使用 EMQX Cloud 物联网 MQTT 云服务

摘要

在数分钟内创建全托管高可用 MQTT 集群,快速接入物联网设备并立即开始产品原型设计与应用开发,将物联网数据存储到华为云上的 Kafka 与数据库中。

实验属性

  • 难易程度:初级
  • 实验时长:120分钟

实验目标与基本要求

使用户快速了解 EMQX Cloud 物联网云服务的优势与特性,完成账号注册与试用部署创建,接入物联网设备进行消息收发,存储设备数据到华为云 Kafka 与数据库中

实验摘要

  1. 登录 EMQX Cloud
  2. 创建 华为云鲲鹏 试用部署
  3. 初始化客户端信息
  4. 接入设备进行消息收发
  5. 打通华为云-EMQX Cloud VPC 网络
  6. 将物联网数据存储到华为云 Kafka
  7. 将物联网数据存储数据到云数据库 GaussDB(for Mongo)

实验步骤

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1. 登录 EMQX Cloud

EMQX Cloud MQTT 公有云服务来自于 EMQ 服务客户总结的一些最佳实践, 致力于提供快速部署、轻松管理、弹性扩展、跨多云部署的物联网 MQTT 5.0 服务。

点击右上角 登录 按钮,使用实验室提供的账号登录 EMQX Cloud,点击 控制台 进入 EMQX Cloud 控制台页面。

2. 创建华为云部署

在控制台 部署 页面点击 创建 部署,选择 华为云,选择试用部署,完成部署创建。等待 2~3 分钟后部署完全启动后即可正常使用。

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完全启动后,可以看到当前部署的状态以及对应的规格、MQTT 接入信息。

img

3. 初始化客户端信息

3.1 客户端认证信息

EMQX Cloud 采用 MQTT 用户名、密码认证方式,客户端需携带正确信息才能成功连接。

在 EMQX Cloud 部署详情页面,点击 认证鉴权 选项卡,在 认证 部分输入用户名与密码,点击 添加 按钮完成客户端信息初始化。

  • 用户名为:emqx_u
  • 密码:123321

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3.2 客户端 ACL 信息

对于安全级别较高的物联网应用,可以设置客户端的发布订阅 ACL,“所有客户端,禁止向 cmd/# 主题发布消息” 的 ACL 规则设置如下:

  • 用户名:全部用户($all)
  • 主题:cmd/#
  • 是否允许:不允许
  • 主题动作:pub

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4. 接入设备进行消息收发

EMQ 提供一个在线 MQTT 测试工具,访问 http://www.emqx.io/online-mqtt-client/,使用部署提供的连接信息和 3 步骤中初始化的客户端信息进行连接。

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连接成功后订阅相应的主题,进行发布、订阅测试:

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5. 打通华为云-EMQX Cloud VPC 网络

提示:EMQX Cloud 试用部署不支持打通 VPC,可以直接使用公网地址连接。

什么是 VPC

VPC (Virtual Private Cloud),也叫专有网络、私有网络。在同一个 VPC 中的所有资源相互连通,不同 VPC 的资源之间默认相互隔离。

正常情况下,你拥有的云资源和 EMQX Cloud 资源是在两个不同的 VPC 中,彼此无法连通。为了使用规则引擎,你需要使用对等连接,连通两个 VPC。

注意事项

  1. EMQX Cloud 只支持同一区域创建对等连接
  2. EMQX Cloud 不支持 10.10.0.0/24 ~ 10.32.255.0/24 范围内的网段,请合理规划您的 VPC 网段
  3. 对等连接与资源相互绑定,创建资源前请先创建对等连接

操作步骤

  1. 在部署 详情 选项卡,点击 +VPC 对等连接 按钮,记录 EMQX Cloud 上的 VPC 信息:

