توصيل أجهزة Azure IoT Edge بتطبيق Azure IoT Central

ينقل Azure IoT Edge التحليلات السحابية ومنطق الأعمال المخصص من السحابة إلى أجهزتك. يتيح هذا النهج لحل السحابة التركيز على رؤى الأعمال بدلا من إدارة البيانات. قم بتوسيع نطاق حل IoT الخاص بك عن طريق تعبئة منطق عملك في حاويات قياسية، ونشر هذه الحاويات على أجهزتك، ومراقبتها من السحابة.

توضح هذه المقالة ما يلي:

  • أنماط بوابة IoT Edge مع IoT Central.
  • كيفية اتصال أجهزة IoT Edge بتطبيق IoT Central.
  • كيفية استخدام IoT Central لإدارة أجهزة IoT Edge.

لمعرفة المزيد حول IoT Edge، راجع ما هو Azure IoT Edge؟

IoT Edge

Azure IoT Central مع Azure IoT Edge

يتكون Azure IoT Edge من ثلاثة مكونات:

  • وحدات IoT Edge هي حاويات تقوم بتشغيل خدمات Azure أو خدمات الشركاء أو التعليمات البرمجية الخاصة بك. يتم نشر الوحدات النمطية على أجهزة IoT Edge، وتشغيلها محليا على هذه الأجهزة. يحدد بيان التوزيع الوحدات النمطية للتوزيع على جهاز IoT Edge.
  • يعمل وقت تشغيل IoT Edge على كل جهاز IoT Edge، ويدير الوحدات النمطية المنشورة على كل جهاز. يتكون وقت التشغيل من وحدتين نمطيتين ل IoT Edge: عامل IoT Edge ومركز IoT Edge.
  • تتيح لك ⁧⁩ الواجهة المستندة إلى مجموعة النظراء ⁧⁩ مراقبة أجهزة IoT Edge وإدارتها عن بُعد. IoT Central هو مثال على واجهة سحابية.

يتيح IoT Central الإمكانات التالية لأجهزة IoT Edge:

  • إدارة بيان التوزيع. يمكن لتطبيق IoT Central إدارة مجموعة من بيانات التوزيع وتعيينها إلى الأجهزة.
  • قوالب الجهاز لوصف قدرات جهاز IoT Edge، مثل:
    • بيانات تتبع الاستخدام التي ترسلها كل وحدة IoT Edge.
    • الخصائص التي تبلغ بها كل وحدة IoT Edge.
    • الأوامر التي تستجيب لها كل وحدة IoT Edge.
    • العلاقات بين جهاز بوابة IoT Edge وجهاز انتقال البيانات من الخادم.
    • خصائص السحابة غير المخزنة على جهاز IoT Edge.
    • طرق عرض الجهاز ونماذجه.
  • القدرة على توفير أجهزة IoT Edge على نطاق واسع باستخدام خدمة توفير جهاز Azure IoT.
  • القواعد والإجراءات.
  • لوحات تحكم وتحليلات مخصصة.
  • تصدير البيانات المستمرة من بيانات تتبع الاستخدام من أجهزة IoT Edge.

يمكن أن يكون جهاز IoT Edge:

  • جهاز مستقل يتكون من وحدات نمطية مخصصة.
  • جهاز بوابة، مع أجهزة انتقال البيانات من الخادم المتصلة به. قد يتضمن جهاز البوابة وحدات نمطية مخصصة.

أجهزة IoT Edge وIoT Central

يمكن لأجهزة IoT Edge استخدام الرموز المميزة لتوقيع الوصول المشترك أو شهادات X.509 للمصادقة مع IoT Central. يمكنك تسجيل أجهزة IoT Edge يدويا في IoT Central قبل الاتصال لأول مرة، أو استخدام خدمة توفير الأجهزة للتعامل مع التسجيل. لمعرفة المزيد، راجع كيفية اتصال الأجهزة.

