解锁华为云新技能-AIOT开发全流程（4）【设备接入-ESP端侧数据收集[MQTT]-实时数据分析】（步步截图较详细）

实例演示-使用IoTA实现电子工厂SMT产线OEE分析实践

这是官方提供的一个经典案例，通过跑这个案例，你可以基本熟悉实时数据分析的全流程。

总体流程介绍

从设备侧到应用侧端到端数据分析过程

1、主流程说明：

设备上报数据（也可基于设备模拟器）

基于标准物模型，设备定时通过MQTT协议自动上报设备属性数据。

IoT设备接入服务

通过配置设备数据转发规则将设备属性数据和设备消息到IoTA服务。

IoT数据分析服务

基于数据管道接收设备数据，并通过资产建模和计算分析能力，实时计算生成产线和设备OEE相关数据，判断数据是存存在异常信息。

3D应用：

通过调用IoTA的API获取数据，以3D形式展示产线和设备，可查看产线和设备OEE，设备关键指标，告警等故障信息，同时可查到相关历史数据。

2、IoTA内部主要分析流程说明

3、开通IoT数据分析服务。

登录华为云，搜索“IoTA”，在产品主页点击“立即使用”，进入IoTA服务Console页面，此时会自动开通IoTA服务。

4、设备管理服务授权配置

完成IoTDA服务授权配置

5、创建管道作业接入IoTDA数据

分析数据的第一步需要将SMT设备上报的数据接入到IoTA服务，基于IoTDA服务授权配置后，数据即会从IoTDA服务自动转发到IoTA中，通过创建管道作业可将从IoTDA转发的数据接入，用户通过构建管道作业实现对设备数据进行清洗，规整，去重，增加外部业务属性信息等一系列处理，为下一步基于资产模型分析设备属性数据做好准备，本案例中管道作业为计算设备OEE相关指标准备好基础数据。

6、创建SMT产线和设备资产模型

为了构建物联网领域业务对象的数字孪生模型，IoT数据分析服务参考软件工程中面向对象的思想提供了“资产建模”能力，其中核心概念包括资产模型和资产，模型包括属性（类属性）和分析任务（类方法），对物理世界事物构建数字资产模型时，必须先定义好资产模型、然后再创建资产，即要先定义好SMT产线和设备的资产模型，再基于设备模型实例化创建设备资产。

7、创建SMT产线和设备资产

在完成SMT产线和设备模型构建后，用户可通过该模型，实例化创建对应的资产，包括工厂，产线，设备资产，发布资产后，结合前端管道作业输出的设备数据，可实时监控资产的运行状态。
详细操作请参考 创建SMT产线和设备资产。

8、使用资产模型实时计算产线和设备OEE及设备数据异常分析

在完成SMT产线和设备模型及资产构建后，系统自动根据模型结合资产数据计算引擎，根据设备上报的数据对SMT产线和设备OEE进行实时计算，通过Console可对设备状态、设备关键属性、设备数据异常告警等进行实时监控。

9、第三方应用实时呈现SMT产线和设备数据分析结果

IoTA当前提供标准API对外开放数据，包括设备原始数据，资产快照和历史数据，第三方应用通过API实时获取SMT产线的各项分析结果，包括设备OEE，设备状态、设备关键属性、数据异常告警，设备属性历史数据等进行实时呈现。

实例演示

创建管道与IOTDA数据接入

在开始前因为整个流程涉及的算术非常复杂，这里我不会展示具体某个流程的算数或者详细配置，这也不利用我们对整个流程掌握，我尽量将整个流程简化再简化。

1、创建管道作业，进入IoTA Console，选择左侧导航栏“数据管道”，然后点击右侧“创建数据管道”。

这里的数据源倒入部分就没有展示，数据源可以参考上面的流程，只需要两步即可倒入

输入作业名称，描述，选择数据源“IoTDA”类型，点击“确定”进入作业编辑页面。

2、进入管道作业编辑页面，系统默认为作业配置了“IoT设备接入数据源“，“产品过滤”，“数据存储输出” 3个算子，如下图所示。

3、添加存储组， 点击某一个存储输出算子，比如印刷机存储输出算子，右侧配置存储组名称中点击下方的”添加“，然后输入存储组名称”SMT-Demo-Storage“，点击右侧图标，保存配置。

