开始使用 IoT 中心模块标识和模块标识孪生

• 需要 Visual Studio

概述

本文介绍如何使用适用于 .NET 的 Azure IoT SDK 为设备标识孪生创建设备和后端服务应用程序代码。

创建设备应用程序

本部分介绍如何使用设备应用程序代码进行以下操作：

• 检索模块标识孪生并检查报告属性
• 更新报告模块标识孪生属性
• 创建模块所需属性更新回调处理程序

所需设备 NuGet 包

使用 C# 编写的设备客户端应用程序需要 NuGet 包“Microsoft.Azure.Devices.Client”。

添加这些 using 语句以使用设备库。

using Microsoft.Azure.Devices.Client;
using Microsoft.Azure.Devices.Shared;

连接到设备

ModuleClient 类公开从设备与模块标识孪生进行交互所需的所有方法。

使用 CreateFromConnectionString 方法和模块标识连接字符串连接到设备。

未指定传输参数时进行 CreateFromConnectionString 调用，将使用默认的 AMQP 传输进行连接。

此示例使用默认 AMQP 传输连接到设备。

static string ModuleConnectionString = "{Device module identity connection string}";
private static ModuleClient _moduleClient = null;

_moduleClient = ModuleClient.CreateFromConnectionString(ModuleConnectionString, null);

检索模块标识孪生并检查属性

调用 GetTwinAsync，将当前模块标识孪生属性检索到 Twin 对象中。

此示例检索并显示 JSON 格式的模块标识孪生属性。

Console.WriteLine("Retrieving twin...");
Twin twin = await _moduleClient.GetTwinAsync();
Console.WriteLine("\tModule identity twin value received:");
Console.WriteLine(JsonConvert.SerializeObject(twin.Properties));

更新模块标识孪生报告属性

更新孪生报告属性：

1. 为报告属性更新创建 TwinCollection 对象
2. 更新 TwinCollection 对象中的一个或多个报告属性
3. 使用 UpdateReportedPropertiesAsync 将报告属性更改推送到 IoT 中心服务

例如：

try
{
  Console.WriteLine("Sending sample start time as reported property");
  TwinCollection reportedProperties = new TwinCollection();
  reportedProperties["DateTimeLastAppLaunch"] = DateTime.UtcNow;
  await _moduleClient.UpdateReportedPropertiesAsync(reportedProperties);
}
catch (Exception ex)
{
   Console.WriteLine();
   Console.WriteLine("Error in sample: {0}", ex.Message);
}

创建所需属性更新回调处理程序

通过将回调处理程序方法名称传递到 SetDesiredPropertyUpdateCallbackAsync，创建在设备标识孪生中更改所需属性时执行的所需属性更新回调处理程序。

例如，此调用设置系统，以在更改所需模块属性时通知名为 OnDesiredPropertyChangedAsync 的方法。

await _moduleClient.SetDesiredPropertyUpdateCallbackAsync(OnDesiredPropertyChangedAsync, null);

模块标识孪生属性以 TwinCollection 形式传递到回调方法，并且可作为 KeyValuePair 结构进行检查。

此示例以 TwinCollection 的形式接收所需属性更新，然后循环访问并输出 KeyValuePair 集合更新。 循环访问 KeyValuePair 集合后，代码调用 UpdateReportedPropertiesAsync 以更新 DateTimeLastDesiredPropertyChangeReceived 报告属性，使上次更新时间保持最新状态。

private async Task OnDesiredPropertyChangedAsync(TwinCollection desiredProperties, object userContext)
{
   var reportedProperties = new TwinCollection();

   Console.WriteLine("\tDesired properties requested:");
   Console.WriteLine($"\t{desiredProperties.ToJson()}");

   // For the purpose of this sample, we'll blindly accept all twin property write requests.
   foreach (KeyValuePair<string, object> desiredProperty in desiredProperties)
   {
         Console.WriteLine($"Setting {desiredProperty.Key} to {desiredProperty.Value}.");
         reportedProperties[desiredProperty.Key] = desiredProperty.Value;
   }

   Console.WriteLine("\tAlso setting current time as reported property");
   reportedProperties["DateTimeLastDesiredPropertyChangeReceived"] = DateTime.UtcNow;

   await _moduleClient.UpdateReportedPropertiesAsync(reportedProperties);
}

SDK 模块示例

适用于 .NET 的 Azure IoT SDK 提供了处理模块标识孪生任务的设备应用中的有效示例。 有关详细信息，请参阅：

• TwinSample
• 设备客户端测试

创建后端应用程序

本部分介绍如何读取和更新模块标识字段。

RegistryManager 类公开创建后端应用程序以从服务与模块标识孪生进行交互所需的所有方法。

所需服务 NuGet 包

后端服务应用程序需要 NuGet 包“Microsoft.Azure.Devices”。

添加这些 using 语句以使用服务库。

using Microsoft.Azure.Devices;
using Microsoft.Azure.Devices.Shared;

