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更新时间：2024-07-29 GMT+08:00
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IoTDA结合DLI+DWS+Astro实现大数据分析

概述

在物联网解决方案中，设备产生庞大的数据，使用传统的Mysql数据库已经无法达到要求，为了降低存储成本，提高数据查询效率，华为云物联网平台可以通过规则引擎，将数据转发到华为云其他云服务，例如可以将海量数据经过数据湖探索服务（DLI）进行数据清洗，再由云数据仓库（DWS）进行存储，再由Astro大屏应用读取数据进行可视化展示。实现数据一站式存储、处理和分析。

前提条件

  • 已注册华为官方账号。未注册可参考注册华为账户完成注册。
  • 已完成实名制认证。未完成可在华为云上单击实名认证完成认证，否则会影响后续云服务的开通。
  • 已开通设备接入服务。未开通则访问设备接入服务，单击“免费试用”或单击“价格计算器”购买并开通该服务。
  • 已开通Kafka服务。未开通则访问Kafka服务，单击“立即购买”后开通该服务。
  • 已开通数据湖探索服务。未开通则访问数据湖探索服务，单击“立即购买”后开通该服务。
  • 已开通云数据仓库GaussDB(DWS)服务。未开通则访问云数据仓库GaussDB(DWS)服务，单击“购买”后开通该服务。
  • 已开通Astro大屏服务， 未开通则访问Astro大屏应用，单击“立即使用”后开通该服务。

示例场景

在本示例中，我们实现以下场景：

新能源设备上报发电量、地区等数据到物联网平台，物联网平台将数据转发至kafka，由DLI进行大数据清洗将数据存储至DWS，再由Astro大屏应用读取数据进行可视化展示实现各个地区发电量的统计分析。

操作步骤如下：

1、在物联网平台创建产品和设备。

2、在物联网平台配置数据转发规则实现将设备上报的数据转发到kafka中。

3、数据上报及验证数据是否转发成功。

4、配置DWS数据仓库服务。

5、配置DLI数据湖探索服务实现将kafka中的数据进行清洗并转发至DWS。

6、配置Astro大屏服务，从数据仓库服务DWS中获取数据并进行展示。

7、模拟数据上报及结果验证。

图1 示例说明

创建产品和设备

  1. 访问设备接入服务，单击“管理控制台”进入设备接入控制台。
  2. 选择左侧导航栏的“产品”，单击“创建产品”，创建一个基于MQTT协议的产品，填写参数后，单击“确定”。

    图2 创建产品-MQTT

  3. 导入产品模型，请参考导入产品模型。
  4. 在该产品下注册设备，请参考注册单个设备。

    本文中使用的产品模型和设备仅为示例，您可以使用自己的产品模型和设备进行操作。

数据转发规则配置

  1. 选择左侧导航栏的“规则>数据转发”，单击“创建规则”。
  2. 参考下表参数说明，填写规则内容。以下参数取值仅为示例，您可参考用户指南创建自己的规则，填写完成后单击“创建规则”。

    图3 新建消息上报流转规则-数据转发至Kafka
    表1 参数说明

    参数名

    参数说明

    规则名称

    自定义，如iotda-kafka。

    规则描述

    自定义，如数据转发至Kafka服务。

    数据来源

    选择“设备消息”。

    触发事件

    自动匹配“设备消息上报”。

    资源空间

    和上一步创建的产品所在的资源空间保持一致。

    数据过滤语句

    通过编写SQL来解析和处理上报的JSON数据。

    该示例使用如下数据过滤语句进行转发：

    notify_data.body.content.id as id, notify_data.body.content.device_id as device_id, notify_data.body.content.report_time as report_time, notify_data.body.content.province as province, notify_data.body.content.city as city, notify_data.body.content.daily_power_generation as daily_power_generation,  notify_data.body.content.total_power_generation as total_power_generation, notify_data.body.content.total_power as total_power,notify_data.body.content.running_status as running_status

  3. 单击“设置转发目标”页签，单击“添加”，设置转发目标。

    图4 新建转发目标-转发至Kafka

    参考下表参数说明，填写转发目标。填写完成后单击“确定”。

    表2 参数说明

    参数名

    参数说明

    转发目标

    选择“分布式消息服务（Kafka）”

