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Python

Python 是一种脚本语言，常用于系统自动化和机器学习 (ML)。 可以在 python.org 上了解有关 Python 的详细信息。

在 x64 或 x86 上使用 Python

若要在 Windows IoT Core 上安装 Python，请执行以下操作：

  1. 下载 Python NuGet 包，然后使用 PowerShell 安装这些文件。

    $python_zip = "https://globalcdn.nuget.org/packages/python.3.7.4.nupkg"
if($env:PROCESSOR_ARCHITECTURE -ieq "x86") {
    $python_zip = "https://www.nuget.org/api/v2/package/pythonx86/3.7.4"
}
Invoke-WebRequest $python_zip -OutFile c:\data\python.zip
Expand-Archive C:\data\python.zip -DestinationPath c:\python_temp
move C:\python_temp\tools c:\python
rd C:\python_temp -Recurse -Force
del C:\data\python.zip

  2. 将 Python 添加到系统路径。

    cmd /c 'setx PATH "%PATH%";c:\python;c:\python\scripts /M'
$env:Path += ";c:\python;c:\python\scripts"

  3. 确保已安装 pip 的最新版本

    python -m pip install --upgrade pip

在 Windows IoT Core ARM32 上使用 Python

若要获取适用于 Windows 的 Python，需要自行生成二进制文件。

  1. 生成适用于 ARM32 的 Python。 分支必须是 3.8 版或更高版本。

    git clone https://github.com/python/cpython
cd cpython
git checkout 3.8
pcbuild\build.bat -p ARM --no-tkinter

  2. 生成适用于 Windows IoT 核心版 ARM32 的 Python .zip 文件。 必须使用相同版本的 Python 来运行 PC/layout。 此步骤生成适用于 x86 的 Python，并使用它来生成 .zip 文件。 如果希望标准库测试包含在 .zip 文件中，请添加 --include-tests 参数。

    REM Build Python for x86 to use for building the .zip file.
pcbuild\build.bat
pcbuild\win32\python.exe PC/layout -vv -s "." -b ".\PCBuild\arm32" -t ".\PCBuild\temp" --preset-iot --include-venv --zip ".\PCBuild\arm32\zip\python.zip"

net use P: \\[ip address]\c$ /user:administrator

copy .\PCBuild\arm32\zip\python.zip P:\data

  3. 使用 PowerShell 提取设备上的 .zip 文件，并将 Python 添加到系统路径。

    Expand-Archive C:\data\python.zip -DestinationPath c:\python
cmd /c 'setx PATH "%PATH%";c:\python;c:\python\scripts /M'
$env:Path += ";c:\python;c:\python\scripts"

  4. 验证 print('Hello World') 是否正常工作。

    python -c "print('Hello World!');quit()"

在 Windows IoT Core ARM64 上使用 Python

若要获取适用于 Windows 的 Python，需要自行生成二进制文件。

  1. 克隆适用于 ARM32 的 Python，并运行 get_externals。 分支必须是 3.8 版或更高版本。

    git clone https://github.com/python/cpython
cd cpython
git checkout 3.8
pcbuild\get_externals.bat
cd ..

  2. 克隆并生成 libffi。

    git clone https://github.com/libffi/libffi
set LIBFFI_SOURCE=%CD%\libffi

REM Visual Studio 2015 or greater with ARM64 tools installed is required to build Python
REM the location of VCVARSALL may differ on your machine
set VCVARSALL="C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Enterprise\VC\Auxiliary\Build\vcvarsall.bat"

cd cpython
if exist c:\cygwin\bin\sh.exe (
    call pcbuild\prepare_libffi.bat -arm64
) else (
    call pcbuild\prepare_libffi.bat -arm64 --install-cygwin
)
if not exist externals\libffi\arm64\libffi-7.dll echo ERROR: libffi not built! & exit /b 1

  3. 生成适用于 ARM64 的 Python。

    pcbuild\build.bat -p ARM64 --no-tkinter

  4. 生成适用于 Windows IoT 核心版 ARM64 的 Python .zip 文件。 必须使用相同版本的 Python 来运行 PC/layout。 此步骤生成适用于 x86 的 Python，并使用它来生成 .zip 文件。 如果希望标准库测试包含在 .zip 文件中，请添加 --include-tests 参数。

    REM Build Python for x86 to use for building the .zip file.
pcbuild\build.bat

REM Map drive to device and copy files using PC/layout
net use P: \\[ip address]\c$ /user:administrator
pcbuild\win32\python.exe PC/layout -vv -s "." -b ".\PCBuild\arm64" -t ".\PCBuild\temp" --preset-iot --include-venv --copy P:\python

  5. 将 Python 添加到系统路径。

    setx PATH "%PATH%";c:\python;c:\python\scripts /M
set PATH=%PATH%;c:\python;c:\python\scripts

  6. 验证 print('Hello World') 是否正常工作。

    python -c "print('Hello World!');quit()"

试用 Azure IoT 中心 Python SDK v2 - 预览版

  1. 首先安装 SDK。

    python -m pip install azure-iot-device

    在 pip install 的输出中可能有错误：Download error on https://pypi.org/simple/pbr/。 如果出现此错误，请继续执行下面的步骤，否则请跳到 Set up an IoT Hub and create a Device Identity：

  2. 在你喜爱的浏览器中导航到 https://pypi.org/simple/pbr/。 检查网站的证书并注意到它是由 DigiCert 颁发的。

  3. 创建名为 c:\test 的目录。

  4. 在桌面 Windows 计算机上从命令提示符运行 certmgr.msc。

  5. 在树视图中导航到 Trusted Root Certification Authorities。 展开该节点，然后选择 Certificates。

  6. 在右窗格中找到 DigiCert High Assurance EV Root，右键单击并选择“All Tasks”>“Export”。 请注意，有多个 DigiCert 证书，请通过尝试每个证书（一次一个）来识别此证书。

