EMQ X 规则引擎系列(一):数据桥接到消息队列(Kafka)

EMQ X 3.2 版本引入了 “规则引擎” 功能,支持在 EMQ X Broker 筛选终端上报的数据,处理后流至后端数据库或其他的消息队列。本篇以具体场景来说明 “如何使用规则引擎将消息转发至 Kafka”

场景介绍

该场景需要将 EMQ X 指定主题下且满足条件的消息桥接到 Kafka 。为了便于后续分析检索,消息内容需要进行拆分。

该场景下设备端上报信息如下:

  • 上报主题:cmd/state/:id,主题中 id 代表车辆客户端识别码

  • 消息体:

    {
    "id": "NXP-058659730253-963945118132721-22", // 客户端识别码
    "speed": 32.12, // 车辆速度
    "direction": 198.33212, // 行驶方向
    "tachometer": 3211, // 发动机转速,数值大于 8000 时才需存储
    "dynamical": 8.93, // 瞬时油耗
    "location": { // GPS 经纬度数据
      "lng": 116.296011,
      "lat": 40.005091
    },
    "ts": 1563268202 // 上报时间
    }
    

当上报数据发动机转速数值大于 8000 时,存储当前信息以便后续分析用户车辆使用情况。

准备工作

创建Kafka主题

./bin/kafka-topics.sh --create --bootstrap-server localhost:9092 --topic 'emqx_rule_engine_output' --partitions 1 --replication-factor 1

创建 Kafka Rule 之前必须先在 Kafka 中创建好主题,否则创建 Kafka Rule 失败。

配置说明

创建资源

打开 EMQ X Dashboard,进入左侧菜单的 资源 页面,点击 新建 按钮,键入 Kafka 服务器信息进行资源创建。 WX201907181413252x.png

EMQ X 集群中节点所在网络环境可能互不相同,资源创建成功后点击列表中 状态按钮,查看各个节点资源连接状况,如果节点上资源不可用,请检查配置是否正确、网络连通性,并点击 重连 按钮手动重连。

image20190716173259015.png

创建规则

进入左侧菜单的 规则 页面,点击 新建 按钮,进行规则创建。这里选择触发事件 消息发布,在消息发布时触发该规则进行数据处理。

选定触发事件后,我们可在界面上看到可选字段及示例 SQL:

image20190716174727991.png

筛选所需字段

规则引擎使用 SQL 语句进行 处理/整型 终端消息或连接事件等。该业务中我们只需将 payload 中关键字段筛选出来进行使用。为此可使用 payload.<fieldname> 格式来选择 payload 中的字段。此外,除 payload 中的内容外,还需要保存消息的 id 信息。则 SQL 可配置为如下格式:

SELECT
  payload.id as client_id, payload.speed as speed, 
  payload.tachometer as tachometer,
  payload.ts as ts, id
FROM
  "message.publish"
WHERE
  topic =~ 't/#'

确立筛选条件

使用 SQL 语句 WHERE 字句进行条件筛选,该业务中我们需要定义两个条件:

  • 仅处理 cmd/state/:id 主题,使用主题通配符 =~topic 进行筛选:topic =~ 'cmd/state/+'
  • 仅处理 tachometer > 8000 的消息,使用比较符对 tachometer 进行筛选:payload.tachometer > 8000

组合上一步骤得到 SQL 如下:

SELECT
  payload.id as client_id, payload.speed as speed, 
  payload.tachometer as tachometer,
  payload.ts as ts,
  id
FROM
  "message.publish"
WHERE
  topic =~ 'cmd/state/+'
  AND payload.tachometer > 8000

使用 SQL 测试功能进行输出测试

借助 SQL 测试功能,我们可以实时查看当前 SQL 处理后的数据输出,该功能需要我们指定 payload 等模拟原始数据。

payload 数据如下,注意更改 tachometer 数值大小,以满足 SQL 条件:

{
  "id": "NXP-058659730253-963945118132721-22",
  "speed": 32.12,
  "direction": 198.33212,
  "tachometer": 9001,
  "dynamical": 8.93,
  "location": {
    "lng": 116.296011,
    "lat": 40.005091
  },
  "ts": 1563268202
}

点击 SQL 测试 切换按钮,更改 topicpayload 为场景中的信息,点击 测试 按钮查看数据输出: image20190716184242159.png

测试输出数据为:

{
  "client_id": "NXP-058659730253-963945118132721-22",
  "id": "589A429E9572FB44B0000057C0001",
  "speed": 32.12,
  "tachometer": 9001,
  "ts": 1563268202
}

测试输出与预期相符,我们可以进行后续步骤。

添加响应动作,桥接消息到 Kafka

SQL 条件输入输出无误后,我们继续添加相应动作,配置写入 SQL 语句,将筛选结果桥接到 Kafka。

点击响应动作中的 添加 按钮,选择 桥接数据到Kafka 动作,选取刚刚选定的资源,Kafka 主题填写上文创建的emqx_rule_engine_output

WX201907181416302x.png

测试

预期结果

我们成功创建了一条规则,包含一个处理动作,动作期望效果如下:

  1. 设备向 cmd/state/:id 主题上报消息是,当消息中的 tachometer 数值超过 8000 时将命中 SQL,规则列表中 已命中 数字增加 1;
  2. Kafka 的 emqx_rule_engine_output 主题 将增加一条消息,数值与当前消息一致。

使用 Dashboard 中的 Websocket 工具测试

切换到 工具 --> Websocket 页面,使用任意信息客户端连接到 EMQ X,连接成功后在 消息 卡片发送如下信息:

  • 主题:cmd/state/NXP-058659730253-963945118132721-22

  • 消息体:

    {
    "id": "NXP-058659730253-963945118132721-22",
    "speed": 32.12,
    "direction": 198.33212,
    "tachometer": 8081,
    "dynamical": 8.93,
    "location": {
      "lng": 116.296011,
      "lat": 40.005091
    },
    "ts": 1563268202
    }
    

image20190716190238252.png

点击 发送 按钮,查看得到当前规则已命中统计值为 1。

然后通过 Kafka 命令去查看消息是否生产成功:

./bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic emqx_rule_engine_output --from-beginning
{"client_id":"NXP-058659730253-963945118132721-22","id":"58DEE9D97711EF440000017B30002","speed":32.12,"tachometer":8081,"ts":1563268202}

至此,我们通过规则引擎实现了使用规则引擎桥接消息到 Kafka 的业务开发。

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