如何使用 ThingsBoard 接入 MQTT 数据

Posted 2022-06-21 EMQ映云科技

简介

​​ThingsBoard​​​ 是用于数据收集、处理、可视化和设备管理的开源物联网平台。它支持通过 ​​MQTT​​ 、​​CoAP​​ 和 HTTP 等协议实现设备连接，并支持云和私有部署。使用丰富的服务器端 API，以安全的方式提供、监测和控制您的物联网实体，定义您的设备、资产、客户或任何其他实体之间的关系。以可扩展和容错的方式收集和存储遥测数据，用内置或定制的部件和灵活的仪表盘来可视化您的数据，并且可以和您的客户共享 Dashboard 界面。

本文将使用 ThingsBoard Cloud 结合 ​​EMQ​​ 旗下的全托管 ​​MQTT 云服务 - EMQX Cloud​​​，介绍如何在 ThingsBoard 中集成第三方 MQTT Broker 并自定义配置 Dashboard UI 接入 MQTT 数据。

准备

由于我们使用的是 ThingsBoard Cloud ，所以我们无需下载安装，只需要访问 ​​https://thingsboard.cloud/signup​​​ 进行注册登录便可获得相关服务。除了使用 ThingsBoard 云服务之外，用户也可以选择私有部署进行​​下载安装​​。

注意：只有专业版具备 ​​平台集成​​ 功能，所以需要使用 ThingsBoard Cloud 或者是下载部署专业版。

本文使用全托管的 MQTT 消息云服务 - EMQX Cloud 创建第三方 Broker。​​注册登录 EMQX Cloud​​ 控制台，新建部署，一个部署即为一个 Broker。新用户同时拥有 14 天基础版和 14 天专业版免费试用机会。

EMQX Cloud 提供 VPC 对等连接和 REST API 等功能，且具备强大灵活的数据集成能力，方便用户与其现有云服务资源对接。提供一站式运维代管，可以节省大量的时间和人力成本，让企业专注在交付更有价值的业务系统。

集成

使用 EMQX Cloud

1. 获取连接地址和端口。等待部署状态为运行中，进入部署概览页面，找到连接地址和​​mqtt​​ 协议对应的连接端口，后续在 ThingsBoard 中添加集成时我们需要用到它们。

2. 添加认证信息。进入【认证鉴权】->【认证】中添加一套用户名密码用于后续集成中的认证。

配置 ThingsBoard

1. 在【Data converters】中新增一个​​Uplink​​ 类型的数据转换器。该上行数据转换器的作用是解析传入消息的有效负载并将其转换为 ThingsBoard 使用的格式。

• 填写名称，类型选择​​Uplink​​ ，开启 Debug 模式并将下述解析脚本复制粘贴到解析方法中。

// Decode an uplink message from a buffer
// payload - array of bytes
// metadata - key/value object

// decode payload to json
var payloadJson = decodeToJson(payload);
var result = 
   deviceName: payloadJson.deviceName,
   attributes: 
       model: Model A,
       serialNumber: SN111,
       integrationName: metadata[integrationName]
   ,
   telemetry: 
       temperature: payloadJson.temperature,
       humidity: payloadJson.humidity,
   
;

// Helper functions
function decodeToString(payload) 
   return String.fromCharCode.apply(String, payload);

function decodeToJson(payload) 
   // covert payload to string.
   var str = decodeToString(payload);

   // parse string to JSON
   var data = JSON.parse(str);
   return data;


return result;
      

• 点击测试按钮，进入测试页面，对刚刚的解析脚本进行测试。输入 JSON 格式的 payload 内容进行测试，可以看到测试输出数据中包含输入的设备名称、温度和湿度数据。然后点击保存按钮，回到刚刚的配置页面。

• 点击添加按钮然后便成功添加一个​​Uplink​​ 类型的数据转换器。

2. 进入【Integrations】新增 EMQX Cloud 部署集成。

• 点击添加集成，输入名称并选择上述第 1 步中成功添加好的上行数据转换器​​MQTT-Uplink​​ 。之后复制粘贴 EMQX Cloud 部署概览页面中的连接地址和​​mqtt​​ 协议对应的端口号。

• 添加认证信息。由于 EMQX Cloud 部署均默认开启认证，所以我们可以选择基础类型的认证，然后填入在 EMQX Cloud 认证页面中添加好的用户名和密码。点击测试连接，可以看到右下角弹出连接已经成功建立的信息提示，表示已经成功和 EMQX Cloud 部署集成。最后输入一个过滤主题​​/test/integration/emqxcloud​​（后续模拟测试时，我们需要用这个主题去发布一条消息），最后点击添加按钮，便成功添加好了与 EMQX Cloud 部署的集成。

集成测试

在完成上述集成配置之后，我们使用 ​​MQTT 5.0 客户端工具 - MQTT X​​ 来模拟一个设备测试和验证该功能的有效性。

1. 使用 MQTT X 作为一个设备连接到 EMQX Cloud 部署。

2. 成功建立连接之后，向上述集成时配置的过滤主题​​/test/integration/emqxcloud​​ 模拟发送一条设备上报的温湿度数据。

3. 进入 ThingsBoard 中的设备组下的全部菜单中，可以看到这里已经显示了我们刚刚模拟的设备名称和温湿度数据。说明已经在 ThingsBoard 中成功集成 EMQX Cloud 部署。在 Integration with EMQX Cloud 集成详情页面中的 【Events】和【Relations】中也可以看到刚刚的模拟数据的相关信息。

自定义 Dashboard 接入 MQTT 数据

1. 添加一个新的 dashboard。

2. 打开 dashboard 点击右下角橙色的编辑图标，然后进行图中所示的操作新增一个​​别名​​（定义将使用实体的数据）。过滤类型选择单个实体，类型选择设备并选中上面 MQTT X 模拟的 Device Test 设备。添加完所有的配置信息之后，需要点击右下角的应用图标，否则将无法应用或保存之前已完成好的配置。

3. 新增一个时间序列表格小组件。

• 依旧在刚刚的页面点击右下角橙色编辑图标，进入编辑模式，然后点击新增小组件。

• 输入 Cards 进行搜索找到 Timeseries table 并点击进行配置。

• 配置刚刚选择的表格，实例别名选择上述设置好的别名，然后添加表格的键值，最后点击添加按钮。

• 拖拽调整刚刚新增的表格大小，并且点击橙色勾图标应用按钮。

• 我们现在回到 MQTT X 改变温度值为 25，湿度为 80，再次发布一条消息，可以看到刚刚配置好的表格中便有了相应的数据。

4. 与上面第 3 步类似，我们点击添加小组件，搜索输入 charts ，然后选择 Timeseries Line Chart，进行配置且把实时时间范围改为最近 5 小时。使用 MQTT X 再次发送一条数据，可以看到两个组件中均展示了对应的数据。

总结

至此，我们完成了在 ThingsBoard Cloud 中集成 EMQX Cloud 部署，并且使用 MQTT X 测试验证了集成功能，最后自定义配置了一个简单的 Dashboard 接入展示 MQTT 数据。在实际项目中，我们可以在深入学习了解 ThingsBoard 后，进行更复杂的 Dashboard 配置，能够更加形象具体地实时监控设备的相关数据，并设置告警阀值，接收告警信息并及时作出相应处理。

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原文链接：​​https://www.emqx.com/zh/blog/how-to-use-thingsboard-to-access-mqtt-data​​