يستخدم IoT Central اختياريا قوالب الأجهزة لتحديد كيفية تفاعل IoT Central مع جهاز IoT Edge. على سبيل المثال، يحدد قالب الجهاز:

  • أنواع بيانات تتبع الاستخدام والخصائص التي يرسلها جهاز IoT Edge بحيث يمكن ل IoT Central تفسيرها وإنشاء مرئيات.
  • الأوامر التي يستجيب لها جهاز IoT Edge بحيث يمكن ل IoT Central عرض واجهة مستخدم لمشغل لاستخدامه لاستدعاء الأوامر.

إذا لم يكن هناك قالب جهاز مقترن بجهاز، يتم عرض قيم القياس عن بعد والخصائص كبيانات غير معروضة . ومع ذلك، لا يزال بإمكانك استخدام قدرات تصدير بيانات IoT Central لإعادة توجيه بيانات تتبع الاستخدام وقيم الخصائص إلى خدمات الواجهة الخلفية الأخرى.

بيانات توزيع IoT Edge

في IoT Edge، يمكنك نشر منطق العمل وإدارته في شكل وحدات نمطية. وحدات IoT Edge هي أصغر وحدة من الحوسبة التي يديرها IoT Edge، ويمكن أن تحتوي على خدمات Azure مثل Azure Stream Analytics، أو التعليمات البرمجية الخاصة بالحل الخاص بك.

يسرد بيان توزيع IoT Edge وحدات IoT Edge لتوزيعها على الجهاز وكيفية تكوينها.

في Azure IoT Central، انتقل إلى بيانات Edge لاستيراد وإدارة بيانات التوزيع لأجهزة IoT Edge في الحل الخاص بك.

تعرض القصاصة البرمجية التالية مثالا على بيان توزيع IoT Edge:

{
  "modulesContent": {
    "$edgeAgent": {
      "properties.desired": {
        "schemaVersion": "1.0",
        "runtime": {
          "type": "docker",
          "settings": {
            "minDockerVersion": "v1.25",
            "loggingOptions": "",
            "registryCredentials": {}
          }
        },
        "systemModules": {
          "edgeAgent": {
            "type": "docker",
            "settings": {
              "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-agent:1.0.9",
              "createOptions": "{}"
            }
          },
          "edgeHub": {
            "type": "docker",
            "status": "running",
            "restartPolicy": "always",
            "settings": {
              "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-hub:1.0.9",
              "createOptions": "{}"
            }
          }
        },
        "modules": {
          "SimulatedTemperatureSensor": {
            "version": "1.0",
            "type": "docker",
            "status": "running",
            "restartPolicy": "always",
            "settings": {
              "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-simulated-temperature-sensor:1.0",
              "createOptions": "{}"
            }
          }
        }
      }
    },
    "$edgeHub": {
      "properties.desired": {
        "schemaVersion": "1.0",
        "routes": {
            "route": "FROM /* INTO $upstream"
        },
        "storeAndForwardConfiguration": {
          "timeToLiveSecs": 7200
        }
      }
    },
    "SimulatedTemperatureSensor": {
      "properties.desired": {
           "SendData": true,
           "SendInterval": 10
      }
    }
  }
}

في القصاصة البرمجية السابقة، يمكنك أن ترى:

  • هناك ثلاث وحدات نمطية. عامل IoT Edge ووحدات نظام مركز IoT Edge الموجودة في كل بيان توزيع. الوحدة النمطية المخصصة SimulatedTemperatureSensor .
  • يتم سحب صور الوحدة العامة من مستودع Azure Container Registry الذي لا يتطلب أي بيانات اعتماد للاتصال. بالنسبة لصور الوحدة الخاصة، قم بتعيين بيانات اعتماد سجل الحاوية لاستخدامها في registryCredentials إعداد وحدة عامل IoT Edge .
  • تحتوي الوحدة النمطية SimulatedTemperatureSensor المخصصة على خاصيتين "SendData": true قابلتين للكتابة و "SendInterval": 10.

تظهر لقطة الشاشة التالية بيان التوزيع هذا المستورد إلى IoT Central:

لقطة شاشة تعرض بيان توزيع المستشعر البيئي المستورد.

