EdgeX Device Service 设备服务概述文章。

EdgeX Foundry 在下面将统一简称为 EdgeX。

• 设备服务概述
• 设备服务抽象
• 设备服务与消息总线
• 设备服务功能性描述

设备服务概述

设备服务层与设备服务交互。

设备服务是与设备交互的边缘连接器，包括但不限于：家用电器、警报系统、暖通空调(HVAC)设备、照明、任何行业的机器、灌溉系统、无人机、交通信号、交通、自动化运输系统等等。

• 数据获取 - EdgeX 设备服务通过数百种协议和数千种格式转换来自设备的信息，并将其引入 EdgeX。换句话说，设备服务摄取“事物”提供的传感器数据。当它获取传感器数据时，设备服务将“物体”产生和通信的数据转换为通用的 EdgeX Foundry 数据结构，并将转换后的数据发送到核心服务层，以及 EdgeX 其他层中的其他微服务。

• 命令下发 - 设备服务还接收并处理返回设备的任何驱动请求。设备服务从 EdgeX 获取通用命令来执行某种操作，并将其转换为特定于协议的请求，并将该请求转发到所需的设备。

设备服务是 EdgeX 与传感器/设备交互的主要方式。因此，除了获取传感器数据和驱动设备之外，设备服务还：

• 从设备/传感器获取状态更新
• 在将传感器数据发送到 EdgeX 之前转换数据
• 更改配置
• 发现设备（适用于特定的通信协议）

设备服务管理的设备可能不是简单的、单一的物理设备。该设备可以是边缘/IoT 网关（以及该网关的所有设备）、设备管理器、传感器集线器、网络通过 HTTP 提供的服务，或者充当 EdgeX Foundry 设备或设备集合的软件传感器。

设备服务通过每个设备对象本机的协议与设备进行通信。 EdgeX 附带多种设备服务，支持多种常见 IoT 协议，例如 Modbus、BACnet、BLE、S7、OPCUA 等。当您遇到新协议并需要 EdgeX 与新设备通信时，EdgeX 还提供了通过设备服务软件开发套件 (SDK) ，以便创建新设备服务的方法，俗称：二次开发或协议扩展。

设备服务抽象

设备服务实际上只是围绕设备以及任何相关固件、软件和协议栈的软件抽象。它允许 EdgeX 的其余部分（以及 EdgeX 的用户）通过抽象 API 与设备通信，以便从您与设备通信的方式来看，所有设备看起来都是一样的。在幕后，设备服务的实现具有一些共同的元素，但也可能根据底层设备、协议和关联软件的不同而有很大差异。

设备服务提供 EdgeX 其余部分与物理设备之间的抽象。换句话说，设备服务“包装/包裹”了协议通信代码、设备驱动程序/固件和实际设备。

EdgeX 中的每个设备服务都是一个独立的微服务。设备服务通常使用设备服务 SDK 创建。 SDK 实际上只是一个库，提供所有设备服务所需的通用脚手架代码和便捷方法。虽然严格意义上说 SDK 不是必需的，但 EdgeX 社区使用 SDK 作为社区提供的所有设备服务的基础。SDK 允许开发人员专注于设备特定的通信、功能等，而不必编写大量 EdgeX 服务样板代码，从而使创建设备服务变得更加容易。使用 SDK 还有助于确保设备服务遵守设备服务所需的规则。

除非您需要创建新的设备服务或修改现有的设备服务，否则您可能永远不需要深入了解设备服务的工作原理，这项技能 并不是使用 EdgeX 的必要条件。然而，对设备服务的用途和工作方式有一定的了解有助于定制、设置配置和诊断问题。

发布到消息总线

设备服务现在能够将事件直接发布到 EdgeX MessageBus，而不是通过 REST 将事件发布到 Core Data。此功能由 Device.UseMessageBus 配置属性（见下文）控制，默认设置为 true。 Core Data 默认配置为订阅 EdgeX MessageBus 以接收并保存事件。应用程序服务（如 EdgeX 1.x 中那样）订阅 EdgeX MessageBus 以接收和处理事件。

设备服务功能性

功能性清单

所有设备服务必须执行以下任务：

• 注册核心元数据 – 从而让所有 EdgeX 知道它正在运行并准备好管理设备。对于现有设备服务，设备服务将更新其元数据注册并获取任何新信息。
• 从 EdgeX 的配置服务获取其配置设置（如果未使用配置服务，则从本地配置文件获取）。
• 使用 EdgeX 注册表服务（运行时）向自身注册一个运行 EdgeX 的微服务，从而允许其他 EdgeX 服务与其通信。
• 装载并管理它知道如何通信的物理设备。此过程称为设备配置(Device Profile)。在某些情况下，设备服务可能具有自动检测和配置设备的方法。例如，Onvif 设备服务可以在其范围内执行摄像机发现的自动化，然后将该设备提供给 EdgeX 和关联的 Onvif 设备服务。
• 更新并通知 EdgeX 它所管理的设备的运行状态（即设备是否仍在运行并能够通信）。
• 监视配置更改并在适用的情况下应用新配置。请注意，在某些情况下，配置更改无法动态应用（例如：更改设备服务的操作端口）。
• 获取传感器数据（即读取传感器数据）并通过 MessageBus 将该数据传递到 EdgeX 的其余部分（核心数据、应用程序服务等）。
• 接收基于 REST 或 MessageBus 的驱动命令并做出反应。

正如您可以想象的那样，其中许多任务（例如注册核心元数据）都是通用的，并且对于所有设备服务都是相同的，因此由 SDK 提供。其他任务（例如从底层设备获取传感器数据）非常特定于底层设备协议。在这些情况下，设备服务 SDK 提供空函数来执行工作，但开发人员需要编写与特定设备协议相关的函数代码。

设备服务功能需求

本博客文档中提供了设备服务的要求。这些要求用于定义需要通过任何设备服务 SDK 提供哪些功能来生成设备服务脚手架代码。它们还可以帮助读者进一步了解设备服务的职责和作用。后续将一一介绍。

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上海亿琪软件有限公司成立于 2016 年，专注于 5G 通信、AI 人工智能、边缘计算和大数据网络安全多项技术领域，致力于物联网领域前沿技术的创新，为用户提供全方位、智能化和安全的物联网解决方案。

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