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配置 AWS IoT SiteWise 规则操作

AWS IoT SiteWise 规则操作将启动规则的 MQTT 消息中的数据发送到中的资产属性。 AWS IoT SiteWise您可以同时将多个数据条目上传到不同的资产属性，以便在一条消息中发送设备所有传感器的更新。您还可以为每个数据条目一次上传多个数据点。

注意

当您 AWS IoT SiteWise 使用规则操作向发送数据时，您的数据必须满足BatchPutAssetPropertyValue操作的所有要求。例如，您的数据的时间戳不能早于当前 Unix 纪元时间 7 天。有关更多信息，请参阅使用 AWS IoT SiteWise API 提取数据。

对于规则操作中的每个数据条目，您可以标识资产属性，并为该资产属性指定每个数据点的时间戳、质量和值。规则操作要求所有参数均为字符串。

要在条目中标识资产属性，可以指定以下项之一：

资产 ID (assetId) 和 属性 ID (propertyId)，这是您要将数据发送到的资产属性的值。您可以使用查找资产 ID 和财产 ID AWS IoT SiteWise 控制台。如果您知道资产 ID，则可以使用 to call AWS CLI DescribeAsset来查找资产 ID。
属性别名 (propertyAlias)，这是一个数据流别名（例如，/company/windfarm/3/turbine/7/temperature）。要使用此选项，您必须首先设置资产属性的别名。要了解如何设置属性别名，请参阅将工业数据流映射到资产属性。

对于每个条目中的时间戳，请使用您的设备报告的时间戳或提供的时间戳。 AWS IoT Core时间戳有两个参数：

时间（以秒为单位）(timeInSeconds) – 传感器或设备报告数据的 Unix 纪元时间（以秒为单位）。
偏移量（以纳秒为单位）(offsetInNanos) –（可选）以秒为单位的时间的纳秒偏移量。

重要

如果您的时间戳是一个字符串、包含小数部分或不是以秒为单位，则 AWS IoT SiteWise 会拒绝该请求。您必须将时间戳转换为秒和纳秒偏移量。使用 AWS IoT 规则引擎的功能来转换时间戳。有关更多信息，请参阅下列内容：

获取未报告准确时间的设备的时间戳
转换字符串格式的时间戳

在执行计算、调用函数以及从消息负载中提取值的操作中，您可以为多个参数使用替换模板。有关更多信息，请参阅 AWS IoT 开发人员指南中的替换模板。

注意

由于替换模板中的表达式与 SELECT 语句分开评估，因此您不能使用替换模板来引用使用 AS 子句创建的别名。除了支持的函数和运算符之外，您只能引用原始负载中存在的信息。

获取未报告准确时间的设备的时间戳

如果您的传感器或设备未报告准确的时间数据，请使用 time stamp () 从 AWS IoT 规则引擎获取当前 Unix 纪元时间。此函数以毫秒为单位输出时间，因此您必须将值转换为以秒为单位的时间，并将偏移量转换为以纳秒为单位。为此，请使用以下转换：

对于 时间 (以秒为单位) (timeInSeconds)，使用 ${floor(timestamp() / 1E3)} 将时间从毫秒转换为秒。
对于 偏移量 (以纳秒为单位) (offsetInNanos)，使用 ${(timestamp() % 1E3) * 1E6} 计算时间戳的纳秒偏移量。

转换字符串格式的时间戳

如果您的传感器或设备以字符串格式报告时间数据（例如，2020-03-03T14:57:14.699Z），请使用 t ime_to_epoch（字符串、字符串）。此函数将时间戳和格式模式作为参数输入，并以毫秒为单位输出时间。然后，您必须将时间转换为以秒为单位的时间和以纳秒为单位的偏移量。为此，请使用以下转换：

对于时间（以秒为单位）(timeInSeconds)，使用 ${floor(time_to_epoch("2020-03-03T14:57:14.699Z", "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'Z'") / 1E3)} 将时间戳字符串转换为毫秒，然后转换为秒。
对于偏移量（以纳秒为单位）(offsetInNanos)，使用 ${(time_to_epoch("2020-03-03T14:57:14.699Z", "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'Z'") % 1E3) * 1E6} 计算时间戳字符串的纳秒偏移量。

