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CO_OP_TRANSLATOR_METADATA:
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"original_hash": "3ac42e284a7222c0e83d2d43231a364f",
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"translation_date": "2025-08-24T22:48:29+00:00",
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"source_file": "2-farm/lessons/4-migrate-your-plant-to-the-cloud/single-board-computer-connect-hub.md",
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"language_code": "zh"
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}
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# 将您的 IoT 设备连接到云端 - 虚拟 IoT 硬件和 Raspberry Pi
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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。
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## 将设备连接到 IoT Hub
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下一步是将您的设备连接到 IoT Hub。
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### 任务 - 连接到 IoT Hub
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1. 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。
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1. 安装一些额外的 Pip 包：
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```sh
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pip3 install azure-iot-device
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```
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`azure-iot-device` 是一个用于与 IoT Hub 通信的库。
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1. 在 `app.py` 文件顶部的现有导入语句下方添加以下导入：
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```python
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from azure.iot.device import IoTHubDeviceClient, Message, MethodResponse
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```
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这段代码导入了与 IoT Hub 通信的 SDK。
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1. 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。
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1. 在导入语句下方添加以下代码：
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```python
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connection_string = "<connection string>"
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```
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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。
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> 💁 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`](https://pypi.org/project/python-dotenv/) 的工具。您将在后续课程中了解更多相关内容。
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1. 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：
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```python
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device_client = IoTHubDeviceClient.create_from_connection_string(connection_string)
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print('Connecting')
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device_client.connect()
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print('Connected')
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```
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1. 运行这段代码。您将看到您的设备已连接。
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```output
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pi@raspberrypi:~/soil-moisture-sensor $ python3 app.py
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Connecting
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Connected
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Soil moisture: 379
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```
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## 发送遥测数据
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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。
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### 任务 - 发送遥测数据
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1. 在 `while True` 循环中添加以下代码，就在 `sleep` 之前：
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```python
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message = Message(json.dumps({ 'soil_moisture': soil_moisture }))
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device_client.send_message(message)
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```
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这段代码创建了一个包含土壤湿度读数的 JSON 字符串的 IoT Hub `Message`，然后将其作为设备到云端消息发送到 IoT Hub。
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## 处理命令
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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。
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### 任务 - 处理直接方法请求
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1. 在 `while True` 循环之前添加以下代码：
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```python
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def handle_method_request(request):
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print("Direct method received - ", request.name)
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if request.name == "relay_on":
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relay.on()
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elif request.name == "relay_off":
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relay.off()
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```
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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。
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> 💁 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。
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1. 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：
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```python
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method_response = MethodResponse.create_from_method_request(request, 200)
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device_client.send_method_response(method_response)
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```
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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。
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1. 在该函数定义下方添加以下代码：
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```python
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device_client.on_method_request_received = handle_method_request
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```
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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。
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> 💁 您可以在 [code/pi](../../../../../2-farm/lessons/4-migrate-your-plant-to-the-cloud/code/pi) 或 [code/virtual-device](../../../../../2-farm/lessons/4-migrate-your-plant-to-the-cloud/code/virtual-device) 文件夹中找到这段代码。
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😀 您的土壤湿度传感器程序已连接到您的 IoT Hub！
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**免责声明**：
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