七个简单步骤构建起智能物联网网关

【】今天，我们的目标是了解如何构建一套智能物联网网关。我们将利用Ansible实现该网关的自动化配置，当然Ansible亦适用于配置管理及应用部署。如果大家面对大量网关配置与部署工作，那么Ansible绝对是值得强烈推荐的优秀工具。

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下面来看此网关的几大主要组件：

红帽企业 Linux:提供企业级基础。

红帽 JBoss A-MQ: 对传感器数据进行评判。

红帽 JBoss Fuse:传输传感器数据并将其路由至端点。

红帽 JBoss BRMS:在边缘位置实现实时决策制定。

在网关配置完成后，我们将启动红帽JBoss Fuse，而后构建并部署路由与业务规则服务，从而使其开始运作。我们随后会启动一款传感器应用，其利用MQTT将温度数据发送至红帽JBoss A-MQ代理。这些消息会被转发至我们此前启动的服务处。最后，我们将创建业务规则，用于在传感器值达到阈值时触发对应操作。

注意：在开始之前，大家首先需要在网关内的Downloads文件夹内保存一份红帽JBoss Fuse 6.2.1。大家可以从红帽客户门户站点处下载，亦可通过红帽开发者计划免费获取。

第一步：利用Ansible准备主机系统

在主机设备上克隆项目库。

打开终端并输入以下命令：

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

利用网关IP地址更新主机文件[Virtual-IoT-Gateway/Ansible/host]，并将该主机的公钥存放于远程网关上(Ansible会利用ssh与远程系统进行通信)。

更新Ansible playbook BuildGW文件[Virtual-IoT-Gateway/Ansible/BuildGW]，将其中的用户名修改为您网关的实际值：user=’user name’

输入以下命令以启动该Ansible playbook：

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

让Ansible运行此playbook中的各项任务。一旦Ansible完成执行，我们即可准备直接操作此网关。

第二步：登录至该网关

注意：在此套网关中，我们使用了username = ‘demo-user’与password = ‘change12_me’。

第三步：启动红帽JBoss Fuse服务器

开启新shell，输入以下命令：

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

等待红帽JBoss Fuse服务器完成启动流程。

红帽 JBoss Fuse需要安装‘camel-mqtt’ OSGi功能以处理MQTT消息。

在‘JBossFuse’命令提示符下输入以下命令：

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

最小化此shell，保持Fuse服务器在后台运行。

第四步：构建并部署Camel Route

传感器数据将由Camel Route负责传输及路由。现在我们需要构建红帽JBoss Fuse项目并将其部署至正在运行的Fuse服务器当中。我们将利用其提供的脚本以构建并部署此项目。

在终端内执行以下命令：

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

我们可以登录至JBoss Fuse管理员控制台以验证此Camel route是否部署完成。

第五步：创建业务规则

智能物联网网关最为重要的功能之一，是在传感器数据满足业务规则中设定的特定条件时触发对应操作。在本章节中，我们将了解如何创建一项业务规则服务。此服务将通过以下方式起效：

1. 从Message队列中读取传感器数据。

2. 将传感器数据传递至规则执行引擎，并由后者根据定义规则触发操作。

3. 经过变更的数据被放置在另一已定义Message队列中。

这里我们将使用微软Excel决策表来定义业务规则。下图所示为一套决策表实例，其中每一行表代表一条规则。蓝色的列为“条件(conditions)”，而黄色的列则定义一项“操作(action)”。规则语法非常简单：如果满足某条件，则执行某操作。

这套规则系统会从电子表格中读取规则，并将其按以上语法进行编译。在本示例中，我们的业务规则电子表格可用于创建新规则。

下面来看表格中各列所代表的含义：

Alerting Rule(警告规则):规则名称。此为可选字段，但在调试中非常有用。

Device Type(设备类型):传感器所报告的设备类型。

Payload(有效载荷):此规则需要匹配的数字范围。

Result(结果):由规则触发的操作，即将值更改为0或1。

打开示例规则表格：‘DecisionTable.xls.’

填写以下信息以创建两项规则：

规则一：如果我们读取到的温度为0到60之间，则将结果字段变更为0。

规则一：如果我们读取到的温度为61到100之间，则将结果字段变更为1。

注意：在第二条规则Payload列中，在“61”与“100”之间添加一个空格。

注意：将表格保存为微软Excel格式。

点击此处查看此业务规则服务的具体细节。

第六步：构建并运行业务规则服务

现在我们已经完成了规则添加，接下来需要构建新的服务版本并加以启动。

在终端内执行以下命令：

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

其应显示以下输出结果：

 < 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：测试规则服务

我们通过软件传感器发送一条测试消息，从而进行服务测试。具体步骤如下：

软件传感器通过MQTT发送一条高值。

路由服务获取该值后，将其转换为消息并发送至AMQP消息队列。

业务规则服务从队列中获取此消息，并在其滞业务规则条件时将其添加至另一AMQP消息队列。

在新终端内输入以下命令：

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

输出结果如下：

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 
----------------------