连接到 IoT 中心

可使用以下方法将后端服务连接到 IoT 中心：

• 共享访问策略
• Microsoft Entra

使用共享访问策略进行连接

使用 CreateFromConnectionString 将后端应用程序连接到 IoT 中心。

本节中使用的 UpdateModuleAsync 方法需要“服务连接”共享访问策略权限才能将所需属性添加到模块。 作为 CreateFromConnectionString 的参数，提供包含“服务连接”权限的共享访问策略连接字符串。 有关共享访问策略的详细信息，请参阅使用共享访问签名控制对 IoT 中心的访问。

例如：

static RegistryManager registryManager;
static string connectionString = "{IoT hub shared access policy connection string}";
registryManager = RegistryManager.CreateFromConnectionString(connectionString);

使用 Microsoft Entra 进行连接

使用 Microsoft Entra 的后端应用必须在连接到 IoT 中心之前成功完成身份验证并获取安全令牌凭据。 此令牌将传递给 IoT 中心连接方法。 有关为 IoT 中心设置和使用 Microsoft Entra 的一般信息，请参阅使用 Microsoft Entra ID 控制对 IoT 中心的访问。

配置 Microsoft Entra 应用

必须设置一个针对首选身份验证凭据进行配置的 Microsoft Entra 应用。 该应用包含由后端应用程序用来进行身份验证的参数，例如客户端机密。 可用的应用身份验证配置如下：

• 客户端机密
• 证书
• 联合标识凭据

根据正在执行的操作，Microsoft Entra 应用可能需要特定的角色权限。 例如，需要 IoT 中心孪生参与者角色才能启用对 IoT 中心设备和模块孪生的读写访问权限。 有关详细信息，请参阅使用 Azure RBAC 角色分配管理对 IoT 中心的访问。

有关设置 Microsoft Entra 应用的详细信息，请参阅快速入门：将应用程序注册到 Microsoft 标识平台。

使用 DefaultAzureCredential 进行身份验证

使用 Microsoft Entra 对后端应用程序进行身份验证的最简单方法是使用 DefaultAzureCredential，但建议在生产环境中使用其他方法，包括特定的 TokenCredential 或精简的 ChainedTokenCredential。 为简单起见，本部分介绍如何使用 DefaultAzureCredential 和客户端机密进行身份验证。 有关使用 DefaultAzureCredential 的利弊的详细信息，请参阅 DefaultAzureCredential 的使用指南。

DefaultAzureCredential 支持不同的身份验证机制，并根据其执行环境确定相应的凭据类型。 它会尝试按顺序使用多种凭据类型，直到找到有效的凭据。

Microsoft Entra 需要这些 NuGet 包和相应的 using 语句：

• Azure.Core
• Azure.Identity

using Azure.Core;
using Azure.Identity;

在此示例中，Microsoft Entra 应用注册客户端机密、客户端 ID 和租户 ID 将添加到环境变量中。 DefaultAzureCredential 使用这些环境变量对应用程序进行身份验证。 成功 Microsoft Entra 身份验证的结果是传递给 IoT 中心连接方法的安全令牌凭据。

string clientSecretValue = "xxxxxxxxxxxxxxx";
string clientID = "xxxxxxxxxxxxxx";
string tenantID = "xxxxxxxxxxxxx";

Environment.SetEnvironmentVariable("AZURE_CLIENT_SECRET", clientSecretValue);
Environment.SetEnvironmentVariable("AZURE_CLIENT_ID", clientID);
Environment.SetEnvironmentVariable("AZURE_TENANT_ID", tenantID);

TokenCredential tokenCredential = new DefaultAzureCredential();

然后可以将生成的 TokenCredential 传递给任何接受 Microsoft Entra 凭据的 SDK 客户端的 IoT 中心连接方法：

• JobClient
• RegistryManager
• DigitalTwinClient
• ServiceClient

在此示例中，TokenCredential 将传递给 ServiceClient.Create，以创建 ServiceClient 连接对象。

string hostname = "xxxxxxxxxx.azure-devices.net";
using var serviceClient = ServiceClient.Create(hostname, tokenCredential, TransportType.Amqp);

