مشاركة عبر

البرنامج التعليمي: نشر Azure Stream Analytics كوحدة لـIoT Edge

ينطبق على:علامة اختيار IoT Edge 1.5 IoT Edge 1.5

هام

IoT Edge 1.5 LTS هو الإصدار المدعوم. IoT Edge 1.4 LTS هو نهاية العمر الافتراضي اعتبارا من 12 نوفمبر 2024. إذا كنت تستخدم إصدارا سابقا، فشاهد تحديث IoT Edge.

في هذا البرنامج التعليمي، يمكنك إنشاء وظيفة Azure Stream Analytics في مدخل Microsoft Azure ونشرها كوحدة IoT Edge دون أي تعليمة برمجية إضافية.

في هذا البرنامج التعليمي، تتعلم كيفية:

  • إنشاء مهمة Azure Stream Analytics لمعالجة البيانات في edge.
  • اتصال مهمة Azure Stream Analytics الجديدة مع وحدات IoT Edge الأخرى.
  • نشر مهمة Azure Stream Analytics على جهاز IoT Edge من مدخل Azure.

رسم تخطيطي يوضح بنية الدفق، بما في ذلك التقسيم المرحلي ونشر وظيفة Azure Stream Analytics.

تقدم وحدة Stream Analytics في هذا البرنامج التعليمي بحساب متوسط درجة الحرارة عبر نافذة متجددة مدتها 30 ثانية. عندما يصل المتوسط إلى 70، ترسل الوحدة تنبيها للجهاز لاتخاذ إجراء. في هذه الحالة، يكون الإجراء هو إعادة تعيين مستشعر درجة الحرارة المحاكاة. في بيئة الإنتاج، يمكنك استخدام هذه الوظيفة لإيقاف تشغيل جهاز أو اتخاذ تدابير وقائية عندما تصل درجة الحرارة إلى مستويات خطيرة.

لماذا تستخدم Azure Stream Analytics في IoT Edge؟

تستخدم العديد من حلول IoT خدمات التحليلات للحصول على نظرة ثاقبة حول البيانات عند وصولها إلى السحابة من أجهزة IoT. باستخدام Azure IoT Edge، يمكنك نقل منطق Azure Stream Analytics إلى الجهاز نفسه. تقلل معالجة تدفقات بيانات تتبع الاستخدام على الحافة من كمية البيانات التي تم تحميلها والوقت المستغرق للرد على الرؤى القابلة للتنفيذ. يتكامل Azure IoT Edge وAzure Stream Analytics لتبسيط تطوير حمل العمل الخاص بك.

يستخدم Azure Stream Analytics بناء جملة استعلام منظم لتحليل البيانات في السحابة وعلى أجهزة IoT Edge. لمزيد من المعلومات، راجع وثائق Azure Stream Analytics.

المتطلبات الأساسية

إذا لم يكن لديك حساب Azure، فأنشئ حساباً مجانياً قبل أن تبدأ.

  • جهاز Azure IoT Edge.

    استخدم جهاز Azure الظاهري كجهاز IoT Edge باتباع الخطوات الواردة في التشغيل السريع لأجهزة Linux أو Windows.

  • مركز مجاني أو قياسي لـIoT في Azure.

إنشاء مهمة «Azure Stream Analytics»

في هذا القسم، يمكنك إنشاء وظيفة Azure Stream Analytics التي:

  • يتلقى البيانات من جهاز IoT Edge.
  • الاستعلام عن بيانات تتبع الاستخدام للقيم خارج نطاق معين.
  • اتخاذ إجراء على جهاز IoT Edge استنادا إلى نتائج الاستعلام.

إنشاء حساب تخزين

عند إنشاء وظيفة Azure Stream Analytics لتشغيلها على جهاز IoT Edge، تحتاج إلى تخزينها حتى يتمكن الجهاز من الوصول إليها. يمكنك استخدام حساب Azure Storage موجود أو إنشاء حساب جديد.

  1. في مدخل Azure، انتقل إلى إنشاء المورد>التخزين>حساب التخزين.

  2. قم بتوفير القيم التالية لإنشاء حساب التخزين الخاص بك:

    الحقل القيمة
    الاشتراك اختر نفس الاشتراك الذي اخترته في مركز IoT.
    مجموعة الموارد استخدم نفس مجموعة الموارد لجميع موارد الاختبار الخاصة بك لبدء التشغيل السريع والبرامج التعليمية ل IoT Edge. على سبيل المثال، IoTEdgeResources.
    الاسم أدخل اسماً فريداً لحساب التخزين الخاص بك.
    الموقع اختر الموقع الأقرب إليك.

