基于ETLCloud的MQTT数据发送组件实现与BifroMQ连接并发送数据到物联网设备

背景

前面我们体验了 ETLCloud 的离线数据集成、实时数据同步、异构数据转换、报表与消息推送、自定义转换规则等功能,以零代码、可视化、拖拉拽的方式快速完成工作中可能遇到的数据集成问题。

今天来实践一下MQTT数据发送/EMQ数据发送 组件。先借助 ETLCloud 的库表输入组件获取 ClickHouse 的数据,然后将数据流以 MQTT 协议直接发送到指定 topic 中,实现发送指令或数据到物联网设备(EMQ兼容);在实际的物联网场景中,我们有时会向部分客户端设备批量发送消息或指令,实现远程配置与控制操作。

MQTT Broker选型

主流的 MQTT Broker 有: Mosquitto , EMQ , HiveMQ , VerneMQ , ActiveMQ 以及提供物联网设备接入服务的云服务商,eg:阿里云、华为云等。不过今天这里我们选择百度 这两天刚开源的 BifroMQ 作为 MQTT Broker
BifroMQ 是一个基于 Java 实现的高性能、分布式 MQTT Broker 消息中间件,无缝集成了原生的多租户支持。它旨在支持构建大规模的物联网设备连接和消息系统。 BifroMQ 源自百度物联网团队多年技术积累,目前,它作为百度智能云物联网核心套件 IoT Core 的基础技术,这是一个公有云的 Serverless 服务。下面是采用 EMQ 开发的 MQTTx 客户端工具,实现了与 BifroMQ 建立了连接、订阅及发布效果。

数据集说明

ClickHouse 中的建表语句:

sql 复制代码
CREATE TABLE poetry.poetry (`id` Int32, `title` String, `yunlv_rule` String, `author_id` Int32, `content` String, `dynasty` String, `author` String) ENGINE = MergeTree() PRIMARY KEY id ORDER BY id SETTINGS index_granularity = 8192

库表输入组件中,用于读取 ClickHouse 数据的 SQL

sql 复制代码
-- 按照朝代分组,统计不同朝代的诗词数量
SELECT dynasty, count(*) AS count FROM poetry.poetry GROUP BY dynasty;

工具选型

  • ClickHouse数据库
  • Docker部署ETLCloudV2.2
  • ETLCloud的库表输入组件、MQTT数据发送/EMQ数据发送组件

Note:

  1. 这里选择的是社区版 ETLCloud ,采用 Docker 部署的方式轻量、快速启动: docker pull ccr.ccs.tencentyun.com/restcloud/restcloud-etl:V2.2
  2. 简便起见,也用 Docker 部署的方式运行BifroMQdocker run -d --name biformq -p 1883:1883 bifromq/bifromq:latest

购买组件

因为"MQTT数据发送/EMQ数据发送"组件未包含在 ETLCloud 社区版中,所以先到官方的组件库中选择购买(MQTT数据发送/EMQ数据发送组件是免费的)。在官方的组件库中选择时序数据库(IOT设备)-MQTT数据发送/EMQ数据发送-点击购买,之后可以在我购买的组件页面查看(需要先登录)。

安装组件

"MQTT数据发送/EMQ数据发送"组件购买成功后,可以在 ETLCloud 的管理后台的"数据处理组件"页面进行安装,选择远程安装,会出现购买的组件列表;这里新建了一个物联网组件 分类,选择安装到这个组件分类下,安装完成后刷新页面。

创建应用与流程

先创建应用,填写基本的应用配置信息。

接着,创建数据流程,填写信息即可。

库表输入与MQTT发送数据实践

接下来通过可视化的配置与操作完成从 ClickHouse 这个 OLAP 数据库中读取统计数据,然后将结果通过 MQTT 协议发送到指定的主题中,订阅了主题的客户端设备将收到数据,从而实现远程管理。