在此示例中，TokenCredential 将传递给 RegistryManager.Create，以创建 RegistryManager 对象。

string hostname = "xxxxxxxxxx.azure-devices.net";
registryManager = RegistryManager.Create(hostname, tokenCredential);

代码示例

有关 Microsoft Entra 服务身份验证的有效示例，请参阅基于角色的身份验证示例。

读取和更新模块标识字段

调用 GetModuleAsync，将当前模块标识孪生字段检索到 Module 对象中。

Module 类包括与模块标识孪生部分对应的 properties。 使用 Module 类属性查看和更新模块标识孪生字段。 在使用 UpdateModuleAsync 将更新写入设备之前，可使用 Module 对象属性更新多个字段。

进行模块标识孪生字段更新后，调用 UpdateModuleAsync 将 Module 对象字段更新写回设备。 将 try 和 catch 逻辑与错误处理程序结合使用，从 UpdateModuleAsync 捕获格式不正确的修补程序错误。

此示例将模块检索到 Module 对象中，更新 module LastActivityTime 属性，然后使用 UpdateModuleAsync 更新 IoT 中心中的模块。

// Retrieve the module
var module = await registryManager.GetModuleAsync("myDeviceId","myModuleId");

// Update the module object
module.LastActivityTime = DateTime.Now;

// Apply the patch to update the device twin tags section
try
{
   await registryManager.UpdateModuleAsync(module);
}
catch (Exception e)
{
   console.WriteLine("Module update failed.", e.Message);
}

其他模块 API

• GetModulesOnDeviceAsync - 检索设备上的模块标识
• RemoveModuleAsync - 从设备中删除以前注册的模块

SDK 服务示例

适用于 .NET 的 Azure IoT SDK 提供了处理模块标识孪生任务的服务应用的有效示例。 有关详细信息，请参阅注册表管理器 E2E 测试。

• 建议使用 Python 版本 3.7 或更高版本。 请确保根据安装程序的要求，使用 32 位或 64 位安装。 在安装过程中出现提示时，请确保将 Python 添加到特定于平台的环境变量中。

概述

本文介绍如何使用适用于 Python 的 Azure IoT SDK 为设备标识孪生创建设备和后端服务应用程序代码。

安装包

必须安装 azure-iot-device 库才能创建设备应用程序。

pip install azure-iot-device

必须安装 azure-iot-hub 库才能创建后端服务应用程序。

pip install azure-iot-hub

msrest 库用于捕获 HTTPOperationError 异常。

pip install msrest

创建设备应用程序

本部分介绍如何使用设备应用程序代码进行以下操作：

• 检索模块标识孪生并检查报告属性
• 更新模块标识孪生报告属性
• 创建模块标识孪生所需属性更新回调处理程序

Import 语句

添加此 import 语句以使用设备库。

# import the device client library
import asyncio
from azure.iot.device.aio import IoTHubDeviceClient

连接到设备

IoTHubModuleClient 类包含可用于处理模块标识孪生的方法。

将应用程序连接到设备：

1. 调用 create_from_connection_string，以添加模块标识连接字符串
2. 调用 connect，将设备客户端连接到 Azure IoT 中心

# import the device client library
import asyncio
from azure.iot.device.aio import IoTHubDeviceClient

# substitute the device connection string in conn_str
# and add it to the IoTHubDeviceClient object
conn_str = "{Device module identity connection string}"
device_client = IoTHubDeviceClient.create_from_connection_string(conn_str)

# connect the application to the device
await device_client.connect()

检索模块标识孪生并检查属性

调用 get_twin，从 Azure IoT 中心服务检索模块标识孪生。 孪生信息放置在可检查的变量中。

此示例检索设备孪生，并使用 print 命令以 JSON 格式查看设备孪生。

# get the twin
twin = await device_client.get_twin()
print("Twin document:")
print("{}".format(twin))

更新模块标识孪生报告属性

可应用修补程序来更新 JSON 格式的模块标识孪生报告属性。

应用修补程序以更新报告属性：

1. 将报告属性 JSON 修补程序分配给变量。
2. 调用 patch_twin_reported_properties，将 JSON 修补程序应用于报告属性。

例如：

# create the reported properties patch
reported_properties = {"temperature": random.randint(320, 800) / 10}
print("Setting reported temperature to {}".format(reported_properties["temperature"]))
# update the reported properties and wait for the result
await device_client.patch_twin_reported_properties(reported_properties)

创建模块标识孪生所需属性更新回调处理程序

调用 on_twin_desired_properties_patch_received 以创建在接收模块标识孪生所需属性修补程序时调用的处理程序函数或协同例程。 处理程序采用一个参数，即 JSON 字典对象形式的孪生修补程序。

