該系列文章為微軟Azure IoT的學習教程。
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作者：Jim 微軟Azure IoT 項目經理，多年Xamarin等移動平台研發管理經驗，熟悉微軟SharePoint/WPF/WCF/AspMVC等解決方案。曾任中國電信呼叫中心研發經理。
這個教程是希望通過詳細步驟來說明怎麼通過Azure IoT 套件中的 遠端監視預配置解決方案1.6版本連接配接和管理Seeeduino Cloud開發者套件（更多相關資訊在最後），并使用Azure IoT Hub Device SDK.
遠端監視預配置解決方案屬于Azure IoT套件的一部分。Azure IoT 套件預配置解決方案結合了多項 Azure IoT 服務，提供可實作常見 IoT 商業應用場景的端到端解決方案。 遠端監視預配置解決方案将連接配接并監視裝置。 可以利用該解決方案分析裝置發出的資料流，并通過讓流程自動響應該資料流提升業務績效。關于預配置解決方案的更多内容，請參考這裡。
Seeeduino Cloud 開發者套件相容Arduino 闆并運作Linux系統，由并帶有Dragino Wifi 物聯網子產品 HE 和ATmega32u4的微控制闆組成，并且它内置開源的OpenWrt系統。Arduino是一個非常流行的硬體原型平台，提供Arduino 闆和Arduino IDE，并支援Windows, Macintosh OS X 和 Linux系統。Seeeduino Cloud完全相容Arduino，Grove，擴充闆和IDE（Arduino IDE版本高于1.5.3）。除了Arduino正常接口，Seeeduino Cloud還支援内置的以太網和WiFi，USB-A端口使得需要網絡連接配接和大量存儲的原型設計非常容易。
這個課程将會示範Seeeduino Cloud 開發者套件與遠端監視預配置解決方案連接配接的演練過程，并利用了遠端監視預配置解決方案中的兩個裝置管理任務。包括：
- 怎麼連接配接Seeeduino Cloud 開發者套件
- 怎麼在遠端監視預配置解決方案中添加新的裝置
- 怎麼更新用戶端檔案
- 怎麼修改裝置的屬性及更新固件
1.在開始前，進行硬體準備
(1) Seeeduino 開發者套件 包括:
① Seeeduino Cloud; ② Base Shield V2; ③ Grove - Temp&Humi Sensor;
④ Grove - Light Sensor; ⑤ Grove - Sound Sensor; ⑥ Grove - Chainable RGB LED.
(2) 像下圖一樣将四個傳感器插入到Base Shield的對應端口，
① Grove - Temp&Humi Sensor -> A0; ② Grove - Light Sensor -> A1
③ Grove - Sound Sensor -> A2; ④ Grove - Chainable RGB LED[In] -> D4
(3) 像下圖一樣将Base Shield V2闆插入到Seeeduino Cloud 上：
(4) 用USB線将Seeeduino Cloud連結到你的電腦的USB端口上：
2.設定Seeeduino Cloud的網絡
備注：WiFi 的預設模式為 AP（Access Point）。當完成配置後它将變為 Station 模式。
長按 Cloud 複位按鈕，并于 5 秒後釋放，WiFi 将恢複預設設定。
使用 PUTTY 工具将 Seeeduino Cloud 連接配接到可用的 WiFi, 可參考 wiki 描述。
Seeeduino Cloud有一個WiFi接口和一個LAN接口。他們需要有用于網絡連接配接和裝置管理的IP位址。如果你需要更多網絡連接配接方面的參考資訊，可以通路Seeed wiki (wiki.seeed.cc/Seeeduino_Cloud).
(1)通過Wi-Fi網絡連接配接到Seeeduino Cloud
a. Wi-Fi AP模式
Seeeduino Cloud第一次上電時，将會出現一個名叫SeeeduinoCloud-AXXXX未加密的WiFi網絡出現。
如下所示，将電腦連接配接到這個網絡，獲得IP位址192.168.240.xxx。預設位址為192.168.240.1。
b. Wi-Fi STA 模式
連接配接到 SeeeduinoCloud-AXXXX 這個網絡後，在浏覽器位址欄輸入172.31.255.254 or 192.168.240.1，你會打開Seeeduino Cloud的網頁端。輸入預設密碼為“seeeduino”, 點選登入進入。
選擇你的Wi-Fi網絡，輸入密碼并點選 “CONFIGURE & RESTART”.
