دليل اتصال جهاز IoT Central

  • مقالة

يتيح لك تطبيق IoT Central مراقبة مئات الآلاف من الأجهزة وإدارتها طوال دورة حياتها. هذا الدليل مخصص لمطوري الأجهزة الذين يقومون بتنفيذ التعليمات البرمجية للتشغيل على الأجهزة التي تتصل ب IoT Central.

تتفاعل الأجهزة مع تطبيق IoT Central باستخدام البدائيات التالية:

  • بيانات تتبع الاستخدام هي البيانات التي يرسلها الجهاز إلى IoT Central. على سبيل المثال، دفق قيم درجة الحرارة من مستشعر على متن الطائرة.
  • الخصائص هي قيم الحالة التي يقدمها الجهاز إلى IoT Central. على سبيل المثال، إصدار البرنامج الثابت الحالي للجهاز. يمكنك أيضا الحصول على خصائص قابلة للكتابة يمكن ل IoT Central تحديثها على الجهاز مثل درجة الحرارة المستهدفة.
  • يتم استدعاء الأوامر من IoT Central للتحكم في سلوك الجهاز. على سبيل المثال، قد يستدعي تطبيق IoT Central أمر لإعادة تشغيل جهاز.

أنواع الأجهزة

تصف الأقسام التالية الأنواع الرئيسية للجهاز الذي يمكنك توصيله بتطبيق IoT Central:

جهاز IoT

جهاز IoT هو جهاز مستقل يتصل مباشرة ب IoT Central. يرسل جهاز IoT عادة بيانات تتبع الاستخدام من أجهزة الاستشعار على متن الطائرة أو أجهزة الاستشعار المتصلة إلى تطبيق IoT Central الخاص بك. يمكن للأجهزة المستقلة أيضا الإبلاغ عن قيم الخصائص، وتلقي قيم الخصائص القابلة للكتابة، والاستجابة للأوامر.

جهاز IoT Edge

يتصل جهاز IoT Edge مباشرة ب IoT Central. يمكن لجهاز IoT Edge إرسال بيانات تتبع الاستخدام الخاصة به والإبلاغ عن خصائصه والاستجابة لتحديثات الخصائص والأوامر القابلة للكتابة. تعالج وحدات IoT Edge البيانات محليا على جهاز IoT Edge. يمكن لجهاز IoT Edge أيضا أن يعمل كوسيط للأجهزة الأخرى المعروفة باسم أجهزة انتقال البيانات من الخادم. تتضمن السيناريوهات التي تستخدم أجهزة IoT Edge ما يلي:

  • تجميع بيانات تتبع الاستخدام أو تصفيتها قبل إرسالها إلى IoT Central. يمكن أن يساعد هذا النهج في تقليل تكاليف إرسال البيانات إلى IoT Central.
  • تمكين الأجهزة التي لا يمكنها الاتصال مباشرة ب IoT Central للاتصال من خلال جهاز IoT Edge. على سبيل المثال، قد يستخدم جهاز انتقال البيانات من الخادم bluetooth للاتصال بجهاز IoT Edge، والذي يتصل بعد ذلك عبر الإنترنت ب IoT Central.
  • التحكم في أجهزة انتقال البيانات من الخادم محليا لتجنب زمن الانتقال المرتبط بالاتصال ب IoT Central عبر الإنترنت.

يرى IoT Central جهاز IoT Edge فقط، وليس أجهزة انتقال البيانات من الخادم المتصلة بجهاز IoT Edge.

لمعرفة المزيد، راجع إضافة جهاز Azure IoT Edge إلى تطبيق Azure IoT Central.

البوابات‬

يدير جهاز البوابة جهازا واحدا أو أكثر من أجهزة انتقال البيانات من الخادم التي تتصل بتطبيق IoT Central. يمكن لجهاز البوابة معالجة القياس عن بعد من أجهزة انتقال البيانات من الخادم قبل إعادة توجيهه إلى تطبيق IoT Central. يمكن أن تعمل كل من أجهزة IoT وأجهزة IoT Edge كبوابات. لمعرفة المزيد، راجع تعريف نوع جهاز بوابة IoT جديد في تطبيق Azure IoT Central وكيفية توصيل الأجهزة من خلال بوابة IoT Edge الشفافة.