此示例设置名为 twin_patch_handler 的所需属性修补程序处理程序。

例如：

try:
    # Set handlers on the client
    device_client.on_twin_desired_properties_patch_received = twin_patch_handler
except:
    # Clean up in the event of failure
    client.shutdown()

twin_patch_handler 接收并输出 JSON 所需属性更新。

    # Define behavior for receiving twin desired property patches
    def twin_patch_handler(twin_patch):
        print("Twin patch received:")
        print(twin_patch)

SDK 设备示例

适用于 Python 的 Azure IoT SDK 提供了处理模块标识孪生任务的设备应用中的有效示例：

• get_twin - 连接到设备并检索孪生信息。
• update_twin_reported_properties - 更新孪生报告属性。
• receive_twin_desired_properties - 接收和更新所需属性。

创建后端应用程序

本部分介绍如何创建后端应用程序来检索和更新模块标识孪生所需属性。

IoTHubRegistryManager 类公开创建后端应用程序以从服务与模块标识孪生进行交互所需的所有方法。

服务导入语句

添加此 import 语句以使用服务库。

import sys
from azure.iot.hub import IoTHubRegistryManager
from azure.iot.hub.models import Twin, TwinProperties, QuerySpecification, QueryResult

连接到 IoT 中心

可使用以下方法将后端服务连接到 IoT 中心：

• 共享访问策略
• Microsoft Entra

使用共享访问策略进行连接

使用 from_connection_string 连接到 IoT 中心。

本节中使用的 update_module_twin 方法需要“服务连接”共享访问策略权限才能将所需属性添加到模块。 作为 from_connection_string 的参数，提供包含“服务连接”权限的共享访问策略连接字符串。 有关共享访问策略的详细信息，请参阅使用共享访问签名控制对 IoT 中心的访问。

例如：

# Connect to IoT hub
IOTHUB_CONNECTION_STRING = "{IoT hub shared access policy connection string}"
iothub_registry_manager = IoTHubRegistryManager.from_connection_string(IOTHUB_CONNECTION_STRING)

使用 Microsoft Entra 进行连接

使用 Microsoft Entra 的后端应用必须在连接到 IoT 中心之前成功完成身份验证并获取安全令牌凭据。 此令牌将传递给 IoT 中心连接方法。 有关为 IoT 中心设置和使用 Microsoft Entra 的一般信息，请参阅使用 Microsoft Entra ID 控制对 IoT 中心的访问。

有关 Python SDK 身份验证的概述，请参阅使用 Azure SDK for Python 向 Azure 服务进行 Python 应用身份验证

配置 Microsoft Entra 应用

必须设置一个针对首选身份验证凭据进行配置的 Microsoft Entra 应用。 该应用包含由后端应用程序用来进行身份验证的参数，例如客户端机密。 可用的应用身份验证配置如下：

• 客户端机密
• 证书
• 联合标识凭据

根据正在执行的操作，Microsoft Entra 应用可能需要特定的角色权限。 例如，需要 IoT 中心孪生参与者角色才能启用对 IoT 中心设备和模块孪生的读写访问权限。 有关详细信息，请参阅使用 Azure RBAC 角色分配管理对 IoT 中心的访问。

有关设置 Microsoft Entra 应用的详细信息，请参阅快速入门：将应用程序注册到 Microsoft 标识平台。

使用 DefaultAzureCredential 进行身份验证

使用 Microsoft Entra 对后端应用程序进行身份验证的最简单方法是使用 DefaultAzureCredential，但建议在生产环境中使用其他方法，包括特定的 TokenCredential 或精简的 ChainedTokenCredential。 为简单起见，本部分介绍如何使用 DefaultAzureCredential 和客户端机密进行身份验证。 有关使用 DefaultAzureCredential 的利弊的详细信息，请参阅适用于 Python 的 Azure 标识客户端库中的凭据链。

DefaultAzureCredential 支持不同的身份验证机制，并根据其执行环境确定相应的凭据类型。 它会尝试按顺序使用多种凭据类型，直到找到有效的凭据。

Microsoft Entra 需要此导入包和相应的 import 语句：

pip install azure-identity

from azure.identity import DefaultAzureCredential

在此示例中，Microsoft Entra 应用注册客户端机密、客户端 ID 和租户 ID 已添加到环境变量中。 DefaultAzureCredential 使用这些环境变量对应用程序进行身份验证。 成功 Microsoft Entra 身份验证的结果是传递给 IoT 中心连接方法的安全令牌凭据。

from azure.identity import DefaultAzureCredential
credential = DefaultAzureCredential()