(2) 通過有線網絡連接配接到Seeeduino Cloud
當你使用有線方式連接配接Seeeduino Cloud時，它會通過DHCP方式自動擷取到IP位址。
(3) 變更你的裝置名稱（可選）
當你的網絡中存在2個以上的Seeeduino Cloud裝置時，你需要修改裝置名稱，以便你能夠識别出哪個裝置是你需要操作的。
在Seeeduino Cloud的Web端，點選‘SYSTEM’菜單，在SEEEDUINO CLOUD NAME欄輸入一個裝置名（例如:’SeeedAzureIoT’）,并點選“CONFIGURE & RESTART”.
(4) 擷取IP 位址
Open Arduino IDE tools, use the menu ‘tools->port’ to find out the IP address:
打開 Arduino IDE, 通過菜單中的Tools->Port 找到IP 位址。
注意：你的電腦和Seeeduino Cloud需要處于同一網段中才能找到裝置的IP位址
3.連接配接裝置
你可以通過SSH終端方式通路Seeeduino Cloud 來程式設計或者配置ATHEROS AR9331：
• 下載下傳SSH 終端，例如 Putty
• 啟動SSH用戶端，并通過剛才擷取到的IP位址連接配接到Seeeduino Cloud:
使用者名: root
密碼: seeeduino
4.建立新的遠端監視預配置解決方案并添加裝置
(1) 注冊并登入http://www.azureiotsuite.cn/, 建立一個新的遠端監視預配置解決方案。或者，你可以使用指令行工具部署一個新的遠端監視預配置解決方案。該方案可以通過GitHub下載下傳：https://github.com/Azure/azure-iot-remote-monitoring 。更多關于預配置方案的使用方式，請參考這裡。
(2) 增加新的客戶硬體裝置，并記錄host name, device id 和 device key這些值。
(3) 輸入 Azure 連接配接字元串
在SSH用戶端上，使用 vi 鍵入 host name、device id 與 device key 到檔案 ” AzureConnectionString “。檔案路徑為 ” /root/AzureConnectionString “。
a. 或者使用 echo 指令輸入字元串，如下：
5.打開 Dashboard 與 Serial 監測面闆等待測試
（1）傳感器資料監測：
（2）RGB 燈控制
設定紅色：16711680 -> 0xff0000
設定綠色：65280-> 0x00ff00
設定藍色：255-> 0x0000ff
6.編輯新的終端程式（可選）
已經部署在Seeeduino Cloud 開發者套件的用戶端（檔案名：AzureIoTHubClient）目前是個舊版本檔案，這一步将帶你部署一個新版本檔案，通過它可與1.6版本的遠端監視預配置解決方案進行更多互動。
注意：如果你不希望編譯這個程式，下一步你可以直接使用預先編譯好的用戶端檔案
(1). 準備一個開發環境，我使用了一個版本是16.04的Ubuntu Server TLS。更多編譯過程内容可以參考這裡。
(2). 在GitHub上下載下傳 azure-iot-sdk-cs
使用指令行終端，從這裡下載下傳最新版本的IoT Hub 裝置SDK ，并且下載下傳Seeeduino_Cloud_Azure_IoT_Hub_Client (在GitHub上)來編譯你的程式，該程式增加了裝置管理支援和一些裝置上的業務邏輯示例。
你可以使用下列步驟建立這個示範用途的用戶端檔案：
a. 下載下傳一個改動過的 azure-iot-sdks
b. 安裝 cmake 與 gcc
備注 : 确認 cmake 版本 3.+，以及 gcc 版本 4.9.+
c. 下載下傳Seeeduino_Cloud_Azure_IoT_Hub_Client, 複制代碼”…/Source Code/remote_monitoring.c ” 到檔案 “/azure-iot-sdks/c/serializer/samples/remote_monitoring/remote_monitoring.c “
注意：這裡使用了不同的repository.
d. 編譯sdk及樣例。該樣例可支援Device Twin功能、方法功能，并顯示為0.1的固件版本和遙測間隔時間為15（秒）。
e. 複制和重命名檔案
從home目錄找到檔案remote_monitoring:
“…/openwrt/sdk/build_dir/target-mips_r2_uClibc-0.9.33.2/azure-iot-sdks-1/serializer/samples/ remote_monitoring /remote_monitoring “, 并将檔案名稱改為 ” AzureIoTHubClient ”
(AzureIoTHubClient 是一個可執行檔案). 下一步，我們将複制這個檔案到 Seeeduino Cloud.
