如何设置微软Azure IoT Hub

目录

🧭 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

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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：

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🧭 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。

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🛠️ 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

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🧩 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）

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🖥️ 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.git
cd azure-iot-samples-node/iot-hub/Quickstarts/simulated-device
npm 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。

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📡 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-iot
az iot hub monitor-events --hub-name <你的IoTHub名称> --device-id <你的设备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

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🔐 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

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📘 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。

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✅ 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。

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🧭 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

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🛠️ 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）

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🧩 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 IoTHubDeviceClient
import urllib.parse
import hmac, base64, hashlib, time

def 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 = "<你的主密钥>"

sas_token = generate_sas_token(f"{hub_host}/devices/{device_id}", device_key)
print("SAS Token:\n", sas_token)

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📡 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 <WiFi.h>
#include <WiFiClientSecure.h>

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
}

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✅ 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！

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🔐 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）。