然后可以将生成的 AccessToken 传递给 from_token_credential，以连接到任何接受 Microsoft Entra 凭据的 SDK 客户端的 IoT 中心：

• IoTHubRegistryManager，使用 Entra 令牌凭据创建与 IoT 中心的服务连接。
• IoTHubJobManager
• DigitalTwinClient
• IoTHubHttpRuntimeManager
• IoTHubConfigurationManager

from_token_credential 需要两个参数：

• Azure 服务 URL - Azure 服务 URL 应采用 {Your Entra domain URL}.azure-devices.net 格式（不包括 https:// 前缀）。 例如，MyAzureDomain.azure-devices.net。
• Azure 凭据令牌

在此示例中，使用 DefaultAzureCredential 获取 Azure 凭据。 然后将 Azure 服务 URL 和凭据提供给 IoTHubRegistryManager.from_token_credential，以便与 IoT 中心创建连接。

import sys
import os

from azure.identity import DefaultAzureCredential
from azure.iot.hub import IoTHubRegistryManager

# Define the client secret values
clientSecretValue = 'xxxxxxxxxxxxxxx'
clientID = 'xxxxxxxxxxxxxx'
tenantID = 'xxxxxxxxxxxxx'

# Set environment variables
os.environ['AZURE_CLIENT_SECRET'] = clientSecretValue
os.environ['AZURE_CLIENT_ID'] = clientID
os.environ['AZURE_TENANT_ID'] = tenantID

# Acquire a credential object
credential = DefaultAzureCredential()

# Use Entra to authorize IoT Hub service
print("Connecting to IoTHubRegistryManager...")
iothub_registry_manager = IoTHubRegistryManager.from_token_credential(
url="MyAzureDomain.azure-devices.net",
token_credential=credential)

代码示例

有关 Microsoft Entra 服务身份验证的工作示例，请参阅适用于 Python 的 Microsoft 身份验证库 (MSAL)。

检索和更新模块标识孪生所需属性

可使用 update_module_twin 从后端应用程序更新所需属性。

检索和更新模块标识孪生所需属性：

1. 调用 get_module_twin 以获取模块标识孪生的当前版本。
2. 使用 Twin 类，添加 JSON 格式的所需属性。
3. 调用 update_module_twin，将修补程序应用于设备孪生。 还可使用 replace_module_twin 替换模块标识孪生的所需属性和标记。

此示例将 telemetryInterval 所需属性更新为 122。

try:
    module_twin = iothub_registry_manager.get_module_twin(DEVICE_ID, MODULE_ID)
    print ( "" )
    print ( "Module identity twin properties before update:" )
    print ( "{0}".format(module_twin.properties) )

    # Update twin
    twin_patch = Twin()
    twin_patch.properties = TwinProperties(desired={"telemetryInterval": 122})
    updated_module_twin = iothub_registry_manager.update_module_twin(
        DEVICE_ID, MODULE_ID, twin_patch, module_twin.etag
    )
    print ( "" )
    print ( "Module identity twin properties after update     :" )
    print ( "{0}".format(updated_module_twin.properties) )

except Exception as ex:
    print ( "Unexpected error {0}".format(ex) )
except KeyboardInterrupt:
    print ( "IoTHubRegistryManager sample stopped" )

SDK 服务示例

适用于 Python 的 Azure IoT SDK 提供了处理设备设备标识模块孪生任务的服务应用的有效示例。 有关详细信息，请参阅测试 IoT 中心注册表管理器。

• 需要 Node.js 10.0.x 版或更高版本

概述

本文介绍如何使用适用于 Node.js 的 Azure IoT SDK 为设备标识孪生创建设备和后端服务应用程序代码。

创建设备应用程序

本部分介绍如何使用适用于 Node.js 的 Azure IoT SDK 中的 azure-iot-device 包来创建一个设备应用程序，以进行以下操作：

• 检索模块标识孪生并检查报告属性
• 更新模块标识报告孪生属性
• 接收模块标识孪生所需属性更改的通知

安装 SDK 包

运行以下命令，在开发计算机上安装“azure-iot-device”设备 SDK：

npm install azure-iot-device --save

azure-iot-device 包包含与 IoT 设备交互的对象。 Twin 类包括特定于孪生的对象。 本部分介绍用于读写设备模块标识孪生数据的 Client 类代码。

选择传输协议

Client 对象支持以下属性：

• Amqp
• Http - 使用 Http 时，Client 实例不会频繁地检查来自 IoT 中心的消息（至少每 25 分钟一次）。
• Mqtt
• MqttWs
• AmqpWs