4、添加存储，比如印刷机存储输出算子，在”数据存储名称“中点击添加，输入存储名称”Printing1“点击右侧图标，保存配置。

5、重复步骤3，步骤4，将其它5个设备输出算子配置好数据存储名称，配置完成点击右上角”保存“，保存成功后可在存储管理页面中查看已创建好的存储组和存储名称。

6、为打印机添加”数据计算算子“，右键点击算子图标，弹出菜单中选择”数据计算“算子，如下图所示：

为了整体流程更加简洁明了，这里不对算子进行过多讲解

7、为打印机再添加”数据计算算子“，右键点击算子图标，弹出菜单中选择”数据计算“算子，如下图所示

算子的配置如下图所示：

8、为打印机再添加“数据过滤”算子，右键点击算子图标，弹出菜单中选择”数据计算“算子，如下图所示

9、重复步骤6~步骤8将其它设备分支添同样的算子进行处理，配置后的效果如下图所示

10、为印刷机增加计划工作状态属性， 右键点击IoTDA数据源算子弹出“添加产品过滤”算子图标，

产品过滤算子的参数和上面的印刷机分支相同

11、增加超时插补算子，右键点击增加“超时插补”算子，算子配置如下：

12、为印刷机增加“数据计算”算子，用于转换时间格式，配置方法与步骤6相同

13、为印刷机增加“数据计算”算子，用于增加增加PlanningWorkStatus属性，算子参数配置如下

14、为印刷机增加数据输出算子，用于将设备计划工作状态数据输出到存储中，算子配置如下图所示

15、重复步骤10~步骤14为其它5种SMT设备分别增加设备计划工作状态属性数据，最终完成后如下图效果：

16、点击右上角保存，并启动作业。

启动成功后，约1分钟左右，作业状态为“运行中”表示作业正常运行。

创建SMT产线和设备资产模型

注意：这里我对大量的表格和数据进行了删减，主要是强调开发过程的流程和步骤掌握，因为每个工业的算子和算法都不一样，所以更加关注的对平台的使用

1、创建设备模型：印刷机模型，在IoTA Console中左侧导航栏中选择“资产建模”，“模型”，点击上方“新建”

输入模型名称： Printing， 显示名称： “印刷机”，点击“确定”保存。

2、为印刷机增加属性，点击 属性信息下方“快速添加”按钮，可从数据存储中快速导入印刷机属性字段，减少手工操作。

在数据存储中下拉选择“Printing”存储名称，勾选所有导入的属性，然后点击“确定”保存。

导入后效果如下

3、为印刷机增加静态类型和分析任务类型的属性，通过界面“手动添加”方式，按照"设备公共性属性列表"的参数进行配置。

4、为印刷机模型增加分析任务，通过界面“添加分析任务”，按照"设备公共分析任务列表"的参数进行配置。

5、重复步骤1~步骤5 创建其它5种设备的模型。

6、创建产线模型

点击新建，弹出模型对话框，输入模型名称：“ProductLine”，显示名称：“产线”， 点击“确定”。

7、添加产线模型的属性信息。

在左侧模型导航栏上选择上一步创建的“ProductLine”模型， 在“属性信息”页面点击 “手动添加”，如下图所示：

在对话框中输入属性相关信息，包括名称，显示名称，属性类别，数据类型，单位等信息。然后点击“确定 ”完成添加属性。如下图所示：

完成后效果图

8、添加产线模型的分析任务

选择分析任务页面，点击“添加分析任务”。

弹出对话框中，参考下图和表格输入相关信息，若输入参数较多，通过"添加参数" 逐个增加参数。

9、创建工厂模型

点击新建，弹出模型对话框，输入模型名称：“Factory”，显示名称：“工厂”， 点击“确定”。

10、至此工厂，产线，设备的模型已创建完成，如下图如示。

创建SMT产线和设备资产模型

1、创建设备模型：印刷机模型，在IoTA Console中左侧导航栏中选择“资产建模”，“模型”，点击上方“新建”

输入模型名称： Printing， 显示名称： “印刷机”，点击“确定”保存。

2、为印刷机增加属性，点击 属性信息下方“快速添加”按钮，可从数据存储中快速导入印刷机属性字段，减少手工操作。

在数据存储中下拉选择“Printing”存储名称，勾选所有导入的属性，然后点击“确定”保存。

导入后效果如下

3、为印刷机增加静态类型和分析任务类型的属性，通过界面“手动添加”方式，按照"设备公共性属性列表"的参数进行配置。

4、为印刷机模型增加分析任务，通过界面“添加分析任务”，按照"设备公共分析任务列表"的参数进行配置。

5、重复步骤1~步骤5 创建其它5种设备的模型。

创建产线模型

6、点击新建，弹出模型对话框，输入模型名称：“ProductLine”，显示名称：“产线”， 点击“确定”。

7、添加产线模型的属性信息。

在左侧模型导航栏上选择上一步创建的“ProductLine”模型， 在“属性信息”页面点击 “手动添加”，如下图所示：

在对话框中输入属性相关信息，包括名称，显示名称，属性类别，数据类型，单位等信息。然后点击“确定 ”完成添加属性。如下图所示：

完成添加后的效果如下图所示。

8、添加产线模型的分析任务

选择分析任务页面，点击“添加分析任务”。

完成配置后的效果如下图所示:

9、创建工厂模型

点击新建，弹出模型对话框，输入模型名称：“Factory”，显示名称：“工厂”， 点击“确定”。

10、至此工厂，产线，设备的模型已创建完成，如下图如示。

使用资产模型实时计算产线和设备OEE

1、从IoTA导航栏，点击“资产建模型”，再点击“资产”，选择已创建的“SMTFactoryDemo”进入资产界面。

2、选择进入资产监控页面。

3、选择某一设备资产，比如选择“印刷机”设备，可实时查看当前设备上报的所有测量类型属性数据，同时也能查看所有计算任务类型属性的实时结果数据。

4、选择产线资产，比如“SMT产线1”，可以实时查看到当前产线的OEE相关的指标计算结果。

5、查看某个设备资产的历史数据，比如查看印刷机的历史数据，点击选择印刷机资产，点击属性值右边的图标，即可查看当前设备资产的历史数据时序分析图，比如查看资产属性的平均值曲线。

6、通过点击右上角的，可查看资产时序历史原始数据。

第三方应用实时呈现数据分析结果

1、点击 http://123.60.210.97:8088/ 打开终端贴片产线应用。
2、可点击某个设备查看此设备的关键属性值，及此设备的OEE指标，同时可查看产线或设备的历史数据，如下图所示：

3、查看设备数据异常告警事件，点击设备中的黄色感叹号图标，会显示设备属性的异常数据信息，如下图所示：