  3. احتفظ بالقيم الافتراضية للحولات الأخرى، وحدد Review + Create.

  4. راجع الإعدادات الخاصة بك، ثم حدد إنشاء.

إنشاء مؤشر KPI جديد

  1. في مدخل Microsoft Azure، حدد:

    1. إنشاء مورد
    2. إنترنت الأشياء من القائمة على اليسار
    3. اكتب Stream Analytics في شريط البحث للعثور عليه في Azure Marketplace
    4. حدد Create، ثم Stream Analytics job من القائمة المنسدلة

  2. قم بتوفير القيم التالية لإنشاء وظيفة Stream Analytics الجديدة:

    الحقل القيمة
    الاسم اكتب اسماً للمهمة. على سبيل المثال، IoTEdgeJob
    الاشتراك اختر نفس الاشتراك الذي اخترته في مركز IoT.
    مجموعة الموارد استخدم نفس مجموعة الموارد لجميع موارد الاختبار التي تقوم بإنشائها أثناء التشغيل السريع والبرامج التعليمية ل IoT Edge. على سبيل المثال، مورد يسمى IoTEdgeResources.
    المنطقة حدد موقعًا قريبًا منك.
    بيئة الاستضافة حدد Edge. يتيح لك هذا الخيار النشر على جهاز IoT Edge بدلا من السحابة.

  3. حدد "Review + create".

  4. قم بتأكيد خياراتك، ثم حدد إنشاء.

تكوين المهمة الخاصة بك

بعد إنشاء مهمة Stream Analytics في مدخل Microsoft Azure، قم بتكوينها باستخدام إدخالوإخراجواستعلام لتشغيل البيانات التي تمر عبرها.

يوضح هذا القسم كيفية إنشاء وظيفة تتلقى بيانات درجة الحرارة من جهاز IoT Edge. يحلل البيانات في نافذة متجددة 30 ثانية. إذا تجاوز متوسط درجة الحرارة في تلك النافذة 70 درجة، ترسل الوظيفة تنبيها إلى جهاز IoT Edge.

إشعار

يمكنك تحديد مصدر البيانات وغنية في القسم التالي، تكوين إعدادات IoT Edge، عند نشر المهمة.

تعيين الإدخال والإخراج

  1. انتقل إلى وظيفة Stream Analytics في مدخل Microsoft Azure.

  2. ضمن مخطط الوظيفة، حدد الإدخالات، ثم حدد إضافة إدخال.

  3. اختر Edge Hub من القائمة المنسدلة.

    إذا كنت لا ترى خيار Edge Hub في القائمة، فربما تكون قد أنشأت وظيفة Stream Analytics كوظيفة مستضافة على السحابة. حاول إنشاء وظيفة جديدة، وتأكد من تحديد Edge كبيئة استضافة.

  4. في جزء الإدخال الجديد، أدخل درجة الحرارة باسم الإدخال المستعار.

  5. احتفظ بالقيم الافتراضية للحول الأخرى، وحدد حفظ.

  6. ضمن مخطط الوظيفة، حدد المخرجات، ثم حدد إضافة.

  7. اختر مركز Edge من القائمة المنسدلة.

  8. في جزء "الإخراج الجديد"، أدخل التنبيه كاسم مستعار للإخراج.

  9. احتفظ بالقيم الافتراضية للحول الأخرى، وحدد حفظ.

إنشاء استعلام

  1. ضمن طوبولوجيا المهمة، حدد الاستعلام.

  2. استبدل النص الافتراضي بالاستعلام التالي:

    SELECT  
    'reset' AS command
INTO
   alert
FROM
   temperature TIMESTAMP BY timeCreated
GROUP BY TumblingWindow(second,30)
HAVING Avg(machine.temperature) > 70

    في هذا الاستعلام، يرسل رمز SQL أمر إعادة تعيين إلى إخراج التنبيه إذا وصل متوسط درجة حرارة الجهاز في نافذة 30 ثانية إلى 70 درجة. يتم برمجة أمر إعادة الضبط مسبقا في المستشعر كإجراء.

  3. حدد "حفظ الاستعلام".

تكوين إعدادات IoT Edge

لنشر وظيفة Stream Analytics على جهاز IoT Edge، قم بإقران وظيفة Azure Stream Analytics بحساب تخزين. عند نشر وظيفتك، يتم تصدير تعريف الوظيفة إلى حساب التخزين كحاوية.

  1. في خدمة Stream Analytics، ضمن قائمة الإعدادات ، حدد إعدادات حساب التخزين.