在开发计算机上安装所需的传输协议。

例如，以下命令安装 Amqp 协议：

npm install azure-iot-device-amqp --save

有关 MQTT、AMQP 和 HTTPS 支持之间的差异的详细信息，请参阅云到设备通信指南和选择设备通信协议。

创建客户端对象

使用已安装的包创建 Client 对象。

例如：

const Client = require('azure-iot-device').Client;

创建协议对象

使用已安装的传输包创建 Protocol 对象。

此示例分配 AMQP 协议：

const Protocol = require('azure-iot-device-amqp').Amqp;

添加设备连接字符串和传输协议

调用 fromConnectionString 以提供设备连接参数：

• connStr - IoT 中心标识模块连接字符串。
• transportCtor - 传输协议。

此示例使用 Amqp 传输协议：

const deviceConnectionString = "{IoT hub identity module connection string}"
const Protocol = require('azure-iot-device-mqtt').Amqp;
let client = Client.fromConnectionString(deviceConnectionString, Protocol);

打开到 IoT 中心的连接

使用 open 方法打开 IoT 设备和 IoT 中心之间的连接。

例如：

client.open(function(err) {
  if (err) {
    console.error('error connecting to hub: ' + err);
    process.exit(1);
  }
})

检索模块标识孪生并检查报告属性

调用 getTwin，将当前模块标识孪生信息检索到 Twin 对象中。

然后，设备代码可以访问模块标识孪生属性。

例如：

// Retrieve the current module identity twin
client.getTwin(function(err, twin))
if (err)
    console.error('could not get twin');

// Display the current properties
console.log('twin contents:');
console.log(twin.properties);

更新模块标识孪生报告属性

使用 update 以更新设备报告属性。 纳入 JSON 格式的修补程序作为该方法的第一个参数，以及函数执行状态回调方法作为该方法的第二个参数。

在此示例中，JSON 格式的模块标识孪生修补程序存储在 patch 变量中。 该修补程序包含一个 cellular 的模块标识孪生 connectivity 更新值。 该修补程序和错误处理程序被传递到 update 方法。 如果出现错误，随即会显示控制台错误消息。

// Create a patch to send to IoT Hub
var patch = {
  updateTime: new Date().toString(),
  firmwareVersion:'1.2.1',
  weather:{
    temperature: 72,
    humidity: 17
  }
};

// Apply the patch
twin.properties.reported.update(patch, function(err)
  {
    if (err)
      {
        console.error('could not update twin');
      } 
    else
      {
        console.log('twin state reported');
        process.exit();
      }
  });

接收模块标识孪生所需属性更改的通知

通过将回调处理程序方法名称传递到 twin.on，创建更改所需属性时执行的模块标识孪生所需属性更新事件侦听器。

所需属性事件侦听器可采用以下形式：

• 使用单个事件处理程序接收所有修补程序
• 在属性分组下的任何内容发生更改的情况下接收事件
• 接收单个属性更改的事件

使用单个事件处理程序接收所有修补程序

可创建侦听器来接收任何所需属性更改。

此示例代码输出从服务接收的任何属性。

twin.on('properties.desired', function (delta) {
    console.log('new desired properties received:');
    console.log(JSON.stringify(delta));
});

在属性分组下的任何内容发生更改的情况下接收事件

如果属性分组下的任何内容发生更改，可创建一个侦听器来接收事件。

例如：

1. minTemperature 和 maxTemperature 属性位于名为 properties.desired.climate changes 的属性分组下。

2. 后端服务应用程序应用此修补程序以更新 minTemperature 和 maxTemperature 所需属性：

   const twinPatch1 = {
   properties: {
      desired: {
       climate: { minTemperature: 68, maxTemperature: 76, },
       },
     },
    };
   

3. 此代码设置一个所需属性更改事件侦听器，该侦听器会触发 properties.desired.climate 属性分组中的任何更改。 如果此组中存在一个所需属性更改，则向控制台显示最小和最大温度更改消息：

   twin.on('properties.desired.climate', function (delta) {
       if (delta.minTemperature || delta.maxTemperature) {
           console.log('updating desired temp:');
           console.log('min temp = ' + twin.properties.desired.climate.minTemperature);
           console.log('max temp = ' + twin.properties.desired.climate.maxTemperature);
       }
   });
   

接收单个属性更改的事件

可为单个属性更改设置侦听器。 在此示例中，仅当 fanOn 布尔值是修补程序的一部分时，才会执行此事件的代码。 每当服务更新所需 fanOn 状态时，该代码都会输出新的相应状态。