注意

time_to_epoch 函数支持高达毫秒精度的时间戳字符串。要转换精度为微秒或纳秒的字符串，请配置规则调 AWS Lambda 用的函数以将时间戳转换为数值。有关更多信息，请参阅转换纳秒精度的时间戳字符串。

转换纳秒精度的时间戳字符串

如果您的设备以精度为纳秒的字符串格式发送时间戳信息（例如 2020-03-03T14:57:14.699728491Z），请使用以下过程配置规则操作。你可以创建一个 AWS Lambda 函数，将时间戳从字符串转换为以秒为单位的时间 (timeInSeconds) 和以 nanos 为单位的偏移量 (offsetInNanos)。然后，在规则操作参数中使用 aws_lambda（FunctionArn、InputJson）来调用该 Lambda 函数并在规则中使用输出。

注意

本节包含高级说明（假设您已熟悉如何创建以下资源）：

Lambda 函数。有关更多信息，请参阅 AWS Lambda 开发人员指南中的使用控制台创建 Lambda 函数或将 Lambda 与 AWS CLI结合使用。
AWS IoT 带有规则操作的 AWS IoT SiteWise 规则。有关更多信息，请参阅使用规则摄取数据 AWS IoT Core。

创建解析时间戳字符串的 AWS IoT SiteWise 规则操作

创建具有以下属性的 Lambda 函数：
- 函数名称 – 使用描述性函数名称（例如 ConvertNanosecondTimestampFromString）。
- 运行时 — 使用 Python 3 运行时，例如 Python 3.11 (python3.11)。
- 权限-创建具有基本 Lambda 权限的角色 () AWS LambdaBasicExecutionRole。
- 层 — 添加 AWS SDKPandas-Python311 层以供 Lambda 函数使用。numpy
- 函数代码 – 使用以下函数代码，该函数使用名为 timestamp 的字符串参数，并为该时间戳输出 timeInSeconds 和 offsetInNanos 值。
```
import json
import math
import numpy

# Converts a timestamp string into timeInSeconds and offsetInNanos in Unix epoch time.
# The input timestamp string can have up to nanosecond precision.
def lambda_handler(event, context):
    timestamp_str = event['timestamp']
    # Parse the timestamp string as nanoseconds since Unix epoch.
    nanoseconds = numpy.datetime64(timestamp_str, 'ns').item()
    time_in_seconds = math.floor(nanoseconds / 1E9)
    # Slice to avoid precision issues.
    offset_in_nanos = int(str(nanoseconds)[-9:])
    return {
        'timeInSeconds': time_in_seconds,
        'offsetInNanos': offset_in_nanos
    }
```
  此 Lambda 函数使用来自 datetime64 输入 ISO 8601 格式的时间戳字符串。 NumPy
  
  注意
  如果您的时间戳字符串不是 ISO 8601 格式，则可以使用定义时间戳格式的 pandas 实施解决方案。有关更多信息，请参阅 pandas.to_datetime。
为规则配置 AWS IoT SiteWise 操作时，请使用以下替换模板来替换时间（以秒为单位timeInSeconds）和以纳为单位的偏移量（offsetInNanos）。这些替换模板假定您的消息负载包含 timestamp 格式的时间戳字符串。aws_lambda 函数为其第二个参数使用 JSON 结构，因此您可以根据需要修改以下替换模板。
- 对于 时间 (以秒为单位) (timeInSeconds)，请使用以下替换模板。
```
${aws_lambda('arn:aws:lambda:region:account-id:function:ConvertNanosecondTimestampFromString', {'timestamp': timestamp}).timeInSeconds}
```
- 对于以 偏移量 (以纳秒为单位) (offsetInNanos)，请使用以下替换模板。
```
${aws_lambda('arn:aws:lambda:region:account-id:function:ConvertNanosecondTimestampFromString', {'timestamp': timestamp}).offsetInNanos}
```
对于每个参数，将区域和账户 ID 替换为您的地区和 AWS 账户 ID。如果您为 Lambda 函数使用了不同的名称，请相应更改。
授予使用该 AWS IoT 权限调用您的函数的lambda:InvokeFunction权限。有关更多信息，请参阅 aws_lambda(functionArn, inputJson)。
测试您的规则（例如，使用 AWS IoT MQTT 测试客户端），并验证它 AWS IoT SiteWise 接收了您发送的数据。