كيفية اتصال الأجهزة

أثناء توصيل جهاز ب IoT Central، يمر بالمراحل التالية: مسجل وموفر ومتصل.

تسجيل جهاز

عند تسجيل جهاز مع IoT Central، فإنك تخبر IoT Central بمعرف الجهاز الذي تريد توصيله بالتطبيق. اختياريا في هذه المرحلة، يمكنك تعيين الجهاز إلى قالب جهاز يعلن عن قدرات الجهاز لتطبيقك.

تلميح

يمكن أن يحتوي معرف الجهاز على أحرف وأرقام وحرف - .

هناك ثلاث طرق لتسجيل جهاز في تطبيق IoT Central:

  • تسجيل الأجهزة تلقائيا عند محاولة الاتصال لأول مرة. يمكن هذا السيناريو OEMs من تصنيع الأجهزة التي يمكن توصيلها دون تسجيلها أولا. لمعرفة المزيد، راجع تسجيل الأجهزة تلقائيا.

  • إضافة أجهزة بشكل مجمع من ملف CSV. لمعرفة المزيد، راجع استيراد الأجهزة.

  • استخدم صفحة الأجهزة في تطبيق IoT Central لتسجيل الأجهزة بشكل فردي. لمعرفة المزيد، راجع إضافة جهاز.

    اختياريًا، يمكنك مطالبة عامل التشغيل بالموافقة على الجهاز قبل أن يبدأ في إرسال البيانات.

    تلميح

    في صفحة مجموعات اتصال جهاز الأذونات >، يتحكم خيار الموافقة التلقائية في ما إذا كان يجب على المشغل الموافقة يدويا على الجهاز قبل أن يتمكن من البدء في إرسال البيانات.

تحتاج فقط إلى تسجيل جهاز مرة واحدة في تطبيق IoT Central.

توفير جهاز

عندما يحاول جهاز الاتصال بتطبيق IoT Central لأول مرة، فإنه يبدأ العملية عن طريق الاتصال بخدمة توفير الأجهزة (DPS). يتحقق DPS من بيانات اعتماد الجهاز، وإذا كانت صالحة، فإنها توفر الجهاز مع سلسلة الاتصال لأحد مراكز IoT المركزية الداخلية. يستخدم DPS تكوينات تسجيل المجموعة في تطبيق IoT Central لإدارة عملية التزويد هذه نيابة عنك.

تلميح

يرسل الجهاز أيضا قيمة نطاق المعرف التي تخبر DPS بتطبيق IoT Central الذي يتصل به الجهاز. يمكنك البحث عن نطاق المعرف في تطبيق IoT Central في صفحة مجموعات اتصال جهاز الأذونات >.

عادة، يجب أن يقوم الجهاز بتخزين سلسلة الاتصال التي يتلقاها من DPS مؤقتا ولكن يجب أن يكون مستعدا لاسترداد تفاصيل الاتصال الجديدة إذا فشل الاتصال الحالي. لمعرفة المزيد، راجع معالجة حالات فشل الاتصال.

يتيح استخدام DPS:

  • IoT Central لإلحاق الأجهزة وتوصيلها على نطاق واسع.
  • يمكنك إنشاء بيانات اعتماد الجهاز وتكوين الأجهزة دون اتصال دون تسجيل الأجهزة من خلال واجهة مستخدم IoT Central.
  • يجب عليك استخدام معرفات أجهزتك الخاصة لتسجيل الأجهزة في IoT Central. يؤدي استخدام معرفات أجهزتك الخاصة إلى تبسيط التكامل مع أنظمة المكتب الخلفي الحالية.
  • طريقة واحدة متسقة لتوصيل الأجهزة بـ IoT Central.

