【 Cloud 】透過 Azure Event Hub 與 Azure Function 將 Azure Digital Twins 更新資訊顯示於 Time Series Insights - 使用 Azure CLI 與 Portal

內容

• 學習目標
• 前置準備作業
• 流程
• 建立與設定 Twin Hub
• 設定 Azure Digital Twin 的 Endpoint 與 Event route
• 建立與設定 TSI Hub
• 建立讀取 Twin Hub 資訊與傳送資訊到 TSI Hub 的 Azure Functions
• 設定身分識別
• 建立與設定 Time Series Insights
• 執行與驗證

學習目標

• 如何使用 Azure CLI 與 Portal 並透過 Azure Event Hub 與 Azure Function 將 Azure Digital Twins 更新資訊顯示資訊於 Time Series Insights

前置準備作業

• 已建立 Azure 帳號並能正常登入
• 已於電腦端安裝 Node.js
• 已於電腦端安裝 IDE，本範例使用 Visual Studio Code
• 已完成將 Azure IoT Plug and Play 裝置的量測數據透過 Azure IoT Hub 與 Azure Function ( Node.js ) 傳送到 Azure Digital Twins
  • https://learningsky.io/ingest-iot-hub-telemetry-into-azure-digital-twins-from-azure-iot-plug-and-play-device-and-azure-function-nodejs/

流程

• ① 建立並上傳 Device 的 JSON Model 的定義語言檔案 ( Digital Twin Definition Language - DTDL )。
• ② 透過 Azure IoT Plug and Play ( PnP ) 的 Device 端程式隨機產生溫度數據後上傳到 Azure IoT Hub。
• ③ Azure Function 接收 Azure IoT Hub 內建 Event Hub 裡的 Consumer Groups 的溫度數據後，將其數據傳送到 Azure Digital Twins。
• ④ 當 Azure Digital Twins 中的 Twin 有變化時傳送資訊到 Twin Hub。
• ⑤ 因 Azure Functions 有監聽 Twin Hub ，故此時也收到 Twin Hub 傳來的訊息並經過解析後，再將新的資訊傳送到 TSI Hub。
• ⑥ 同時 Time Series Insights 也監聽 TSI Hub，當 TSI Hub 接收到新數據時，會將數據顯示於 Time Series Insights 中 Dashboard。
• ㊟ 本範例主要實作右邊虛線框中的內容。

建立與設定 Twin Event Hub

Step 1. 登入到 Microsoft Azure

• 請在終端機輸入下方指令

• 選擇所要使用的帳號

• 登入成功

Step 2. 建立資源群組

• 請在終端機輸入下方指令
  • 請將 <resource-group> 修改成唯一且可識別的名稱
  • 請將 <region> 修改成所位於資料中心的名稱，可透過 az account list-locations -o table 指令查詢可用的資料中心

Step 3. 建立 Azure Event Hub Namespace

• 請在終端機輸入下方指令
  • 請將 <event-hub-namespace> 修改成唯一且可識別的名稱
  • 請將 <resource-group> 修改成 Step 2 所建立的資料群組名稱
  • 請將 <region> 修改成所位於資料中心的名稱

Step 4. 在 Event Hubs Namespace 中建立 Twin Hub

• 請在終端機輸入下方指令
  • 請將 <twin-hub-name> 修改成 twin-hub
  • 請將 <resource-group> 修改成 Step 2 所建立的資源群組名稱
  • 請將 <event-hub-namespace> 修改成 Step 3 所建立的 Azure Event Hub Namespace

Step 5. 在所建立 Twin 的 Event Hub 中設定 Shared access policies

• 請在終端機輸入下方指令
  • 請將 <twins-hub-auth-rule> 修改成唯一且可識別的名稱
  • 請將 <resource-group> 修改成 Step 2 所建立的資源群組名稱
  • 請將 <event-hub-namespace> 修改成 Step 3 所建立的 Azure Event Hub Namespace
  • 請將 <twin-hub-name> 修改成 twin-hub

Step 6. 取得 Twin Event Hub 的 Primary Connection String

• 請在終端機輸入下方指令
  • 請將 <resource-group> 修改成 Step 2 所建立的資源群組名稱
  • 請將 <event-hub-namespace> 修改成 Step 3 所建立的 Azure Event Hub Namespace
  • 請將 <twin-hub-name> 修改成 twin-hub
  • 請將 <twins-hub-auth-rule> 修改成 Step 5 所建立的 Shared access policies 名稱

