「雲中論道」之——使用開源技術和Azure公有云服務快速搭建雲端IoT解決方案（上）

「雲中論道」技術課堂第一課開講啦！微軟各路技術咖們齊聚一堂，爲你們帶來乾貨不斷！做爲「雲中論道「課堂的開課之做，咱們首先邀請到了微軟Azure專家級的架構師：槐長清，他爲咱們帶來了關於「使用開源技術和Azure公有云服務快速搭建雲端IoT解決方案」的精心講解。

本文做者介紹：

 

微軟Azure專家級架構師，江湖人稱「槐長清」，曾連續5年被評爲微軟最有價值專家，多年雲計算從業經驗，對微軟公有云解決方案有深刻研究。

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涉及產品及技術：

樹莓派（Raspberry Pi）、DebianLinux、Python、Azure，看到上面提到的技術，聰明的讀者是否是認爲走錯了方向？這仍是微軟技術分享嗎？這純粹就是開源技術分享，中間夾雜了一點Azure而已麼？

這就要從微軟開源談起了，其實微軟如今徹底是擁抱開源的態度，因此，你們沒有看錯，咱們確實就是要向你們展現，對於使用非微軟平臺和技術的用戶，Azure如何幫助你們快速搭建IoT平臺。因此，在這個解決方案裏面，您將不會看到Windows 10 IoT操做系統，也不會看到.Net開發環境。另外，本文不僅講理論，本文會一步一步帶着你們真正實現IoT完整解決方案。

其實本文也是我爲一個真實客戶提供的Azure IoT解決方案的技術總結和分享。但願經過本文講解，能讓你們可以更加深刻的瞭解到Azure IoT解決方案究竟可以作到什麼，另外具體該怎麼作；還有就是經過本文，你們能夠了解到Azure對開源異構系統的支持狀況。

IoT解決方案架構：

 

經過架構圖咱們能夠看到，咱們會使用溫度傳感器ADT7410，樹莓派RaspberryPi 2，無線網卡模塊，WiFi路由器，最終鏈接到Internet，而後經過Azure進行雲端的數據處理，最終將處理的數據進行數據分析展示。

解決方案流程：

本解決方案的大體流程爲：經過Raspberry Pi讀取ADT7410溫度傳感器的溫度值，而後Raspberry Pi會經過WiFi模塊將收到的溫度值實時上傳到Azure事件中心服務（AzureEvent Hub），而後Stream Analytics服務會對Azure事件中心服務中收集上來的溫度數據進行實時處理，並將處理完成後的數據存儲到SQL Database服務中，最後咱們會經過Power BI對Stream Analytics或SQL Database中的數據進行分析和展示。

由於流程比較長，因此咱們將本解決方案作成系列文章，分兩篇文章進行發佈，其中本篇文章爲你們介紹流程1-3，也就是Raspberry  Pi的設置和溫度傳感器的安裝調試部分；而在下一篇文章中，咱們會爲你們繼續介紹流程的4-6，Azure相關服務的建立和配置、Python Azure應用程序的代碼邏輯以及經過Power BI進行數據驗證，最後對解決方案進行總結。

1. 對Raspberry Pi進行OS的安裝和設置：

安裝Linux操做系統，將OS寫入到microSD，用以啓動Raspberry Pi：

本解決方案中咱們選擇Debian RASPBIAN，可從http://www.raspberrypi.org/downloads/進行下載，注意選擇2015-05-05-raspbian-wheezy.img鏡像。如圖：

將下載的鏡像寫入microSD，本解決方案中咱們選擇使用Win32 Disk Imager v0.9.5，可從http://sourceforge.net/projects/win32diskimager/進行下載，下載下來的文件名爲：Win32DiskImager-0.9.5-install.exe。寫入流程如圖，注意來源選擇2015-05-05-raspbian-wheezy.img鏡像，目標Device選擇microSD所在驅動器：

使用TeraTerm對RaspberryPi進行管理：

使用串口和USB轉換模塊鏈接Raspberry Pi和PC，如圖：

從https://osdn.jp/projects/ttssh2/releases/63767下載TeraTerm，本解決方案使用的是teraterm-4.88.exe。對TeraTerm進行配置：TeraTerm 進行COM端口的設置，選擇USB鏈接轉換模塊，並進行COM波特率設置，設置爲爲115200，啓用控制檯進行登陸，鏈接到Rapberry，以下圖（左）；配置好後，便可對Raspberry Pi進行管理，以下圖（右）：

對OS進行設置：

Pi用戶密碼和root管理員密碼更改：

 

OS文件系統擴充：

執行raspai-config，選擇ExpandFilesystem，如圖：

RaspberryPi的無線LAN的設置和與PC的鏈接：

這一部分，跟所使用的無線網卡模塊和WiFi路由器的具體配置具備相關性，你們能夠按照本身所使用的無線LAN和WiFi路由器的使用說明進行配置。須要注意必定要選用Raspberry默認已經集成驅動的無線LAN。

配置完成後，Raspberry Pi便可接入網絡，咱們即可使用TeraTerm經過IP對Raspberry進行管理。關閉Raspberry Pi以後，能夠移除USB串口轉換線纜。

3. 溫度傳感器的安裝調試：

物理安裝，如圖：

配置I2C模塊：

再次運行raspi-config，配置運行I2C內核模塊，以及設置爲默認開機加載：

向/etc/modules中添加i2c-dev模塊：

I2cdetect命令查看ADT7410設備總線地址：

驗證ADT7410溫度傳感器工做和鏈接是否正常，adt7410.py驗證測試程序：

作完以上幾步，樹莓派和溫度傳感器相關的安裝和配置已經完成，在下一篇文章裏面，我將爲你們講述Azure相關服務的設置，其中包括Event Hub的建立和設置，SQLDatabase的建立和設置以及Stream Analytics的建立和設置。另外還會爲你們詳細介紹Raspberry Pi Python Azure程序的代碼邏輯和如何經過Power BI進行數據驗證。

更多信息，咱們下一期文章再見！敬請期待！

最後，小編還有一個呼籲：

 

當即訪問http://market.azure.cn