إذا كان التطبيق الخاص بك يستخدم المؤسسات، يمكنك تعيين بيانات التوزيع الخاصة بك إلى مؤسسات معينة. تظهر لقطة الشاشة السابقة بيان التوزيع المعين إلى مؤسسة Store Manager / Americas .

لمعرفة كيفية استخدام صفحة بيانات Edge وتعيين بيانات التوزيع لأجهزة IoT Edge، راجع إدارة بيانات توزيع IoT Edge في تطبيق IoT Central.

إدارة جهاز غير المعين

يعرف جهاز IoT Edge الذي لا يحتوي على قالب جهاز مقترن بالجهاز غير المعين . لا يمكنك استخدام ميزات IoT Central مثل لوحات المعلومات ومجموعات الأجهزة والتحليلات والقواعد والمهام مع الأجهزة غير المعينة. ومع ذلك، يمكنك استخدام الإمكانات التالية مع الأجهزة غير المعينة:

  • عرض البيانات الأولية مثل بيانات تتبع الاستخدام والخصائص.
  • استدعاء أوامر الجهاز.
  • خصائص القراءة والكتابة.

لقطة شاشة تعرض قدرات الجهاز غير المعينة.

يمكنك أيضا إدارة الوحدات النمطية الفردية على الأجهزة غير المعينة:

لقطة شاشة تعرض خيارات إدارة الوحدات النمطية على الأجهزة غير المعينة.

قوالب أجهزة IoT Edge

تستخدم قوالب أجهزة IoT Central نماذج لوصف قدرات أجهزة IoT Edge. قوالب الأجهزة اختيارية لأجهزة IoT Edge. يمكنك قالب الجهاز من التفاعل مع بيانات تتبع الاستخدام والخصائص والأوامر باستخدام قدرات IoT Central مثل لوحات المعلومات والتحليلات. يوضح الرسم التخطيطي التالي بنية النموذج لجهاز IoT Edge:

رسم تخطيطي يوضح بنية النموذج لجهاز IoT Edge متصل ب IoT Central.

يقوم IoT Central بنمذجة جهاز IoT Edge كما يلي:

  • يحتوي كل قالب جهاز IoT Edge على نموذج قدرة.
  • لكل وحدة نمطية مخصصة مدرجة في بيان التوزيع، أضف تعريف وحدة إذا كنت تريد استخدام IoT Central للتفاعل مع تلك الوحدة النمطية.
  • ينفذ نموذج قدرة الوحدة النمطية واجهة وحدة نمطية واحدة أو أكثر.
  • تحتوي كل واجهة وحدة نمطية على بيانات تتبع الاستخدام والخصائص والأوامر.

يمكنك إنشاء نموذج القدرة الأساسية استنادا إلى الوحدات والخصائص المحددة في بيان الجهاز. لمعرفة المزيد، راجع إضافة وحدات نمطية وخصائص إلى قوالب الأجهزة.

أنماط بوابة IoT Edge

يدعم IoT Central أنماط جهاز IoT Edge التالية:

IoT Edge كبوابة شفافة

تتصل أجهزة انتقال البيانات من الخادم ب IoT Central من خلال البوابة لهويتها الخاصة.

IoT Edge كبوابة شفافة

يتم توفير جهاز IoT Edge في IoT Central جنبا إلى جنب مع أجهزة انتقال البيانات من الخادم المتصلة بجهاز IoT Edge. دعم وقت التشغيل لتوفير أجهزة انتقال البيانات من الخادم من خلال البوابة غير مدعوم حاليا.

تتصرف وحدة مركز IoT Edge مثل IoT Central وتعالج الاتصالات من الأجهزة المسجلة في IoT Central. تمر الرسائل من أجهزة انتقال البيانات من الخادم إلى IoT Central كما لو أنه لا توجد بوابة بينها. في بوابة شفافة، لا يمكنك استخدام وحدات نمطية مخصصة لمعالجة الرسائل من أجهزة انتقال البيانات من الخادم.

