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#树莓派上的Edgexfoundry实战

此文档用于详细描述边缘计算框架degexfoundty部署到树莓派上的方法，可能出现的bug以及必要的说明

目录

[TOC]

1 Edgexfoundry框架

1.1 简介

1.2 device-opcua微服务

device-opcua微服务位于Device Service层，与基于OPCUA协议的设备通讯

1.2.1 目标

针对基于OPC-UA协议的设备/传感器，基于官方github给出的 device-skd-go，定制device-opcua微服务的golang版本，调用opcua的 go SDK接口,可以实现对此类设备的注册、管理、控制等，制作此微服务的Docker镜像，并部署在树莓派3b+，实现对OPCUA服务端节点的读取、设置、监听等操作。

1.2.2 准备

可提前准备好配置文件和Device Profile，方便设备微服务读取。服务启动后，配置信息可以通过consul服务注入，Device Profile, Device的信息等可利用Postman软件调用core-matadata服务的API添加

  1. configuration.toml文件提供device-opcua服务的信息、consul服务的信息、其他需要和设备服务交互的微服务的信息、Device信息（包含Device Profile的目录）、日志信息、预定义Schedule和SchedukeEvent信息（包含要定时执行的命令）、预定义设备信息（包含设备的Endpoint信息）、订阅设备及Node信息。

  2. configuration-driver.toml文件提供OPCUA Server的NodeID与deviceResource的对应关系，以及监听操作的端点信息和设备资源对应关系

  3. OpcuaServer.yaml作为设备的Device Profile, 有关它的书写参见相关资料1 2

注 ：configuration.toml, configuration-driver.toml和Device Profile应确定好唯一的映射关系

1.2.4 已实现功能

  1. OPCUA设备管理
  2. 监听OPCUA节点上的值
  3. 对指定节点进行读取操作
  4. 对指定节点进行写入操作
  5. 根据预定义的schedule执行命令

Device Service的编写参考官方文档：https://docs.edgexfoundry.org/Ch-GettingStartedSDK-Go.html

代码已提交至github仓库：https://github.com/Burning1020/device-opcua-go

1.2.5 包管理

包管理工具可以自动下载代码所需要的依赖，不需要手工添加，只需要指定好包的地址和版本

  • edgex-go的deihi分支采用第三方包管理工具glide，利用glide.yaml下载代码所需依赖

  • go 1.11版本支持“modules”特性，使用vgo作为包管理工具，利用go.mod文件下载配置依赖，master分支采用vgo

bug提示 ：下载golang.org的包会被墙，要修改go.mod用github.com/golang替代源

1.2.6 Docker镜像制作

在$GOPATH/src/github.com/edgexfoundry/device-opcua-go目录下：

  • 执行make build命令编译可执行二进制文件device-opcua-go至cmd目录
  • 执行make run命令运行此可执行文件
  • 执行make build-arm64命令构建镜像，此镜像可放在树莓派内的Docker容器中运行，配置文件的读取参见1.2.4

1.3 Export微服务

Export 微服务可将数据导出到西门子工业云平台MindSphere

先将Open Edge Diver Kit置为export-distro的客户端，然后对其进行初始化并采集数据上云所需参数，最后发送数据

详见: Export-go: https://github.com/Burning1020/export-go

2 OPC统一架构

3 树莓派

3.1 准备

详见相关资料3

3.2 树莓派上部署egdexfoundry服务

修改docker-compose.yml文件，按需修改服务的image地址为nexus.edgexfoundry.org:10004/<微服务>-go-arm64:<tag号>，具体详见：https://docs.edgexfoundry.org/Ch-GettingStartedUsersNexus.html

拉取镜像的快慢取决于网络环境，网络环境差的可以参考相关资料3

3.3 树莓派上部署device-opcua服务

3.3.1 从docker hub上获取

将构建和的镜像打标签后推送至docker hub

docker tag
  
docker push

3.3.2 从私有仓库中获取

详见：同一局域网下搭建私有Docker仓库

同一局域网下，服务器和树莓派IP地址已知，让树莓派中运行的Docker拉取服务器中的镜像，在服务器中执行以下命令：

  1. 创建本地仓库：docker pull registry

  2. 容器中启动仓库： docker run -d –p <端口:端口> <仓库名>

  3. 查看本地仓库：curl 127.0.0.1:<端口>/v2/_catalog

  4. 打标签：docker tag <目标镜像> <服务器IP:端口/镜像名>

  5. 修改push的HTTPS要求: vim /etc/docker/daemon.json

    { "insecure-registries": ["<服务器IP:端口>"] }

  6. 重启docker：systemctl restart docker

  7. 启动仓库，推送镜像：docker push <tag后的镜像名>

3.3.3 启动镜像

  1. 向docker-compose.yml文件添加device-opcua服务，image地址为 <tag后的镜像名>

  2. 修改pull的HTTPS要求: vim /etc/docker/daemon.json

    { "insecure-registries": ["<服务器IP:端口>"] }

  3. 重启docker：systemctl restart docker

  4. 拉取并启动device-opcua服务：docker-compose up -d device-opcua

4 云边协同

4.1 报警服务

待补充

4.2 Kubernetes

利用kubernetes将报警服务分发到节点并启动，当条件满足时触发报警动作

相关资料

  1. EdgeX Tech Talks (YouTube 频道需要翻墙) ：https://www.youtube.com/playlist?list=PLih1NL_0jlJNyzs-y_kUuni4yr8J04Nnp

  2. 边缘计算论坛：http://www.discuz.edgexfoundry.net

  3. EdgeX Foundry中国社区：http://www.edgexfoundry.club

  4. CSDN博客：

  5. 阿里云云栖社区：https://yq.aliyun.com/users/pxmocwktpc7be/own?spm=a2c4e.11153940.blogrightarea608710.4.5e2d42a4Ytd3Zc

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