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[嵌入式]无代码利用TDengine+EMQX+Grafana搭建物联网可视化平台

一、说明

本文是参考TDengine官网文档上的一篇博客编写，原文链接数据传输、存储、展现，EMQ X + TDengine 搭建 MQTT 物联网数据可视化平台

二、简介

物联网数据采集涉及到大量设备接入、海量的时序数据传输，EMQ X 消息中间件与 TDengine 大数据平台的组合技术栈完全能够胜任场景中的海量时间序列监测数据的传输、存储和计算。

数据入库后，往往需要其他方式如数据可视化系统将数据按照规则统计、展现出来，实现数据的监控、指标统计等业务需求，以便充分发挥数据的价值，TDengine 搭配开源软件 Grafana 可以快速搭建物联网数据可视化平台。

三、案例

本文模拟物联网环境数据采集场景，假设现有一定数据的环境数据采集点，所有采集点数据均通过 MQTT 协议传输至采集平台（MQTT Publish），主题设计如下：

sensor/data

传感器发送的数据格式为 JSON，数据包括传感器采集的温度、湿度、噪声音量、PM10、PM2.5、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、传感器 ID、区域、采集时间等数据。

{
    "temperature": 30,
    "humidity" : 20,
    "volume": 44.5,
    "PM10": 23,
    "pm25": 61,
    "SO2": 14,
    "NO2": 4,
    "CO": 5,
    "id": "10-c6-1f-1a-1f-47",
    "area": 1,
    "ts": 1596157444170
}

现在需要实时存储以便在后续任意时间查看数据，提出以下的需求：
1.查看环境的温度实时变化
2.查看当天温度的最高值
3.查看当天湿度平均值

四、安装TDengine，并且创建数据库与数据表

通过TDengine官网安装，关于TDengine服务器、客户端的安装，之前已经说明了。

进入TDengine

taos

创建数据库

create database test;

创建数据表

  use test;
CREATE TABLE sensor_data (
  ts timestamp,
   temperature float,
  humidity float,
  volume float,
  PM10 float,
  pm25 float,
  SO2 float,
  NO2 float,
  CO float,
  sensor_id NCHAR(255), 
  area TINYINT,
  coll_time timestamp
);

在这里插入图片描述

五、安装EMQX

EMQ 官网：https://www.emqx.cn/

1.选择对应的服务器

在这里插入图片描述

2.下载

wget https://www.emqx.cn/downloads/broker/v4.2.11/emqx-centos7-4.2.11-x86_64.rpm

3.安装

sudo yum install emqx-centos7-4.2.11-x86_64.rpm

4.运行

sudo emqx start

5.运行成功

启动成功后浏览器访问 http://服务器地址:18083 访问 EMQ X 管理控制台 Dashboard，使用默认用户名 admin和默认密码public完成初次登录。
在这里插入图片描述

6.配置 EMQ X 规则引擎

1.点击规则->创建

在这里插入图片描述

2.规则 SQL

规则 SQL 用于 EMQ X 消息以及事件筛选，以下 SQL 表示从 sensor/data 主题筛选出 payload 数据：

SELECT
  payload
FROM
  "sensor/data"

在这里插入图片描述

3.使用SQL 测试功能

输入测试数据进行筛选结果测试，测试有结果且输出内容如下，标明 SQL 编写正确：
在这里插入图片描述

4.为当前规则引擎添加响应动作

在这里插入图片描述

5.资源类型选择

资源类型选择 Webhook，请求 URL 填写 http://taos服务器:6041/rest/sql，请求方法选择 POST，还需添加 Authorization 请求头作为认证信息。
Authorization 的值为 Basic + TDengine 的 {username}:{password} 经过 Base64 编码之后的字符串, 例如 root:taosdata 编码后为 cm9vdDp0YW9zZGF0YQ==，实际填入的值为：Basic cm9vdDp0YW9zZGF0YQ==
在这里插入图片描述

6.填入消息模板内容

消息内容模板：此处为携带数据的 INSERT SQL，注意我们应当在 SQL 中指定数据库名，字符类型也要用单引号括起来，消息内容模板为：

INSERT INTO test.sensor_data VALUES(
  now,
  ${payload.temperature},
  ${payload.humidity},
  ${payload.volume},
  ${payload.PM10},
  ${payload.pm25},
  ${payload.SO2},
  ${payload.NO2},
  ${payload.CO},
  '${payload.id}',
  ${payload.area},
  ${payload.ts}
)

在这里插入图片描述
这样EMQX的配置就完成了。
想要检测的话，可以用paho模拟发送数据，观察数据库是否有数据插入。

发现有一条数据插入了数据库。表示EMQX的规则引擎配置成功。

五、安装Grafana

Grafana 官网: https://grafana.com/
选择对应的版本安装
在这里插入图片描述

1.下载并安装

wget https://dl.grafana.com/oss/release/grafana-7.5.4-1.x86_64.rpm
sudo yum install grafana-7.5.4-1.x86_64.rpm

2.开机自动启动

systemctl enable grafana-server

3.启动服务

systemctl start grafana-server

为Grafana 添加TDengine数据库插件
找到你TDengine对应版本的客户端文件在\connector下面
\TDengine-client-2.xx.xx.xx\connector
在这里插入图片描述
把这个文件复制到Grafana的安装目录下面的/var/lib/grafana/plugins

然后重新启动Grafana

systemctl restart  grafana-server

启动成功后浏览器访问 http://服务器地址:3000 访问 Grafana 可视化面板，使用默认用户名 admin 密码 admin 完成初次登录，登录后按照提示修改密码使用新密码登录进入主界面。
在这里插入图片描述
添加数据库

选择TDengine数据库

配置TDengine数据库，并保持