温度传感器采集温度数据通过网关上传至ThingsBoard平台

本文意在阐述：
A设备采集温度数据，传到B设备的网关，由B设备的网关上传至搭建在C服务器上的TB平台的流程。
注：
本文所提及的设备指4B版本的树莓派

步骤大致可以分为以下几点：
1 C服务器上搭建平台
2 A设备的传感器收集温度数据
3 B设备上搭建网关
4 配置B设备上的网关上连C服务器的平台，下联A设备的mqtt broker
5 mqtt broker和温度传感器在A设备上，传感器收集到数据通过mqtt broker发送到B设备的网关，B设备的网关在上传到C服务器上的平台

具体实现：
1 在C服务器上搭建平台
centos服务器上搭建的平台
本人关于安装指南里postgresql的处理方法是，用docker起了一个，然后根据安装指南里面的方法配置到了TB平台。
注：
其他操作系统安装TB平台请点击此处查看具体的方法
修改TB UI启动的默认8080端口
2 A设备的传感器收集温度数据
采用树莓派自带的温度的传感器和温度传感器的python代码，采集到温度数据，A设备还需要安装和配置mosquitto，安装和配置mosquitto后续会在文章后面的相应部分提及。
注：
采集温度的python具体代码会由附录给出
3 B设备上搭建网关
搭建网关的步骤
搭建完网关后，需要配置两点（本文以mqtt connector为例）：
因为网关上连TB平台,下接MQTT Connector，所以在网关的配置文件中配置①TB平台和MQTT Connector中②mqtt broker信息。
<1>配置tb平台（点此查看官方步骤）：

root@raspberrypi:/etc/thingsboard-gateway/config# pwd
/etc/thingsboard-gateway/config
root@raspberrypi:/etc/thingsboard-gateway/config# sudo nano tb_gateway.yaml

thingsboard:host: 主机地址或者域名（即使换了UI的端口号，也只写ip即可）port: 1883 #默认为1883，在thingsboard.yml中mqtt的bind_portremoteShell: falseremoteConfiguration: falsesecurity:accessToken: gSOxmt6cRDUmT29DDv6w#在TB平台上建立的getway的accesstokenqos: 1

<2>配置mqtt connector信息
此处为配置mqtt connector的步骤
我们需要配置的为broker部分，其余部分如无特殊的需要，默认即可：

{"broker": {"name":"Default Local Broker","host":"192.168.93.135",#这是安装mqtt broker的设备ip"port": 1883,#安装mqtt broker的设备的mqtt协议端口"clientId": "ThingsBoard_gateway","security": {"type": "basic","username": "username",#mosquitto配置的username"password": "password"#mosquitto配置的password}}

上述配置提及的host，port，username和password均为已经安装配置好的设备上的mqtt broker的信息。这就要求我们需要在A设备上安装和配置mqtt broker–mosquitto，用来发送我们采集到的温度数据。
安装mosquitto步骤：
树莓派安装mosquitto及配置账号密码及pub、sub测试

username和password：安装mosquitto步骤中设置的账号密码。
port：port如果在安装mosquitto时候不修改，为默认的1883。
host：即为安装mosquitto的设备的ip，即A设备的ip（A broker设备和B 网关设备需要在一个网络内，最简单的办法为A和B设备同连一个手机热点）。
注：
修改mqtt.json文件和tb_gateway.yaml文件后，需要重启一下tb网关：