مصادقة الجهاز وتوصيله

يستخدم الجهاز بيانات الاعتماد الخاصة به سلسلة الاتصال التي تلقاها من DPS للاتصال بتطبيق IoT Central والمصادقة عليه. يجب أن يرسل الجهاز أيضا معرف نموذج يحدد قالب الجهاز الذي تم تعيينه إليه.

يدعم IoT Central نوعين من بيانات اعتماد الجهاز:

  • توقيعات الوصول المشترك
  • شَهادات X.509

لمعرفة المزيد، راجع مفاهيم مصادقة الجهاز.

يتم تشفير جميع البيانات المتبادلة بين الأجهزة وAzure IoT Central. يصادق IoT Hub كل طلب من جهاز يتصل بأي من نقاط نهاية IoT Hub التي تواجه الجهاز. لتجنب تبادل بيانات الاعتماد عبر السلك، يستخدم الجهاز الرموز المميزة الموقعة للمصادقة. لمزيد من المعلومات، راجع التحكم في الوصول إلى IoT Hub.

أنماط الاتصال

يستخدم مطورو الأجهزة عادة أحد SDKs للجهاز لتنفيذ الأجهزة التي تتصل بتطبيق IoT Central. تتطلب بعض السيناريوهات، مثل الأجهزة التي لا يمكنها الاتصال بالإنترنت، بوابة أيضا.

يجب أن يأخذ تصميم الحل في الاعتبار نمط اتصال الجهاز المطلوب. وتنقسم هذه الأنماط إلى فئتين واسعتين. تتضمن كلتا الفئتين الأجهزة التي ترسل بيانات تتبع الاستخدام إلى تطبيق IoT Central الخاص بك:

الاتصالات المستمرة

الاتصالات المستمرة مطلوبة يحتاج الحل الخاص بك إلى قدرات الأوامر والتحكم . في سيناريوهات الأوامر والتحكم، يرسل تطبيق IoT Central أوامر إلى الأجهزة للتحكم في سلوكها في الوقت الفعلي تقريبا. تحافظ الاتصالات المستمرة على اتصال شبكة بالسحابة وتعيد الاتصال كلما كان هناك انقطاع. استخدم إما بروتوكول MQTT أو بروتوكول AMQP لاتصالات الجهاز المستمرة ب IoT Central.

تدعم الخيارات التالية اتصالات الجهاز المستمرة:

  • استخدم SDKs لجهاز IoT لتوصيل الأجهزة وإرسال بيانات تتبع الاستخدام:

    تمكن SDKs للجهاز بروتوكولات MQTT وAMQP لإنشاء اتصالات مستمرة ب IoT Central.

  • الاتصال الأجهزة عبر شبكة محلية إلى جهاز IoT Edge الذي يقوم بإعادة توجيه بيانات تتبع الاستخدام إلى IoT Central:

    يمكن لجهاز IoT Edge إجراء اتصال مستمر ب IoT Central. بالنسبة للأجهزة التي لا يمكنها الاتصال بالإنترنت أو التي تتطلب عزل الشبكة، استخدم جهاز IoT Edge كبوابة محلية. تقوم البوابة بإعادة توجيه بيانات تتبع الاستخدام للجهاز إلى IoT Central. يتيح هذا الخيار الأمر والتحكم في أجهزة انتقال البيانات من الخادم المتصلة بجهاز IoT Edge.

    لمعرفة المزيد، راجع الاتصال أجهزة Azure IoT Edge إلى تطبيق Azure IoT Central.

  • استخدم IoT Central Device Bridge لتوصيل الأجهزة التي تستخدم بروتوكولا مخصصا:

    تستخدم بعض الأجهزة بروتوكولا أو ترميزا، مثل LWM2M أو COAP، لا يدعمه IoT Central حاليا. يعمل IoT Central Device Bridge كمترجم يقوم بإعادة توجيه بيانات تتبع الاستخدام إلى IoT Central.

