EdgeX Core Service 核心服务之 Core Command 命令

一、概述

Core-command（通常称为命令和控制微服务）可以代表以下角色向设备和传感器发出命令或动作：

• EdgeX Foundry中的其他微服务（例如，本地边缘分析或规则引擎微服务）
• EdgeX Foundry与同一系统上可能存在的其他应用程序（例如，需要关闭传感器的系统管理代理）
• 对于需要命令这些设备的任何外部系统（例如，一个基于云的应用程序确定了需要修改一组设备上的设置）

Command微服务以通用的标准化方式公开命令，以简化与设备的通信。

• GET 命令从设备请求数据，这通常用于请求设备最新的传感器读数
• SET 命令请求采取操作或启动设备或在设备上设置某些配置。

Command微服务从metadata服务获取有关设备和传感器的知识。

Command微服务始终通过设备服务将命令和动作中继到设备和传感器，并且从不直接与设备或传感器通信。

因此，Command微服务是从EdgeX Foundry的北侧（例如规则引擎和导出设备）到特定协议的设备或传感器以及EdgeX Foundry和网关的关联设备服务侧的命令或操作请求的转换器。

Command微服务不允许通过设备服务与设备和传感器进行不必要的交互，从而在设备和传感器周围提供了一层保护。可以添加额外的安全性，不允许与设备进行未经授权的交互（通过设备服务）。还可以调节设备上的请求数量，以免设备负载过重，如果有特殊需要，甚至可以缓存请求的响应，以避免唤醒设备。

二、通过消息传递命令

2.1 介绍

以前，从第三方系统（企业应用程序、云应用程序等）到 EdgeX 的通信只能通过 REST 完成，以便驱动设备或从传感器获取最新信息。第三方系统对命令服务进行 REST 调用，然后将请求中继到也使用 REST 的设备服务。没有内置方法可以向 EdgeX 或其管理的设备/传感器发出基于消息的请求。

从 Levski（V2.3） 版本开始，核心命令服务添加了对外部 MQTT 连接的支持（与应用程序服务提供外部 MQTT 连接的方式相同）， 这将使其能够充当内部消息总线（通过 MQTT 或 Redis Pub/Sub 实现）和外部 MQTT 消息总线之间的桥梁。

作为消息总线桥的核心命令

Core Command 服务将作为 EdgeX 入口点，通过消息总线向南向设备发送命令。

第三方系统不应被授予访问 EdgeX 内部消息总线的权限。因此，为了通过消息总线（特别是 MQTT）实现通信，命令服务需要从第三方或外部 MQTT 主题获取消息，并将它们内部传递到 EdgeX 内部消息总线，最终将它们路由到设备服务然后到设备/传感器（南向）。

相反，来自南向设备的响应消息也将通过内部 EdgeX 消息总线发送到命令服务，然后它们可以桥接到外部 MQTT 主题并响应第三方系统请求者。

2.2 消息结构

由于大多数消息总线协议缺乏通用消息头机制（如 HTTP），因此提供请求/响应元数据是通过定义与每个请求/响应关联的 MessageEnvelope 对象来完成的。消息主题名称的作用类似于 REST 请求中的 HTTP 路径和方法。也就是说，主题名称指定任何命令请求的设备接收者，就像 HTTP 请求中的路径一样。

下面是命令查询请求的 MessageEnvelope 示例：

{"apiVersion" : "v3","RequestId": "e6e8a2f4-eb14-4649-9e2b-175247911369","CorrelationID": "14a42ea6-c394-41c3-8bcd-a29b9f5e6835","ContentType": "application/json","QueryParams": {"offset": "0","limit": "10"}
}

下面是命令查询响应的 MessageEnvelope 示例：

{"ApiVersion":"v2","RequestID":"e6e8a2f4-eb14-4649-9e2b-175247911369","CorrelationID":"14a42ea6-c394-41c3-8bcd-a29b9f5e6835","ErrorCode":0,"Payload":"...","ContentType":"application/json"
}

格式化请求和响应的消息共享一个公共的基础结构。最外层的 JSON 对象表示消息封装，用于传递有关请求/响应的元数据，包括 ApiVersion、RequestID、CorrelationID, ..等等。

Payload 字段包含 base64 编码的响应正文。

ErrorCode 字段提供错误指示。ErrorCode 将为 0（无错误）或 1（指示错误）作为错误条件的两个枚举值。当出现错误时（ErrorCode 设置为 1），Payload 包含一个消息字符串，指示有关错误的更多信息。如果没有错误（ErrorCode 0），则 Payload 中没有消息字符串。

2.3 命令查询

Core Command 服务订阅 QueryRequestTopic 并将响应发布到配置文件中定义的 QueryResponseTopic。收到请求后，Core Command 服务将尝试从请求主题级别解析 <device-name>。第三方系统或应用程序必须发布命令查询请求消息并订阅来自相同主题的响应。以下是 Core Command 使用的默认主题命名：

• 订阅命令查询请求主题：edgex/commandquery/request/#
• 发布命令查询响应主题：edgex/commandquery/response

请求主题中的最后一个主题级别必须是 #(all) 或要查询的 <device-name>。

2.3.1 按设备名称查询

通过消息传递按设备名称查询设备核心命令的示例：

1、向外部 MQTT 代理发送关于主题的查询请求消息 edgex/commandquery/request/Random-Boolean-Device：

{"apiVersion" : "v3","ContentType": "application/json","CorrelationID": "14a42ea6-c394-41c3-8bcd-a29b9f5e6835","RequestId": "e6e8a2f4-eb14-4649-9e2b-175247911369"
}

1. 从外部 MQTT 代理接收有关主题的查询响应消息

edgex/commandquery/response：

{"ReceivedTopic":"","CorrelationID":"14a42ea6-c394-41c3-8bcd-a29b9f5e6835","ApiVersion":"v2","RequestID":"e6e8a2f4-eb14-4649-9e2b-175247911369","ErrorCode":0,"Payload":"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","ContentType":"application/json","QueryParams":{}
}

Base64 解码 Payload：

{"apiVersion":"v2","requestId":"e6e8a2f4-eb14-4649-9e2b-175247911369","statusCode":200,"deviceCoreCommand"