ملاحظة

لا يدعم IoT Central حالياً توصيل جهاز IoT Edge كجهاز تحميل إلى بوابة IoT Edge الشفافة. هذا لأن جميع الأجهزة التي تتصل بـ IoT Central يتم توفيرها باستخدام خدمة توفير الأجهزة (DPS) ولا يدعم DPS حالياً سيناريوهات IoT Edge المتداخلة.

IoT Edge كبوابة ترجمة بروتوكول

يمكنك هذا النمط من توصيل الأجهزة التي لا يمكنها استخدام أي من البروتوكولات التي يدعمها IoT Central.

IoT Edge كبوابة ترجمة بروتوكول

يتم توفير جهاز IoT Edge في IoT Central ويتم تمثيل أي بيانات تتبع الاستخدام من أجهزة انتقال البيانات من الخادم على أنها واردة من جهاز IoT Edge. لا يتم توفير أجهزة انتقال البيانات من الخادم المتصلة بجهاز IoT Edge في IoT Central.

IoT Edge كبوابة ترجمة الهوية

تتصل أجهزة انتقال البيانات من الخادم بوحدة نمطية في البوابة توفر هويات جهاز IoT Central لها.

IoT Edge كبوابة ترجمة الهوية

يتم توفير جهاز IoT Edge في IoT Central مع أجهزة انتقال البيانات من الخادم المتصلة بجهاز IoT Edge. حاليا، لا يحتوي IoT Central على دعم وقت التشغيل لبوابة لتوفير هوية وتوفير أجهزة انتقال البيانات من الخادم. إذا قمت بإحضار وحدة ترجمة الهوية الخاصة بك، يمكن ل IoT Central دعم هذا النمط.

علاقات جهاز انتقال البيانات من الخادم مع بوابة ووحدات نمطية

إذا كانت أجهزة انتقال البيانات من الخادم تتصل بجهاز بوابة IoT Edge من خلال وحدة مركز IoT Edge ، فإن جهاز IoT Edge عبارة عن بوابة شفافة:

رسم تخطيطي للبوابة الشفافة

إذا كانت أجهزة انتقال البيانات من الخادم تتصل بجهاز بوابة IoT Edge من خلال وحدة نمطية مخصصة، فإن جهاز IoT Edge هو بوابة ترجمة. في المثال التالي، تتصل أجهزة انتقال البيانات من الخادم من خلال وحدة نمطية مخصصة ل Modbus تقوم بترجمة البروتوكول:

رسم تخطيطي لاتصال الوحدة النمطية المخصصة

يوضح الرسم التخطيطي التالي الاتصالات بجهاز بوابة IoT Edge من خلال كلا النوعين من الوحدات النمطية. في هذا السيناريو، يكون جهاز IoT Edge عبارة عن بوابة ترجمة شفافة:

رسم تخطيطي للاتصال باستخدام كلتا الوحدتين النمطيتين للاتصال

يمكن لأجهزة انتقال البيانات من الخادم الاتصال بجهاز بوابة IoT Edge من خلال وحدات نمطية مخصصة متعددة. يوضح الرسم التخطيطي التالي أجهزة انتقال البيانات من الخادم التي تتصل من خلال وحدة نمطية مخصصة ل Modbus، والوحدة النمطية المخصصة BLE، والوحدة النمطية لمركز IoT Edge :

رسم تخطيطي للاتصال باستخدام وحدات نمطية مخصصة متعددة

لمعرفة المزيد حول أنماط بوابة IoT Edge، راجع كيف يمكن استخدام جهاز IoT Edge كبوابة.

توزيع وقت تشغيل IoT Edge

لمعرفة أين يمكنك تشغيل وقت تشغيل IoT Edge، راجع أنظمة Azure IoT Edge المدعومة.

يمكنك أيضا تثبيت وقت تشغيل IoT Edge في البيئات التالية:

مراقبة أجهزة IoT Edge

لمعرفة كيفية مراقبة أسطول IoT Edge عن بعد، راجع تجميع مقاييس النقل.

الخطوات التالية

الخطوة التالية المقترحة هي تعلم كيفية تطوير وحدات IoT Edge الخاصة بك.