    لمعرفة المزيد، راجع مستودع Azure IoT Central Device Bridge GitHub.

اتصالات سريعة الزوال

الاتصالات المؤقتة هي اتصالات قصيرة للأجهزة لإرسال بيانات تتبع الاستخدام إلى تطبيق IoT Central. بعد أن يرسل الجهاز بيانات تتبع الاستخدام، فإنه يسقط الاتصال. يعيد الجهاز الاتصال عندما يكون لديه المزيد من بيانات تتبع الاستخدام لإرسالها. الاتصالات سريعة الزوال غير مناسبة لسيناريوهات الأوامر والتحكم.

تدعم الخيارات التالية اتصالات الأجهزة المؤقتة:

  • الاتصال الأجهزة وإرسال بيانات تتبع الاستخدام باستخدام HTTP:

    يدعم IoT Central عملاء الأجهزة الذين يستخدمون واجهة برمجة تطبيقات HTTP لإرسال بيانات تتبع الاستخدام. لمعرفة المزيد، راجع وثائق Send Device Event API.

    إشعار

    استخدم DPS لتوفير جهازك وتسجيله باستخدام IoT Central قبل استخدام واجهة برمجة تطبيقات HTTP لإرسال بيانات تتبع الاستخدام.

  • استخدم IoT Central Device Bridge في الوضع عديم الحالة لتوصيل الأجهزة:

    انشر IoT Central Device Bridge كدالة Azure. تقبل الدالة بيانات تتبع الاستخدام الواردة كطلبات HTTP وتحيلها إلى IoT Central. يتكامل IoT Central Device Bridge مع DPS ويتعامل تلقائيا مع توفير الجهاز لك.

    لمعرفة المزيد، راجع مستودع Azure IoT Central Device Bridge GitHub.

  • استخدم IoT Central Device Bridge في وضع عديم الحالة لتوصيل السحب الخارجية:

    استخدم Azure IoT Central Device Bridge لإعادة توجيه الرسائل إلى IoT Central من سحب IoT الأخرى، مثل SigFox و Particle و The Things Network.

    لمعرفة المزيد، راجع مستودع Azure IoT Central Device Bridge GitHub.

تحويل البيانات والحساب المخصص عند الدخول

تتطلب بعض السيناريوهات قياس الجهاز عن بعد المعزز بالبيانات من الأنظمة أو المخازن الخارجية. يتيح زيادة القياس عن بعد قبل وصوله إلى IoT Central ميزات مثل لوحات المعلومات والقواعد لاستخدام البيانات المعززة.

تتطلب بعض السيناريوهات تحويل القياس عن بعد قبل أن يصل إلى IoT Central. على سبيل المثال، تحويل بيانات تتبع الاستخدام من التنسيقات القديمة.

تتوفر الخيارات التالية للتحويلات أو الحسابات المخصصة قبل استيعاب IoT Central لبيانات تتبع الاستخدام:

  • استخدام IoT Edge:

    استخدم الوحدات النمطية المخصصة في IoT Edge للتحويلات والحسابات المخصصة. استخدم IoT Edge عندما تستخدم أجهزتك SDKs لجهاز Azure IoT.

  • استخدام جسر جهاز IoT Central:

    استخدم محولات IoT Central Device Bridge للتحويلات والحسابات المخصصة.

لمعرفة المزيد، راجع تحويل البيانات ل IoT Central.

الخطوات التالية

في حال كنت مطور جهاز وتريد الغوص في بعض التعليمات البرمجية، فإن الخطوة التالية المقترحة هي إنشاء تطبيق عميل وتوصيله بتطبيق Azure IoT Central.

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد حول تنفيذ الجهاز، فشاهد تنفيذ الجهاز وأفضل الممارسات ل IoT central.

لمعرفة المزيد حول استخدام IoT Central، فإن الخطوات التالية المقترحة هي تجربة التشغيل السريع، بدءا من إنشاء تطبيق Azure IoT Central.