EMQ X + InfluxDB + Grafana：构建物联网可视化平台

2023-10-23 10:11:52

物联网可视化平台的必要性

随着物联网技术的飞速发展，物联网设备的数量与日俱增，这些设备不断产生海量数据，对数据进行有效采集、存储、分析和可视化，对于企业和组织至关重要。物联网可视化平台可以将物联网设备上传的时序数据以图表、曲线、仪表盘等形式直观地展现出来，方便用户实时监控和分析设备状态、环境数据，以及设备之间的交互情况，从而及时发现异常情况，优化设备运维，提升业务效率。

EMQ X + InfluxDB + Grafana 构建物联网可视化平台

本文以 EMQ X MQTT 服务器、InfluxDB 时序数据库和 Grafana 数据可视化工具为例，介绍如何构建一个完整的物联网可视化平台。

EMQ X MQTT 服务器

EMQ X 是一款开源的 MQTT 消息服务器，具有高性能、高可靠性、高可扩展性等特点，广泛应用于物联网、车联网、智能家居等领域。MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级的消息传输协议，专为物联网设备设计，具有低带宽、低功耗、低延时等特点。

InfluxDB 时序数据库

InfluxDB 是一款开源的时序数据库，专门为处理海量时序数据而设计。时序数据是指随时间变化而产生的数据，例如传感器数据、物联网设备数据等。InfluxDB 具有高性能、高可靠性、高可扩展性等特点，广泛应用于物联网、监控、运维等领域。

Grafana 数据可视化工具

Grafana 是一款开源的数据可视化工具，可以将时序数据以图表、曲线、仪表盘等形式直观地展现出来。Grafana 提供了丰富的可视化组件，支持多种数据源，并且可以与多种告警系统集成。

搭建步骤

1. 安装和配置 EMQ X MQTT 服务器

下载 EMQ X MQTT 服务器，并按照官方文档进行安装。
配置 EMQ X MQTT 服务器，设置监听端口、安全认证等参数。

2. 安装和配置 InfluxDB 时序数据库

下载 InfluxDB，并按照官方文档进行安装。
创建一个数据库，用于存储物联网设备上传的时序数据。

3. 安装和配置 Grafana 数据可视化工具

下载 Grafana，并按照官方文档进行安装。
添加 InfluxDB 数据源，配置数据源连接信息。
创建仪表盘，添加图表、曲线等可视化组件。

4. 物联网设备接入

开发物联网设备代码，使用 MQTT 协议连接到 EMQ X MQTT 服务器。
物联网设备将数据以 JSON 格式发布到指定主题。

5. 数据可视化

Grafana 将从 InfluxDB 中读取数据，并根据仪表盘配置进行可视化。
用户可以通过 Grafana 实时监控和分析物联网设备数据，及时发现异常情况。

实例代码

物联网设备代码

import paho.mqtt.client as mqtt

# 设置 MQTT 服务器地址和端口
MQTT_SERVER = "localhost"
MQTT_PORT = 1883

# 创建 MQTT 客户端
client = mqtt.Client()

# 连接到 MQTT 服务器
client.connect(MQTT_SERVER, MQTT_PORT)

# 发布数据到指定主题
topic = "temperature"
data = {"temperature": 25.0}
client.publish(topic, json.dumps(data))

Grafana 仪表盘配置

{
  "title": "物联网可视化平台",
  "panels": [
    {
      "title": "温度曲线图",
      "type": "graph",
      "datasource": "InfluxDB",
      "query": "SELECT * FROM temperature WHERE measurement = 'temperature'",
      "visualization": {
        "type": "timeseries"
      }
    },
    {
      "title": "湿度仪表盘",
      "type": "gauge",
      "datasource": "InfluxDB",
      "query": "SELECT * FROM humidity WHERE measurement = 'humidity'",
      "visualization": {
        "type": "single-stat"
      }
    }
  ]
}