設定 Azure Digital Twin 的 Endpoint 與 Event route

Step 1. 在所建立的 Azure Digital Twin 中建立 Endpoint

• 請在終端機輸入下方指令
  • 請將 <Azure-Digital-Twins-instance-name> 修改成所建立的 Azure Digital Twin 的名稱
  • 請將 <resource-group> 修改成 建立與設定 Twin Event Hub 段落中 Step 2 所建立的資源群組名稱
  • 請將 <event-hub-namespace> 修改成 建立與設定 Twin Event Hub 段落中 Step 3 所建立的 Azure Event Hub Namespace
  • 請將 <twin-hub-name> 修改成 twin-hub
  • 請將 <twins-hub-auth-rule> 修改成 建立與設定 Twin Event Hub 段落中 Step 5 所建立的 Shared access policies 名稱
  • 請將 <twin-hub-endpoint> 修改成 twin-hub-endpoint
  • 請將 <adt-resource-group> 修改成 Azure Digital Twin 所建立的資源群組名稱

Step 2. 在所建立的 Azure Digital Twin 中建立 Event route

• 請在終端機輸入下方指令
  • 請將 <Azure-Digital-Twins-instance-name> 修改成所建立的 Azure Digital Twin 的名稱
  • 請將 <twin-hub-endpoint> 修改成 twin-hub-endpoint
  • 請將 <twin-hub-event-route> 修改成 twin-hub-event-route
  • 請將 <adt-resource-group> 修改成 Azure Digital Twin 所建立的資源群組名稱

建立與設定 TSI Event Hub

Step 1. 建立 TSI Hub

• 請在終端機輸入下方指令
  • 請將 <tsi-hub-name> 修改成 tsi-hub
  • 請將 <resource-group> 修改成 建立與設定 Twin Event Hub 段落中 Step 2 所建立的資源群組名稱
  • 請將 <event-hub-namespace> 修改成 建立與設定 Twin Event Hub 段落中 Step 3 所建立的 Azure Event Hub Namespace

Step 2. 在所建立 TSI Event Hub 中設定 Shared access policies

• 請在終端機輸入下方指令
  • 請將 <tsi-auth-rule> 修改成 tsi-hub-policy
  • 請將 <resource-group> 修改成 建立與設定 Twin Event Hub 段落中 Step 2 所建立的資源群組名稱
  • 請將 <event-hub-namespace> 修改成 建立與設定 Twin Event Hub 段落中 Step 3 所建立的 Azure Event Hub Namespace
  • 請將 <tsi-hub-name> 修改成 tsi-hub

Step 3. 取得 TSI Event Hub 的 Primary Connection String

• 請在終端機輸入下方指令
  • 請將 <resource-group> 修改成 建立與設定 Twin Event Hub 段落中 Step 2 所建立的資源群組名稱
  • 請將 <event-hub-namespace> 修改成 建立與設定 Twin Event Hub 段落中 Step 3 所建立的 Azure Event Hub Namespace
  • 請將 <tsi-hub-name> 修改成 tsi-hub
  • 請將 <tsi-auth-rule> 修改成 tsi-hub-policy

建立讀取 Twin Hub 資訊與傳送資訊到 TSI Hub 的 Azure Functions

Step 1. 在上方搜尋框輸入 function 關鍵字並點選 Function App 的搜尋結果

Step 2. 點選 + Create

Step 3. 輸入相關資訊

• Subscription 欄位選擇所要使用的訂閱。
• Resource group 欄位輸入此 Function 所要歸屬於的群組。
• Function App name 欄位輸入一個可識別的名稱
  • 本範例使用 twin-hub-to-tsi-hub
• Publish 欄位請選擇 Code。
• Runtime stack 欄位請選擇 Node.js。
• Version 欄位請選擇 14 LTS。
• Region 欄位請選擇 SignalR 服務所要位於的資料中心。
• 當輸入完成後點選 Review + create

Step 4. 建立服務

• 確認資訊正確則點選 Create

Step 5. 點選 Go to resource

Step 6. 建立 Twin_EventHub_To_Tsi_EventHub

• 點選左側的 Functions > 再點選上方的 + Create

• 選擇 Azure Event Hub trigger

• Template details 輸入相關資訊
  • New Function 欄位請輸入 Twin_EventHub_To_Tsi_EventHub
  • 事件中樞連線 欄位請點選 New
    • 點選 Event Hub
    • 事件中樞連線 請選擇 建立與設定 Twin Event Hub 段落所建立的 Azure Event Hub Namespace
    • 事件中樞連線 請選擇 twin-hub
    • 事件中樞連線 請選擇 twin-hub-policy
    • 當輸入完成後點選 OK
  • 事件中樞名稱 請輸入 twin-hub
  • 事件中樞取用者群組 請輸入 $Default
  • 當輸入完成後點選 Create