如果您的规则未按预期工作，请参阅对 AWS IoT SiteWise 规则操作进行故障排除。

注意

此解决方案为每个时间戳字符串调用 Lambda 函数两次。如果您的规则处理各个负载中具有相同时间戳的多个数据点，则可以创建另一个规则来减少 Lambda 函数的调用次数。

为此，请使用重新发布操作创建规则，该操作会调用 Lambda 并发布原始负载，其中时间戳字符串转换为 timeInSeconds 和 offsetInNanos。然后，使用规则操作创建 AWS IoT SiteWise 规则以使用转换后的有效负载。使用这种方法，您可以减少规则调用 Lambda 的次数，但可以增加规则操作的 AWS IoT 运行次数。如果将此解决方案应用于您的使用案例，请考虑每项服务的定价。

示例规则配置

本节包含使用 AWS IoT SiteWise 操作创建规则的示例规则配置。

例使用属性别名作为消息主题的示例规则操作

以下示例创建了一个规则，其 AWS IoT SiteWise 操作使用主题（通过 topi c ()）作为属性别名来标识资产属性。使用此示例定义一条规则，用于将双类型数据采集到所有风力发电场中的所有风力涡轮机。此示例要求您为所有涡轮机资产的属性定义属性别名。您需要定义另一个类似的规则来摄取整数型数据。


aws iot create-topic-rule \
  --rule-name SiteWiseWindFarmRule \
  --topic-rule-payload file://sitewise-rule-payload.json

sitewise-rule-payload.json 中的示例负载包含以下内容。


{
  "sql": "SELECT * FROM '/company/windfarm/+/turbine/+/+' WHERE type = 'double'",
  "description": "Sends data to the wind turbine asset property with the same alias as the topic",
  "ruleDisabled": false,
  "awsIotSqlVersion": "2016-03-23",
  "actions": [
    {
      "iotSiteWise": {
        "putAssetPropertyValueEntries": [
          {
            "propertyAlias": "${topic()}",
            "propertyValues": [
              {
                "timestamp": {
                  "timeInSeconds": "${timeInSeconds}"
                },
                "value": {
                  "doubleValue": "${value}"
                }
              }
            ]
          }
        ],
        "roleArn": "arn:aws:iam::account-id:role/MySiteWiseActionRole"
      }
    }
  ]
}

使用此规则操作，将以下消息作为采集数据的主题发送到风力涡轮机属性别名（例如/company/windfarm/3/turbine/7/temperature）。


{
  "type": "double",
  "value": "38.3",
  "timeInSeconds": "1581368533"
}

例使用 timestamp() 确定时间的示例规则操作

以下示例创建了一个规则，其 AWS IoT SiteWise 操作通过 ID 标识资产属性，并使用 timestamp () 来确定当前时间。


aws iot create-topic-rule \
  --rule-name SiteWiseAssetPropertyRule \
  --topic-rule-payload file://sitewise-rule-payload.json

sitewise-rule-payload.json 中的示例负载包含以下内容。


{
  "sql": "SELECT * FROM 'my/asset/property/topic'",
  "description": "Sends device data to an asset property",
  "ruleDisabled": false,
  "awsIotSqlVersion": "2016-03-23",
  "actions": [
    {
      "iotSiteWise": {
        "putAssetPropertyValueEntries": [
          {
            "assetId": "a1b2c3d4-5678-90ab-cdef-22222EXAMPLE",
            "propertyId": "a1b2c3d4-5678-90ab-cdef-33333EXAMPLE",
            "propertyValues": [
              {
                "timestamp": {
                  "timeInSeconds": "${floor(timestamp() / 1E3)}",
                  "offsetInNanos": "${(timestamp() % 1E3) * 1E6}"
                },
                "value": {
                  "doubleValue": "${value}"
                }
              }
            ]
          }
        ],
        "roleArn": "arn:aws:iam::account-id:role/MySiteWiseActionRole"
      }
    }
  ]
}

使用此规则操作，向发送以下消息my/asset/property/topic以获取数据。


{
  "type": "double",
  "value": "38.3"
}

规则操作问题排查

要对中的 AWS IoT SiteWise 规则操作进行故障排除 AWS IoT Core，请为您的规则配置 CloudWatch 日志或配置重新发布错误操作。有关更多信息，请参阅对 AWS IoT SiteWise 规则操作进行故障排除。

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