1. 后端应用程序应用此所需属性修补程序：

    const twinPatch2 = {
     properties: {
       desired: {
         climate: {
           hvac: {
             systemControl: { fanOn: true, },
           },
         },
       },
     },
   };
   

2. 仅当 fanOn 属性发生更改时，侦听器才会触发：

    twin.on('properties.desired.climate.hvac.systemControl', function (fanOn) {
        console.log('setting fan state to ' + fanOn);
     });
   

完整示例

此示例封装本部分的原则，包括多级回调函数嵌套。

var Client = require('azure-iot-device').Client;
var Protocol = require('azure-iot-device-amqp').Amqp;
// Copy/paste your module connection string here.
var connectionString = 'HostName=xxx.azure-devices.net;DeviceId=myFirstDevice2;ModuleId=myFirstModule2;SharedAccessKey=xxxxxxxxxxxxxxxxxx';
// Create a client using the Amqp protocol.
var client = Client.fromConnectionString(connectionString, Protocol);
client.on('error', function (err) {
  console.error(err.message);
});
// connect to the hub
client.open(function(err) {
  if (err) {
    console.error('error connecting to hub: ' + err);
    process.exit(1);
  }
  console.log('client opened');
// Create device Twin
  client.getTwin(function(err, twin) {
    if (err) {
      console.error('error getting twin: ' + err);
      process.exit(1);
    }
    // Output the current properties
    console.log('twin contents:');
    console.log(twin.properties);
    // Add a handler for desired property changes
    twin.on('properties.desired', function(delta) {
        console.log('new desired properties received:');
        console.log(JSON.stringify(delta));
    });
    // create a patch to send to the hub
    var patch = {
      updateTime: new Date().toString(),
      firmwareVersion:'1.2.1',
      weather:{
        temperature: 75,
        humidity: 20
      }
    };
    // send the patch
    twin.properties.reported.update(patch, function(err) {
      if (err) throw err;
      console.log('twin state reported');
    });

  });
});

设备 SDK 示例

适用于 Node.js 的 Azure IoT SDK 提供了处理模块标识孪生任务的设备应用中的有效示例。 有关详细信息，请参阅：

• 模块标识孪生
• 模块测试帮助程序
• 孪生 e2e 测试

创建后端应用程序

本部分介绍如何创建后端应用程序来检索模块标识孪生并更新所需属性。

安装服务 SDK 包

运行以下命令，在开发计算机上安装“azure-iothub”：

npm install azure-iothub --save

创建 Registry 对象

Registry 类公开从后端应用程序与模块标识孪生进行交互所需的所有方法。

let Registry = require('azure-iothub').Registry;

连接到 IoT 中心

可使用以下方法将后端服务连接到 IoT 中心：

• 共享访问策略
• Microsoft Entra

使用共享访问策略进行连接

使用 fromConnectionString 连接到 IoT 中心。

本节中使用的 update 方法需要“服务连接”共享访问策略权限才能将所需属性添加到模块。 作为 fromConnectionString 的参数，提供包含“服务连接”权限的共享访问策略连接字符串。 有关共享访问策略的详细信息，请参阅使用共享访问签名控制对 IoT 中心的访问。

let connectionString = '{IoT hub shared access policy connection string}';
let registry = Registry.fromConnectionString(serviceConnectionString);

使用 Microsoft Entra 进行连接

使用 Microsoft Entra 的后端应用必须在连接到 IoT 中心之前成功完成身份验证并获取安全令牌凭据。 此令牌将传递给 IoT 中心连接方法。 有关为 IoT 中心设置和使用 Microsoft Entra 的一般信息，请参阅使用 Microsoft Entra ID 控制对 IoT 中心的访问。

有关 Node.js SDK 身份验证的概述，请参阅：

• 开始在 Azure 上进行用户身份验证
• 适用于 JavaScript 的 Azure 标识客户端库

配置 Microsoft Entra 应用

必须设置一个针对首选身份验证凭据进行配置的 Microsoft Entra 应用。 该应用包含由后端应用程序用来进行身份验证的参数，例如客户端机密。 可用的应用身份验证配置如下：

• 客户端机密
• 证书
• 联合标识凭据

根据正在执行的操作，Microsoft Entra 应用可能需要特定的角色权限。 例如，需要 IoT 中心孪生参与者角色才能启用对 IoT 中心设备和模块孪生的读写访问权限。 有关详细信息，请参阅使用 Azure RBAC 角色分配管理对 IoT 中心的访问。

