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如何设置微软Azure IoT Hub

网友: 技术文档 2025-08-15 14:33:27

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🧭 一、前提条件

🛠️ 二、创建 IoT Hub 实例

方法一：使用 Azure 门户网站创建（适合新手）

🧩 三、注册设备（添加设备身份）

🖥️ 四、连接设备（以模拟设备为例）

方法一：使用 Azure 官方设备模拟器

📡 五、查看设备发送的数据

方式一：用 Azure CLI 查看（开发者常用）

方式二：将数据路由到其他服务（推荐）

🔐 六、安全建议

📘 七、进阶：通过 ESP32 实物上传数据

✅ 总结流程图

🧭 一、准备工作

硬件设备：

软件安装：

🛠️ 二、获取连接字符串和信息

🧩 三、生成 SAS Token（临时访问令牌）

方法一：使用 Python 脚本生成（推荐）

📡 四、Arduino 代码示例（通过 HTTPS 上报数据）

✅ 五、在 Azure 查看数据

🔐 六、安全提醒

设置 Microsoft Azure IoT Hub 的过程可以分为以下几个主要步骤，适合初学者和开发者从零开始：

🧭 一、前提条件

在开始之前，请确认：

  1. 已拥有 Azure 账户：如果还没有，可通过 https://azure.microsoft.com/zh-cn/free/ 注册免费账户（提供 12 个月免费服务和 $200 美元试用额度）。

  2. 安装了 Azure CLI（可选，但推荐）：用于命令行管理 Azure 服务。

    • 安装地址：https://learn.microsoft.com/zh-cn/cli/azure/install-azure-cli

  3. 了解基本概念：

    • IoT Hub：云端的设备通信中心，支持数百万设备的连接与管理。

    • 设备：可以是物理传感器、ESP32、Raspberry Pi，或者模拟器。

🛠️ 二、创建 IoT Hub 实例

方法一：使用 Azure 门户网站创建（适合新手）

  1. 登录 Azure Portal

  2. 在搜索框中输入 IoT Hub 并点击“创建”

  3. 填写以下字段：

    • 订阅（Subscription）：选择已有订阅。

    • 资源组（Resource Group）：创建新的或选择已有的。

    • 区域（Region）：选择靠近你的区域，例如 East Asia（香港）或 Korea Central。

    • IoT Hub 名称：全局唯一，例如 jcwon-iot-hub

  4. 点击“下一步”直到“创建”，确认配置后点击“创建”

  5. 等待几分钟，IoT Hub 就会创建成功

🧩 三、注册设备（添加设备身份）

  1. 进入你创建好的 IoT Hub 页面

  2. 在左侧导航栏点击 设备（IoT devices）→ 点击顶部的 + 添加设备

  3. 设置：

    • 设备 ID：自定义，例如 myDevice01

    • 认证类型：默认“自动生成密钥”

  4. 点击“保存”

  5. 复制生成的 连接字符串（用于设备连接）

🖥️ 四、连接设备（以模拟设备为例）

方法一：使用 Azure 官方设备模拟器

  1. 打开 Azure 官方示例项目：https://github.com/Azure-Samples/azure-iot-samples-node

  2. 安装 Node.js（如未安装）https://nodejs.org/

  3. 下载并运行以下命令：

git clone https://github.com/Azure-Samples/azure-iot-samples-node.gitcd azure-iot-samples-node/iot-hub/Quickstarts/simulated-devicenpm install

  • 打开 simulated_device.js 文件，将 connectionString 改为你刚才复制的设备连接字符串。

  • 运行模拟设备：

node simulated_device.js

你会看到模拟设备每隔一段时间向 IoT Hub 发送温度数据。

📡 五、查看设备发送的数据

IoT Hub 本身不存储遥测数据，但你可以：

方式一：用 Azure CLI 查看（开发者常用）

az extension add --name azure-iotaz iot hub monitor-events --hub-name  --device-id

 

方式二：将数据路由到其他服务（推荐）

你可以将 IoT Hub 的数据路由到以下服务进行存储与分析：

服务 说明 Azure Storage Blob 储存历史数据 Azure Stream Analytics 实时分析数据 Azure Functions 触发自动化逻辑 Power BI 可视化分析数据

🔐 六、安全建议

  • 不要把设备连接字符串暴露到公共代码仓库

  • 使用 X.509 证书认证更安全（高级用法）

  • 可设置设备的最大连接数、传输速率限制

📘 七、进阶：通过 ESP32 实物上传数据

可以使用 Arduino IDE + ESP32 模块，通过 PubSubClient 或 Azure 官方 Arduino SDK 连接到 IoT Hub，实现物理设备上报数据。若你需要我可以单独讲这一块。