  7. 在弹出的对话框中，单击 Next。

  8. 选择 DER encoded binary X.509 (.CER)（这应该是默认值），然后单击 Next。

  9. 在 File name: 编辑框中键入 c:\test\DigiCert High Assurance EV Root.cer

    证书导出向导

  10. 单击 Next。

  11. 单击 Finish。

  12. 在台式计算机上运行以下命令以将 c:\test\DigiCert High Assurance EV Root.cer 复制到设备：

    net use X: \\host\c$ /user:host\administrator
md X:\test
copy "c:\test\GlobalSign Root CA.cer" X:\test

  13. 在设备上，使用 PowerShell 将证书导入根存储。

    certmgr -add "c:\test\DigiCert High Assurance EV Root.cer" -s root -r localMachine -c
certmgr -add "c:\test\GlobalSign Root CA.cer" -s root -r localMachine -c

  14. 再次尝试安装 azure-iot-device

    python -m pip install azure-iot-device --no-color

  15. 在 pip install 的输出中可能有错误：Download error for https://files.pythonhosted.org/。 如果未出现此错误，请跳到 Set up an IoT Hub and create a Device Identity

  16. 在你喜爱的浏览器中导航到 https://files.pythonhosted.org/。 检查网站的证书并注意到它是由 GlobalSign 颁发的。

  17. 重复上述步骤，以便从桌面计算机中导出 GlobalSign Root CA 证书，并将其导入到设备。

  18. 再次尝试安装 azure-iot-device。

设置 IoT 中心并创建设备标识

  1. 安装 Azure CLI（或使用 Azure Cloud Shell）并使用它来创建 Azure IoT 中心。

    az iot hub create --resource-group <your resource group> --name <your IoT Hub name>
    • 请注意，此操作可能需要几分钟时间。

  2. 将 IoT 扩展添加到 Azure CLI，然后注册设备标识

    az extension add --name azure-cli-iot-ext
az iot hub device-identity create --hub-name <your IoT Hub name> --device-id <your device id>

  3. 使用 Azure CLI 检索设备连接字符串

    az iot hub device-identity show-connection-string --device-id <your device id> --hub-name <your IoT Hub name>

    它应采用以下格式：

    HostName=<your IoT Hub name>.azure-devices.net;DeviceId=<your device id>;SharedAccessKey=<some value>

发送简单的遥测消息

  1. 使用 Azure CLI 开始监视 IoT 中心上的遥测数据

    az iot hub monitor-events --hub-name <your IoT Hub name> --output table

  2. 在设备上，将设备连接字符串设置为名为 IOTHUB_DEVICE_CONNECTION_STRING 的环境变量。

    REM NOTE: there are no quotes
set IOTHUB_DEVICE_CONNECTION_STRING=<your connection string here>

  3. 复制 simple_send_d2c_message py 并在设备上运行它。

    cmd /c "if not exist c:\test md c:\test"
REM copy simple_send_d2c_message.py from https://github.com/Azure/azure-iot-sdk-python-preview/blob/master/azure-iot-device/samples/simple_send_d2c_message.py to c:\test on the device
python c:\test\simple_send_d2c_message.py

在 Windows IoT Core 上的 x64 docker 容器中使用 Python

  1. 下载最新的 docker，并安装文件。

    Invoke-WebRequest https://master.dockerproject.org/windows/x86_64/docker.zip -OutFile c:\data\docker.zip
Expand-Archive c:\data\docker.zip -DestinationPath c:\data
move c:\data\docker\docker*exe c:\windows\system32
Remove-Item c:\data\docker -Recurse -Force
dockerd --register-service
net start docker

  2. 创建 Dockerfile

    # escape = `
FROM mcr.microsoft.com/windows/nanoserver:1809-amd64

# Get Python
ADD "https://globalcdn.nuget.org/packages/python.3.7.4.nupkg" .\temp\py.zip

COPY test test
COPY certmgr.exe c:\windows\system32

# need admin for setx and certmgr
USER ContainerAdministrator

# Extract Python
RUN tar -xf c:\temp\py.zip -C c:\temp && `
    move c:\temp\tools c:\ && `
    ren tools python && `
    RD c:\temp /s/q && `
    setx PATH "%PATH%";c:\python;c:\python\scripts /M

RUN dir c:\test\*.cer /s/b > c:\test\certs.txt && `
    for /f "delims==" %i in (c:\test\certs.txt) do certmgr -add "%i" -s root -r localMachine -c < c:\test\1.txt

USER ContainerUser

RUN python -m pip install --upgrade pip && `
    python -m pip install azure-iot-device

CMD cmd /k c:\test\start.cmd

  3. 将 Dockerfile 复制到设备上的 c:\docker。 此外，将所有证书复制到 P:\docker\test。 1.txt 是一个文件，其中包含数字 1 和一个回车符。

    net use P: \\[device IP address]\c$ /user:administrator
md P:\docker\test
copy Dockerfile P:\docker
copy AppCertificates\*.cer P:\docker\test
copy 1.txt P:\docker\test

  4. 使用 SSH 连接到设备。 远程 PowerShell 对于交互式 docker 会话不起作用。

    docker build --isolation==process . -t python
docker run --isolation==process python

  5. 输出 hello world

    python -c "print('Hello Python in Containers!')"

  6. 请参阅上面的 Azure IoT SDK 指导内容以便测试云到设备的消息。

其他 Python 开发人员资源

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