数据源配置

  1. 配置Source:ClickHouse

数据源选择之前文章迁移的 ClickHouse 诗词数据库。

  1. 配置Sink:MQTT

选择 MQTT ,填写服务器主机以及用户密码信息。

可视化配置流程

创建好流程后,可以通过点击"流程设计"按钮,进入流程可视化的配置页面。

  1. 库表输入:ClickHouse

在左侧的输入组件中,选择"库表输入",拖至中央的流程绘制区,双击进入配置阶段。

第一步:选择我们配置好的 ClickHouse 数据源,可以载入 ClickHouse 中已有的表。

第二步:可以根据选择的表,生成 SQL 语句,这里使用我们自定义的查询统计语句。

第三步:可从表中读取到各个字段的定义,支持添加、删除字段,这里改为我们要输出的两个字段。

第四步:根据 SQL 语句自动进行了数据预览,这样的一个检查操作,保证了后续操作的正常执行。

  1. 物联网组件:MQTT数据发送

在左侧的物联网组件中,选择"MQTT数据发送",拖至中央的流程绘制区,双击进入配置阶段。

选择我们创建的 MQTT 数据源,自定义一个主题,填写要发送的数据,这里直接将上一个流程节点的输出数据发送出去: {$!{data}}

最后通过 流程线开始库表输入MQTT数据发送结束 组件分别连接起来,数据以MQTT协议发送给指定主题的可视化配置便告完成,Done~

Note: 这里为了查看MQTT数据发送 上一个流程节点的输出,配置了流程线的路由属性的输出方式为:在控制台日志中输出。

运行流程

保存流程,运行流程;之后可查看对应的流程日志与转换日志,并可视化监控迁移进度。从流程的结果来看,订阅了对应主题的客户端成功收到了消息。

问题记录

运行流程时,出现安装的组件报错问题:也就是说未找见我们自己安装的组件。之后联系了官方技术人员,给我发了一个 ETLSendMqttData.class 文件,放到了指定目录后 cn.restcloud.etl.module.plugin.mq 成功运行。

  • 错误信息: java.lang.Class-java.lang.Exception: 节点: SendMqttData 不存在, 请在组件市场中下载或者自行定义它!
  • 解决方法:复制组件到容器的指定目录:/usr/tomcat/webapps/ROOT/WEB-INF/classes/cn/restcloud/etl/module/plugin/mq
bash 复制代码
# 从宿主机复制文件到容器的指定目录
[root@etl ~]# docker cp /opt/mq de63b29c71d0:/usr/tomcat/webapps/ROOT/WEB-INF/classes/cn/restcloud/etl/module/plugin/
                                             Successfully copied 6.66kB to de63b29c71d0:/usr/tomcat/webapps/ROOT/WEB-INF/classes/cn/restcloud/etl/module/plugin/
# 重启ETLCloud服务
[root@etl ~]# docker restart de63b29c71d0
de63b29c71d0

总结

BifroMQ 的名称灵感来自于北欧神话中的 Bifröst ,一座彩虹之桥,联接着人类的世界 Midgard 和神祇居住的世界 Asgard。 Bifröst 作为两个世界间的坚实而灵活的通道, BifroMQ 同样旨在成为连接各种系统或应用的枢纽,通过消息传递实现它们之间的交流。这与 MQTT 中间件在分布式系统中扮演的角色,即处理和转发消息,极为相似。此外, Bifröst 的坚固性寓意着 BifroMQ 在稳定性和可靠性方面的卓越表现,而它的灵活性则象征着 BifroMQ 在可扩展性和适应性上的优势。总的来说,'BifroMQ'是一个坚固、灵活的 MQTT 中间件,作为连接不同系统或应用的桥梁。"

ETLCloud 提供的MQTT数据发送/EMQ数据发送 组件,可以作为上层业务应用与远程设备客户端之间的桥梁,向 MQTT 客户端设备批量发送消息或指令,实现远程配置与控制操作。

Reference


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