将您的 IoT 设备连接到云端 - 虚拟 IoT 硬件和 Raspberry Pi

在本课程的这一部分，您将把虚拟 IoT 设备或 Raspberry Pi 连接到您的 IoT Hub，以发送遥测数据并接收命令。

将设备连接到 IoT Hub

下一步是将您的设备连接到 IoT Hub。

在 VS Code 中打开 soil-moisture-sensor 文件夹。如果您使用的是虚拟 IoT 设备，请确保虚拟环境在终端中运行。
安装一些额外的 Pip 包：
```
pip3 install azure-iot-device
```
azure-iot-device 是一个用于与 IoT Hub 通信的库。
在 app.py 文件顶部的现有导入语句下方添加以下导入：
```
from azure.iot.device import IoTHubDeviceClient, Message, MethodResponse
```
这段代码导入了与 IoT Hub 通信的 SDK。
删除 import paho.mqtt.client as mqtt 这一行，因为这个库不再需要。删除所有 MQTT 相关代码，包括主题名称、所有使用 mqtt_client 的代码以及 handle_command。保留 while True: 循环，只需删除该循环中的 mqtt_client.publish 行即可。
在导入语句下方添加以下代码：
```
connection_string = "<connection string>"
```
将 <connection string> 替换为您在本课程前面为设备检索到的连接字符串。

💁 这不是最佳实践。连接字符串不应该存储在源代码中，因为它可能会被提交到源代码控制中并被任何人发现。我们在这里这样做是为了简化操作。理想情况下，您应该使用环境变量和类似 python-dotenv 的工具。您将在后续课程中了解更多相关内容。

在这段代码下方添加以下内容，以创建一个可以与 IoT Hub 通信的设备客户端对象并连接它：

device_client = IoTHubDeviceClient.create_from_connection_string(connection_string)

print('Connecting')
device_client.connect()
print('Connected')

运行这段代码。您将看到您的设备已连接。

pi@raspberrypi:~/soil-moisture-sensor $ python3 app.py 
Connecting
Connected
Soil moisture: 379

现在您的设备已连接，您可以将遥测数据发送到 IoT Hub，而不是发送到 MQTT broker。

您的设备需要处理来自服务器代码的命令以控制继电器。这是通过直接方法请求发送的。

在 while True 循环之前添加以下代码：
```
def handle_method_request(request):
    print("Direct method received - ", request.name)

    if request.name == "relay_on":
        relay.on()
    elif request.name == "relay_off":
        relay.off()    
```
这定义了一个方法 handle_method_request，当 IoT Hub 调用直接方法时会调用该方法。每个直接方法都有一个名称，这段代码期望一个名为 relay_on 的方法来打开继电器，以及一个名为 relay_off 的方法来关闭继电器。

💁 这也可以通过一个单一的直接方法请求来实现，将继电器的期望状态作为一个有效负载传递，该有效负载可以通过方法请求传递并从 request 对象中获取。
直接方法需要一个响应来告诉调用代码请求已被处理。在 handle_method_request 函数的末尾添加以下代码，以创建对请求的响应：
```
method_response = MethodResponse.create_from_method_request(request, 200)
device_client.send_method_response(method_response)
```
这段代码向直接方法请求发送一个 HTTP 状态码为 200 的响应，并将其返回到 IoT Hub。
在该函数定义下方添加以下代码：
```
device_client.on_method_request_received = handle_method_request
```
这段代码告诉 IoT Hub 客户端在调用直接方法时调用 handle_method_request 函数。

💁 您可以在 code/pi 或 code/virtual-device 文件夹中找到这段代码。

😀 您的土壤湿度传感器程序已连接到您的 IoT Hub！

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