableRandomization_Bool時，假設服務需要以下數據格式：

curl -X PUT \
  http://edgex-core-command:48082/api/v1/device/${deviceId}/command/xyz \
  -H 'Content-Type: application/json' \
  -d '{"value":-75, "EnableRandomization_Bool": "true"}'

Kuiper 使用 Go模板 從分析結果中提取數據，並且dataTemplate 內容如下：

"dataTemplate": "{\"value\": {{.int8}}, \"EnableRandomization_Bool\": \"{{.randomization}}\"}"

在某些情況下，您可能需要迭代返回的數組值，或使用if條件設置不同的值，然後參考此鏈接寫入更復雜的數據模板表達式。

補充閱讀材料

如果您想了解EMQ X Kuiper的更多特性，請閱讀下面的參考資料：

• EMQ X Kuiper Github
• EMQ X Kuiper 參考指南

版權聲明： 本文爲 EMQ 原創，轉載請註明出處。

原文鏈接：https://www.emqx.io/cn/blog/control-iot-device-with-kuiper-rules-engine