    区域

    选择“分布式消息服务”区域。

    对接地址

    选择kafka服务的对接地址。

    主题

    填写接收推送消息的kafka topic。

    SASL认证

    若开启SASL认证，请填写您在购买Kafka实例中所选安全协议、SASL认证机制以及所填的SASL用户名和密码。

    Kafka安全协议

    选择您在购买Kafka实例中所启用的kafka安全协议。

    SASL认证机制

    选择您在购买Kafka实例中所开启的SASL认证机制。

    SASL用户名

    填写您在购买Kafka实例中输入的SASL用户名。

    密码

    填写您在购买Kafka实例中输入的密码。

  4. 单击“启动规则”，激活配置好的数据转发规则。

    图5 启动规则-转发至Kafka

数据上报及验证数据是否转发成功

  1. 使用MQTT模拟器连接到平台（模拟器使用请参考：使用MQTT.fx调测）。
  2. 使用模拟器进行消息上报(参考：设备消息上报)。上报内容如下： 

    {
    "id": "2",
    "device_id" : "********",
    "report_time":"2023-10-19 19:39:42",
    "province":"guangzhou",
    "city": "shengzhen",
    "daily_power_generation": 32,
    "total_power_generation": 108,
    "total_power": 1023,
    "running_status": "ONLINE"
}

  3. 前往Kafka控制台，查看是否收到转发的消息。

    图6 查看Kafka消息

配置DWS数据仓库服务

  1. 登录华为云官方网站，访问数据仓库服务。
  2. 单击“进入控制台”。
  3. 访问数据仓库服务控制台“集群管理”页面，选择购买的集群，若无集群，则参考购买集群，购买集群后，单击登录集群。
  4. 登录集群后，单击新建数据库，创建数据库。

    图7 创建数据库

  5. 单击SQL查询， 进入SQL查询页面， 执行以下SQL语句创建数据表。 

    CREATE TABLE IF NOT EXISTS power_test_dws (
  "id" BIGINT,
  "report_time" TIMESTAMP,
  "province" varchar(255),
  "city" varchar(255),
  "device_id" varchar(255) NOT NULL,
  "daily_power_generation" numeric(10,2),
  "total_power_generation" numeric(10,2),
  "total_power" numeric(10,1),
  "running_status" varchar(10),
CONSTRAINT "device_uniqe" UNIQUE ("device_id", "report_time")
) WITH (ORIENTATION = COLUMN, PERIOD='15 days', storage_policy = 'LMT:180') PARTITION BY RANGE (report_time);

配置DLI数据湖探索服务

  1. 登录华为云官方网站，访问数据湖探索服务。
  2. 单击“进入控制台”。
  3. 在跨源管理中创建增强型跨源，用于打通Flink队列与DMS Kafka和DWS之间的网络。弹性资源池选择购买的DLI队列，虚拟私有云选择Kafka和DWS所属的虚拟私有云以及子网。

    图8 跨源管理

  4. 创建完跨源管理后，可在“资源管理 > 队列管理 > 更多 > 测试地址连通性”中进行Kafka和DWS的连通性测试。

    图9 连通性测试
    图10 dws联通测试

  5. 选择“作业管理>Flink作业”中创建作业。

    图11 创建Flink作业

  6. 单击“编辑”， 在作业详情中编写SQL语句，详情请参考从Kafka读取数据写入到DWS。

    图12 配置Flink作业

  7. 配置完Flink作业后，启动作业，完成Flink配置。

配置Astro大屏服务

  1. 登录华为云官方网站，访问Astro大屏服务。
  2. 选择进入首页， 新建项目。

    图13 新建项目

  3. 进入新建项目后，单击“新建页面”。单击“新建空白页”完成页面创建。

    图14 新建空白页

  4. 可通过拖拉的方式，将组件中的元素拉到页面，从而完成页面设计。详情请参考开发页面。

    图15 最终页面展示

  5. 设置数据源，选中一个视图组件，如图单击数据按钮。

    图16 设置数据源

  6. 数据类型选择DWS，并配置DWS数据源，配置流程中通过sql语句查询DWS数据，并在组件预览中将查询出来的数据与组件的配置做映射。详情参考数据集管理。

    图17 配置数据

  7. 参考上述步骤完成所有组件的配置。

模拟数据上报及结果验证

  1. 使用MQTT模拟器连接到平台（模拟器使用请参考：使用MQTT.fx调测）。
  2. 使用模拟器进行消息上报，详情请参考：设备消息上报。

    上报内容如下：

    {
    "id": "2",
    "device_id" : "********",
    "report_time":"2023-10-24 19:39:42",
    "province":"guangzhou",
    "city": "guangdong",
    "daily_power_generation": 11,
    "total_power_generation": 22,
    "total_power": 324,
     "running_status": "OFFLINE"
}

  3. 前往DWS控制台，查看是否收到转发的消息。

    图18 查看DWS消息

  4. 前往Astro大屏服务查看监控视图。

    图19 监控大屏数据

父主题： 数据转发

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