有关设置 Microsoft Entra 应用的详细信息，请参阅快速入门：将应用程序注册到 Microsoft 标识平台。

使用 DefaultAzureCredential 进行身份验证

使用 Microsoft Entra 对后端应用程序进行身份验证的最简单方法是使用 DefaultAzureCredential，但建议在生产环境中使用其他方法，包括特定的 TokenCredential 或精简的 ChainedTokenCredential。 为简单起见，本部分介绍如何使用 DefaultAzureCredential 和客户端机密进行身份验证。 有关使用 DefaultAzureCredential 的利弊的详细信息，请参阅适用于 JavaScript 的 Azure 标识客户端库中的凭据链

DefaultAzureCredential 支持不同的身份验证机制，并根据其执行环境确定相应的凭据类型。 它会尝试按顺序使用多种凭据类型，直到找到有效的凭据。

Microsoft Entra 需要此包：

npm install --save @azure/identity

在此示例中，Microsoft Entra 应用注册客户端机密、客户端 ID 和租户 ID 已添加到环境变量中。 DefaultAzureCredential 使用这些环境变量对应用程序进行身份验证。 成功 Microsoft Entra 身份验证的结果是传递给 IoT 中心连接方法的安全令牌凭据。

import { DefaultAzureCredential } from "@azure/identity";

// Azure SDK clients accept the credential as a parameter
const credential = new DefaultAzureCredential();

然后可以将生成的凭据令牌传递给 fromTokenCredential，以连接到任何接受 Microsoft Entra 凭据的 SDK 客户端的 IoT 中心：

• 注册表
• 客户端
• JobClient

fromTokenCredential 需要两个参数：

• Azure 服务 URL - Azure 服务 URL 应采用 {Your Entra domain URL}.azure-devices.net 格式（不包括 https:// 前缀）。 例如，MyAzureDomain.azure-devices.net。
• Azure 凭据令牌

在此示例中，使用 DefaultAzureCredential 获取 Azure 凭据。 然后将 Azure 域 URL 和凭据提供给 Registry.fromTokenCredential，以便与 IoT 中心创建连接。

const { DefaultAzureCredential } = require("@azure/identity");

let Registry = require('azure-iothub').Registry;

// Define the client secret values
clientSecretValue = 'xxxxxxxxxxxxxxx'
clientID = 'xxxxxxxxxxxxxx'
tenantID = 'xxxxxxxxxxxxx'

// Set environment variables
process.env['AZURE_CLIENT_SECRET'] = clientSecretValue;
process.env['AZURE_CLIENT_ID'] = clientID;
process.env['AZURE_TENANT_ID'] = tenantID;

// Acquire a credential object
const credential = new DefaultAzureCredential()

// Create an instance of the IoTHub registry
hostName = 'MyAzureDomain.azure-devices.net';
let registry = Registry.fromTokenCredential(hostName,credential);

代码示例

有关 Microsoft Entra 服务身份验证的有效示例，请参阅 Azure 标识示例。

检索模块标识孪生并更新所需属性

可创建一个包含模块标识孪生的标记和所需属性更新的修补程序。

更新模块标识孪生体：

1. 调用 getModuleTwin 以检索设备 Twin 对象。

2. 设置修补程序的格式，该修补程序包含模块标识孪生更新。 该修补程序采用 JSON 格式，如 Twin 类中所述。 后端服务修补程序包含所需属性更新。 有关修补程序格式的详细信息，请参阅标记和属性格式。

3. 调用 update 以使用修补程序更新模块标识孪生。

在此示例中，检索 myDeviceId 和 myModuleId 的模块标识孪生。 然后将修补程序应用于包含 climate 信息的孪生。

// Insert your device ID and moduleId here.
var deviceId = 'myFirstDevice2';
var moduleId = 'myFirstModule2';

// Retrieve the current module identity twin
registry.getModuleTwin(deviceId, moduleId, function (err, twin) {
  console.log('getModuleTwin returned ' + (err ? err : 'success'));
  if (err) {
    console.log(err);
  } else {
    console.log('success');
    console.log('Current twin:' + JSON.stringify(twin))

    // Format a desired property patch
    const twinPatch1 = {
      properties: {
        desired: {
          climate: { minTemperature: 69, maxTemperature: 77, },
        },
      },
    };

    // Send the desired property patch to IoT Hub
    twin.update(twinPatch1, function(err) {
    if (err) throw err;
    console.log('twin state reported');
    });
  }
});

服务 SDK 示例

适用于 Node.js 的 Azure IoT SDK 提供了处理模块标识孪生任务的服务应用中的有效示例。 有关详细信息，请参阅：

• 模块标识孪生
• 模块测试帮助程序
• 孪生 e2e 测试