    注意:暂时不要关闭该页面

    • 部署 VPC ID
    • EMQX Cloud 账户 ID
    • 部署 VPC 网段

      img

  1. 使用实验室提供的华为云账号登录华为云,进入控制台 -> 虚拟私有云 VPC

    img

  1. 点击 对等连接 -> 创建对等连接,选择其它账户。填入刚才在 EMQX Cloud 控制台 记录的信息,点击确定创建对等连接请求

    • 对端项目 ID == EMQX Cloud 账户 ID
    • 对端VPC ID == 部署 VPC ID

      img

  1. 在对等连接信息界面,记录下以下 3 个值

    • 1 为 对等连接 ID
    • 2 为 VPC 网段
    • 3 为 VPC ID

      img

![img](https://assets.emqx.com/images/3ba507d10fc8bc79c75a2e035d8a30cf.png)            
  1. 找到 我的凭证,记录下用户 ID

    img

  1. 回到 EMQX Cloud 控制台。填写步骤 4 记录的对等连接 ID,VPC 网段,VPC ID 和步骤 5 记录的用户 ID。点击确定,完成对等连接

    img

  1. 在华为云控制台,打开 虚拟私有云 VPC -> 路由表,将步骤 1 中的部署 VPC 网段加入到对应 VPC 的路由表中

    注意:下一跳类型为 对等连接

    img

  1. 在华为云控制台里配置安全组,允许 EMQX Cloud 网段访问您的 VPC

    img

至此 EMQX Cloud 与华为云 VPC 网络已经打通,

6. 将物联网数据存储到华为云 Kafka

Kafka 是由 Apache 软件基金会开发的一个开源流处理平台。该项目的目标是为处理实时数据提供一个统一、高吞吐、低延迟的平台,是一个“按照分布式事务日志架构的大规模发布/订阅消息队列”,这使它作为企业级基础设施来处理流式数据非常有价值。

通过 EMQX Cloud 规则引擎,你可以将数据桥接到 Kafka 服务,也可以设定消息模板,在 Kafka 服务中生产特定的消息。

6.1 初始化分布式消息服务 Kafka

使用实验室提供的华为云账号登录华为云,打开 https://www.huaweicloud.com/product/dmskafka.html 华为云分布式消息服务 Kafka 产品页面,选择 立即购买,注意以下几点信息,其他可自行设置:

  • 区域:选择 EMQX Cloud 部署相同的区域,如 华南-广州
  • 虚拟私有云:选择上一步中创建的 VPC,选择对应的子网
  • 安全组:确保 Kafka 能够被访问,建议开放 TCP 9092 端口全部访问权限

点击 立即购买 完成创建,进入 https://console.huaweicloud.com/dms/?engine=kafka&region=cn-south-1#/queue/manager/newKafkaList 查看创建进程,等待创建完成后查看并记录连接地址

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img

6.2 设置规则引擎的筛选条件

在部署页面,选择规则引擎,点击创建。

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我们的目标是:当主题 greet 收到 msg 为 hello 字符时,就会触发引擎。这里需要对 SQL 进行一定的处理:

  • 针对 greet 主题,即 'greet/#'
  • 对 payload 中的 msg 进行匹配,当它为 'hello' 字符串再执行规则引擎

  • 根据上面的原则,我们最后得到的 SQL 应该如下:

SELECT
  payload.msg as msg
FROM
  "greet/#"
WHERE
  msg = 'hello'

可以点击 SQL 输入框下的 SQL 测试 ,填写数据:

  • topic: greet

payload:

{
"msg":"hello"
}

点击测试,查看得到的数据结果,如果设置无误,测试输出框应该得到完整的 JSON 数据,如下:

{
  "msg":"hello"
}

注意:如果无法通过测试,请检查 SQL 是否合规,测试中的 topic 是否与 SQL 填写的一致。

6.3 创建资源和动作

点击添加动作,在选择动作页,选择 桥接数据到 Kafka,点击下一步,在配置动作页面,点击创建资源。

img

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在创建资源页面里,资源类型选择 Kafka,在 Kafka 服务器框里填写 6.1 步骤中保存的连接地址。点击测试,右上角返回 “测试资源创建成功” 表示测试成功。

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注意:如果测试失败,请检查是否完成对等连接,详情请看 VPC 对等连接,并检查 URL 是否正确。

点击确定,返回到配置动作页面,Kafka 主题填写刚刚创建的 testTopic 主题,在消息内容模板里填写 "hello from emqx cloud",资源 ID 默认,点击确定。

img

创建好的动作会显示在响应动作一栏里,确认信息无误后,点击右下角的确认,完成规则引擎的配置。 img

6.4 测试

如果您是第一次使用 EMQX Cloud 可以前往部署连接指南,查看 MQTT 客户端连接和测试指南

我们尝试向 home/sensor 主题发送下面的数据

{
  "msg":"hello"
}

在规则引擎页中,点击监控可以看到动作指标数的成功数变为 1。

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至此,规则命中时在 Kafka 实例中消费者可以接收到 EMQX Cloud 转发过来的消息。

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