注意：如果你正在使用SSH連接配接到Ubuntu，使用下一步提到的SCP工具複制這個編譯好的檔案到你的電腦。
7.更新用戶端程式
注意：使用上一步驟編譯的新版用戶端檔案，或者直接通過這裡下載下傳預編譯的用戶端檔案。
(1) 當新的用戶端檔案覆寫舊檔案時，你可能會碰到用戶端檔案還在運作的警告。這種情況下，使用’kill’指令結束該檔案程序。
a. 使用’ps’指令找到‘AzureIoTHobClient’的程序号
b. 使用’kill’指令結束程序
(2) 使用SCP工具（例如：WinSCP）來連接配接Seeeduino Cloud并覆寫舊檔案。確定你的新檔案有相應的運作權限。
a. 通過WinSCP 用戶端連接配接Seeeduino Cloud.
b. 在連接配接上Seeeduino Cloud後，從左側區域拖拽新的檔案到右側視窗。
注意：舊的用戶端檔案位于Seeeduino Cloud 上面root使用者的home目錄下(/root/AzureIoTHubClient)
(3) 在新版用戶端檔案部署後，使用’reboot’指令重新啟動裝置。在裝置重新運作後，你可以通過遠端監視預配置解決方案的裝置清單中檢視該裝置資訊，在下面圖中，有一個新增的名為’tao-device’的裝置，目前顯示的固件版本是’0.1’，遙測資料的時間間隔值為’15’.
注意：目前裝置的溫度和濕度值是随機産生的。
注意： 如果‘TelemetryInterval’欄目沒有顯示出來，你可以通過’Column Editor’按鈕添加該列。
8.更新 desired property 中的’ Config.TelemetryInterval’
這一步将會向你示範如何修改Desired property.
(1) 在遠端監視預配置解決方案中的裝置頁，從裝置清單中選擇你的裝置，裝置詳細資訊将會顯示在清單右側。
(2) 點選Desired properties的’Edit’連結。
(3) 在 DESIRED PROPERTY NAME 的這個文字框中輸入‘desired.Config.TelemetryInterval’
(4) 在VALUE中輸入5，并點選‘Save changes to device twin’按鈕。
(5) 稍等一會兒，确認在Reported properties的‘Config.TelemetryInterval’已經變為5.
(6) 觀察儀表闆中的曲線，檢視你的裝置的遙測資料發送頻率已經發生改變。
9.通過遠端監視預配置解決方案修改固件
當新的用戶端檔案被更新後，如果固件版本号為0.1，則遙測資料會随機産生。一旦固件得到更新，比如是非0.1版本号，則Seeeduino Cloud 将會恢複正常并發送遙測資料到遠端監視預配置解決方案。
現在，讓我們将Seeeduino Cloud的固件版本更新到2.0
(1) 在裝置清單中選擇裝置，詳細資訊将會顯示在清單右側。
(2) 點選’Method’按鈕，将會打開調用方法界面。
(3) 在方法清單中選擇‘InitiateFirmwareUpdate’選項。
(4) 輸入自定義的固件檔案路徑。在示範過程中，我們可以輸入‘https://iotrmassets.blob.core.windows.net/firmwares/FW20.bin’這個預定義的值到FWPACKAGEURI框。
(5) 點選’Invoke Method’按鈕送出此方法。
(6) 稍等片刻，确認目前裝置的固件版本号已經是2.0。
(7) 觀察遠端監視預配置解決方案中的儀表盤，并确認溫度和适度值已經恢複正常，并且光線和聲音資料已經可以正常顯示。
目前儀表盤的的溫度和濕度值反應出目前環境的真實情況，接近平的曲線與更新固件之前的圖表顯示會很不一樣。
相關資源：
- Prevision RM PCS at www.azureiotsuite.com or deploy it from Github https://github.com/Azure/azure-iot-remote-monitoring
- RM PCS two step-by-step guides: Get started with the preconfigured solutions and Remote monitoring preconfigured solution walkthrough
- ‘Connect your device to the remote monitoring preconfigured solution (Linux)’
- View RM PCS FAQ for trouble shooting tips
- Seeed Cloud Introduction http://wiki.seeed.cc/Seeeduino_Cloud/
- Azure IoT SDK: https://github.com/Azure/azure-iot-sdks