✅ 总结流程图

[Azure Portal] ↓ 创建 IoT Hub ↓ 添加设备 ↓ 获取连接字符串 ↓ 本地模拟/物理设备连接 ↓ 数据发送到 IoT Hub ↓ 配置路由：Blob、Functions、Stream Analytics、Power BI

下面是为 ESP32 开发板定制的 Azure IoT Hub 连接和数据发送的完整指南，适合你通过 WiFi 将传感器或遥测数据上传到云端。

🧭 一、准备工作

硬件设备：

  • ESP32 开发板（如 ESP32 DevKit V1）

  • USB 数据线

  • 一台可以运行 Arduino IDE 的电脑

  • WiFi 网络

软件安装：

  1. 安装 Arduino IDE：https://www.arduino.cc/en/software

  2. 为 ESP32 添加开发支持：

    • 打开 Arduino IDE → 文件 → 首选项

    • 在“附加开发板管理器网址”中添加：

https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json

              3. 然后：工具 → 开发板 → 开发板管理器 → 搜索“ESP32”并安装

  1. 安装库（在 Arduino IDE 中）：

    • AzureIoTHub（官方 Azure SDK）

    • WiFi.h（ESP32 自带）

    • 如果用 MQTT，也可以安装 PubSubClient

🛠️ 二、获取连接字符串和信息

回到你之前创建的 IoT Hub，在“设备”中找到你的设备，复制以下信息：

  • 主机名：类似于 jcwon-iot-hub.azure-devices.net

  • 设备 ID：你自己设定的名字

  • 主密钥 或 连接字符串（注意：ESP32 SDK 需要你使用 主密钥 而不是完整连接字符串）

🧩 三、生成 SAS Token（临时访问令牌）

ESP32 无法处理复杂的加密认证，所以需要在本地电脑上先生成一个 SAS Token。

方法一：使用 Python 脚本生成（推荐）

安装依赖（如果未安装）：

pip install azure-iot-device

 运行脚本：

from azure.iot.device import IoTHubDeviceClientimport urllib.parseimport hmac, base64, hashlib, timedef generate_sas_token(uri, key, policy_name=None, expiry=3600): ttl = int(time.time()) + expiry sign_key = \"%s\\n%d\" % (urllib.parse.quote(uri, safe=\'\'), ttl) key_bytes = base64.b64decode(key) signature = urllib.parse.quote(base64.b64encode( hmac.new(key_bytes, sign_key.encode(\'utf-8\'), hashlib.sha256).digest() ), safe=\'\') token = f\'SharedAccessSignature sr={uri}&sig={signature}&se={ttl}\' if policy_name: token += f\'&skn={policy_name}\' return token# 替换为你自己的主机名和设备信息hub_host = \"jcwon-iot-hub.azure-devices.net\"device_id = \"myDevice01\"device_key = \"\"sas_token = generate_sas_token(f\"{hub_host}/devices/{device_id}\", device_key)print(\"SAS Token:\\n\", sas_token)

📡 四、Arduino 代码示例（通过 HTTPS 上报数据）

使用原生 HTTP 请求简化，不使用复杂库。

#include #include const char* ssid = \"你的WiFi名\";const char* password = \"你的WiFi密码\";// 替换为你的信息const char* host = \"jcwon-iot-hub.azure-devices.net\";const char* deviceId = \"myDevice01\";const char* sasToken = \"你生成的SAS Token\"; // 不带引号换行粘贴void setup() { Serial.begin(115200); delay(100); WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print(\".\"); } Serial.println(\"WiFi connected\"); WiFiClientSecure client; client.setInsecure(); // 测试时使用，正式部署应替换为TLS证书 if (!client.connect(host, 443)) { Serial.println(\"Connection failed\"); return; } String payload = \"{\\\"temperature\\\":25.6,\\\"humidity\\\":40}\"; String url = \"/devices/\" + String(deviceId) + \"/messages/events?api-version=2020-09-30\"; String request = \"POST \" + url + \" HTTP/1.1\\r\\n\" + \"Host: \" + host + \"\\r\\n\" + \"Authorization: \" + sasToken + \"\\r\\n\" + \"Content-Type: application/json\\r\\n\" + \"Content-Length: \" + payload.length() + \"\\r\\n\\r\\n\" + payload; client.print(request); delay(1000); while (client.available()) { String line = client.readStringUntil(\'\\n\'); Serial.println(line); } client.stop();}void loop() { // 可设置为定时上报}

✅ 五、在 Azure 查看数据

打开终端运行：

az iot hub monitor-events --hub-name jcwon-iot-hub --device-id myDevice01

 如果一切设置正确，你会看到 ESP32 发送上来的 JSON 数据！

🔐 六、安全提醒

  • SAS Token 有效期一般设置为 1 小时，可自动刷新（进阶方案）。

  • 若需长期运行，建议使用 X.509 证书认证 或用 DPS 自动注册设备（Azure 提供支持）。

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