• 設定 Twin_EventHub_To_Tsi_EventHub
  • ① 點選 Twin_EventHub_To_Tsi_EventHub
  • ② 點選左側的 Code + Test

• 點選上方的選單選擇 index.js 再輸入下方程式後再點選上方的 Save 按鈕

Step 7. 設定 Config

• 點選左側的 Configuration

• 點選 + New application setting

• 設定 TSI Event Hub 的名稱
  • Name 欄位請輸入 TSI_EVENTHUB_NAME
  • Value 欄位請輸入建立 tsi-hub
  • 當輸入完成後點選 OK

• 再點選 + New application setting

• 設定 TSI Event Hub 的連接字串
  • Name 欄位請輸入 TSI_EVENTHUB_CONNECTION_STRING
  • Value 欄位請輸入在 建立與設定 TSI Event Hub 段落 Step 3 時所取得 取得 TSI Event Hub 的 Primary Connection String
  • 當輸入完成後點選 OK

• 點選 Save

• 點選 Continue

Step 8. 安裝套件

• 點選左側的 Advanced Tools > 再點選 Go →

• 點選上方的 Debug console > CMD

• 切換路徑到 Twin_EventHub_To_Tsi_EventHub 資料夾
  • 請輸入 cd site\wwwroot\Twin_EventHub_To_Tsi_EventHub

• 初始化專案
  • 請輸入 npm init -y

• 安裝 @azure/event-hubs 與 dotenv 套件 ( 需花一段時間進行安裝 )
  • 請輸入 npm i @azure/event-hubs dotenv

設定身分識別

Step 1. 點選所建立的 Azure Function 左側的 identity

Step 2. 將 Status 設成 On > 再點選 Save

Step 3. 再點選 Yes

Step 4. 點選 Azure role assignments

Step 5. 點選 + Add role assignment (Preview)

Step 6. 填寫相關資訊

• Scope 欄位請點選 Subscription
• Subscription 欄位請點選所要使用的訂閱
• Role 欄位請選擇 Azure Digital Twins Data Owner
• 資料選取完成後再點選 Save

Step 7. 設定完成

建立與設定 Time Series Insights

Step 1. 建立 Time Series Insights

• 在上方搜尋框輸入 Time Series Insights 關鍵字並點選 Time Series Insights environments 的搜尋結果

• 點選 + Create

• 輸入 Basic 相關資訊
  • Subscription 欄位選擇所要使用的訂閱
  • Resource group 欄位請輸入此服務所要歸屬於的群組
  • Environment name 欄位請輸入唯一且可識別的名稱
    • 本範例使用 adtTsi
  • Location 欄位請選擇此服務所要位於的資料中心
  • Property name 欄位請輸入 $dtId
  • Storage account name 欄位請輸入唯一且可識別的名稱
    • 本範例使用adttsiblob
  • 以上資訊輸入完成後點選 Next: Event Source >

• 輸入 Event Source 相關資訊
  • Source type 欄位請選擇 Event Hub
  • Name 欄位請輸入唯一且可識別的名稱
    • 本範例使用 adt-tsi-event-hub
  • Subscription 欄位選擇所要使用的訂閱
  • Event Hub namespace 欄位請選擇 建立與設定 Twin Event Hub 段落所建立的 Azure Event Hub Namespace
  • Event Hub name 欄位請選擇 tsi-hub
  • Event Hub access policy name 欄位請選擇 tsi-hub-policy
  • Event Hub consumer group 欄位請選擇 $Default
  • 以上資訊輸入完成後點選 Review + Create

• 確認資訊正確則點選 Review + Create

• 點選 Go to resource

Step 2.開啟 TSI Explorer

• 點選上方 TSI Explorer

• 開啟完成

執行與驗證

Step 1. 執行 send.js

• ① 開啟終端機再切換工作路徑到剛才所建立 send.js 程式的地方
  • ㊟ 此篇文章使用的 send.js 程式
• ② 執行下方指令

node send.js

Step 2. 查看 TSI

• 點選所設定的 IoT Hub Device 名稱 > 再點選 temperature > 再點選 新增

• 出現 Step 1 所上傳的數據

GitHub

• ArcherHuang @ GitHub

List of blogs

• https://oranwind.org/author/archer/
• https://learningsky.io/author/archer/