#重启tb网关
sudo systemctl  restart thingsboard-gateway.service
#查看网关状态，是否连接成功，如果不成功，根据报错解决问题
sudo systemctl  status thingsboard-gateway.service
root@raspberrypi:/etc/thingsboard-gateway/config# sudo systemctl  status thingsboard-gateway.service
● thingsboard-gateway.service - ThingsBoard GatewayLoaded: loaded (/etc/systemd/system/thingsboard-gateway.service; enabled; vendor preset: enabled)Active: active (running) since Mon 2021-08-16 18:11:14 CST; 1s agoMain PID: 2122 (python3)Tasks: 8 (limit: 4915)CGroup: /system.slice/thingsboard-gateway.service└─2122 /usr/bin/python3 -c from thingsboard_gateway.tb_gateway import daemon; daemon()8月 16 18:11:15 raspberrypi python3[2122]: ""2021-08-16 18:11:15" - INFO - [mqtt_connector.py] - mqtt_connector - 274 - Connector "MQTT Broker Connector" subscribe to /sen
8月 16 18:11:15 raspberrypi python3[2122]: ""2021-08-16 18:11:15" - INFO - [tb_utility.py] - tb_utility - 111 - Import CustomMqttUplinkConverter from /var/lib/thingsboard_
8月 16 18:11:15 raspberrypi python3[2122]: ""2021-08-16 18:11:15" - INFO - [mqtt_connector.py] - mqtt_connector - 274 - Connector "MQTT Broker Connector" subscribe to /cus
8月 16 18:11:15 raspberrypi python3[2122]: ""2021-08-16 18:11:15" - INFO - [mqtt_connector.py] - mqtt_connector - 322 - "MQTT Broker Connector" subscription success to top
8月 16 18:11:15 raspberrypi python3[2122]: ""2021-08-16 18:11:15" - INFO - [mqtt_connector.py] - mqtt_connector - 322 - "MQTT Broker Connector" subscription success to top
8月 16 18:11:15 raspberrypi python3[2122]: ""2021-08-16 18:11:15" - INFO - [mqtt_connector.py] - mqtt_connector - 322 - "MQTT Broker Connector" subscription success to top
8月 16 18:11:15 raspberrypi python3[2122]: ""2021-08-16 18:11:15" - INFO - [mqtt_connector.py] - mqtt_connector - 322 - "MQTT Broker Connector" subscription success to top
8月 16 18:11:15 raspberrypi python3[2122]: ""2021-08-16 18:11:15" - INFO - [mqtt_connector.py] - mqtt_connector - 322 - "MQTT Broker Connector" subscription success to top
8月 16 18:11:15 raspberrypi python3[2122]: ""2021-08-16 18:11:15" - INFO - [mqtt_connector.py] - mqtt_connector - 322 - "MQTT Broker Connector" subscription success to top
8月 16 18:11:15 raspberrypi python3[2122]: ""2021-08-16 18:11:15" - INFO - [mqtt_connector.py] - mqtt_connector - 322 - "MQTT Broker Connector" subscription success to top
lines 1-18/18 (END)

<3>查看网关的log，mqtt connector配置成功以后，我们可以在A设备上用mosquitto手动的发布消息，看平台是否可以接收到。

mosquitto_pub  -t /sensor/data -m '{"serialNumber":"SN-014","sensorType":"Thermometer","sensorModel":"T1000","temp":26.75,"hum":2222}' -u username -P password

注：
-m 发送的消息体，需要用单引号括住，用双引号括住会报错，传不上去。
此时平台正确的反应应该是，多了一个SN-014设备，并且会有对应的温度和湿度遥测数据。

附录：

（1）Thingsboard 3.0 通过 tb-gateway 网关接入 MQTT 设备教程
Thingsboard 3.0 通过 tb-gateway 网关接入 MQTT 设备教程
（2）python推送实时温度的代码（带有client字样的为python发送mqtt数据代码，其余的为测量温度代码）（树莓派设备需要配合温度传感器和正确的插线才可以运行成功，为树莓派板子自带的代码和设备相关配套）：

# !/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# －－－－湖南创乐博智能科技有限公司－－－－
#  文件名：25_ds18b20.py
#  版本：V2.0
#  author: zhulin
# 说明： DS18B20数字温度传感器实验
# 注意事项：DS18B20有唯一的地址，一般为28-XXXXXX
#####################################################
import os
import requests
import paho.mqtt.client as mqtt
import time
import sysmakerobo_ds18b20 = ''  # ds18b20 设备
client = mqtt.Client(protocol=3)
client.username_pw_set("username", "password")client.connect(host="192.168.93.135", port = 1883, keepalive=60)def makerobo_setup():global makerobo_ds18b20  # 全局变量# 获取 ds18b20 地址for i in os.listdir('/sys/bus/w1/devices'):if i != 'w1_bus_master1':makerobo_ds18b20 = i  # ds18b20存放在ds18b20地址# 读取ds18b20地址数据
def makerobo_read():makerobo_location = '/sys/bus/w1/devices/' + makerobo_ds18b20 + '/w1_slave'  # 保存ds18b20地址信息makerobo_tfile = open(makerobo_location)  # 打开ds18b20makerobo_text = makerobo_tfile.read()  # 读取到温度值makerobo_tfile.close()  # 关闭读取secondline = makerobo_text.split("\n")[1]  # 格式化处理temperaturedata = secondline.split(" ")[9]  # 获取温度数据temperature = float(temperaturedata[2:])  # 去掉前两位temperature = temperature / 1000  # 去掉小数点return temperature  # 返回温度值# 循环函数
def makerobo_loop():while True:if makerobo_read() != None:  # 调用读取温度值，如果读到到温度值不为空data = '{"key1":%0.3f}'% makerobo_read()sensor_data = '{"serialNumber":"SN-014","sensorType":"Thermometer","sensorModel":"T1000","temp":'+str(makerobo_read())+'}'client.publish(topic="/sensor/data", payload=sensor_data, qos=0)print ("Current temperature : %0.3f C" % makerobo_read()) #打印温度值print(sensor_data)# 释放资源
def destroy():pass# 程序入口
if __name__ == '__main__':try:makerobo_setup()  # 调用初始化程序makerobo_loop()  # 调用循环函数except KeyboardInterrupt:  # 当按下Ctrl+C时，将执行destroy()子程序。destroy()  # 释放资源

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