  2. اختر تحديد "Blob storage/ADLS Gen 2" من الاشتراكات.

  3. يظهر حساب تخزين Azure الخاص بك تلقائيا على الصفحة. إذا لم تشاهد واحدا، فتأكد من إنشاء تخزين. إذا كنت بحاجة إلى اختيار تخزين مختلف عن التخزين المدرج في حقل حساب التخزين ، فحدده من القائمة المنسدلة.

  4. حدد حفظ إذا قمت بإجراء أي تغييرات.

نشر المهمة

أنت الآن جاهز لنشر وظيفة Azure Stream Analytics على جهاز IoT Edge.

في هذا القسم، يمكنك استخدام معالج Set Modules في مدخل Azure لإنشاء بيان نشر. بيان التوزيع هو ملف JSON يصف جميع الوحدات النمطية التي يتم نشرها على جهاز. يظهر البيان أيضا سجلات الحاوية التي تخزن صور الوحدة النمطية، وكيفية إدارة الوحدات النمطية، وكيف يمكن للوحدات الاتصال ببعضها البعض. يسترد جهاز IoT Edge الخاص بك بيان النشر من مركز IoT ثم يستخدم المعلومات الموجودة فيه لنشر وتكوين جميع الوحدات المعينة له.

لهذا البرنامج التعليمي، يمكنك نشر وحدتين. الأول هو SimulatedTemperatureSensor، وهي وحدة تحاكي مستشعر درجة الحرارة والرطوبة. اختبار مهمة Stream Analytics محلياً. توفر وحدة الاستشعار دفق البيانات التي يحللها استعلام الوظيفة.

  1. في مدخل Microsoft Azure توجه إلى مركز IoT.

  2. حدد الأجهزة ضمن قائمة إدارة الأجهزة، ثم حدد جهاز IoT Edge لفتحه.

  3. حدد Set modules.

  4. إذا قمت مسبقاً بنشر وحدة مستشعر درجة الحرارة المماثل (SimulatedTemperatureSensor) على هذا الجهاز، فقد يتم نشرها تلقائياً. إذا لم يحدث ذلك، أضف الوحدة النمطية بالخطوات التالية:

    1. حدد + إضافة واختر وحدة IoT Edge النمطية.
    2. للاسم، اكتب SimulatedTemperatureSensor.
    3. بالنسبة لصورة URI، أدخل mcr.microsoft.com/azureiotedge-simulated-temperature-sensor:1.5.
    4. اترك الإعدادات الافتراضية الأخرى، ثم حدد إضافة.

  5. أضف مهمة Azure Stream Analytics Edge باستخدام الخطوات التالية:

    1. حدد + Add واختر Azure Stream Analytics Module.
    2. حدد اشتراكك ومهمة Azure Stream Analytics Edge التي أنشأتها.
    3. حدد حفظ.

    بمجرد حفظ التغييرات، يتم نشر تفاصيل مهمة Stream Analytics إلى حاوية التخزين التي أنشأتها.

  6. بعد انتهاء إضافة Stream Analytics من النشر، تأكد من ظهور وحدتين نمطيتين جديدتين في صفحة تعيين الوحدات النمطية .

    لقطة شاشة تؤكد وجود وحدتين نمطيتين جديدتين على جهازك. تظهر لقطة الشاشة أيضا مكان وجود زر Review + create.

  7. حدد "Review + create". يظهر بيان التوزيع.

  8. حدد إنشاء.

  9. في صفحة تعيين الوحدات النمطية لجهازك، بعد بضع دقائق، يجب أن ترى الوحدات النمطية مدرجة ومشغلة. قم بتحديث الصفحة إذا لم تتمكن من رؤية الوحدات النمطية، أو انتظر بضع دقائق أخرى ثم قم بتحديثها مرة أخرى.

فهم الوحدتين الجديدتين

  1. من علامة التبويب تعيين الوحدات النمطية لجهازك، حدد اسم الوحدة النمطية Stream Analytics لنقلك إلى صفحة تحديث وحدة IoT Edge. هنا يمكنك تحديث الإعدادات.

    تحتوي علامة التبويب Settings على Image URI الذي يشير إلى صورة Azure Stream Analytics القياسية. يتم استخدام هذه الصورة الفردية لكل وحدة Stream Analytics يتم نشرها على جهاز IoT Edge.

    علامة التبويب "إعدادات الوحدة المزدوجة" يظهر JSON الذي يعرف خاصية Azure Stream Analytics (ASA) وتسمى ASAJobInfo. تشير قيمة هذه الخاصية إلى تعريف المهمة في حاوية التخزين الخاصة بك. هذه الخاصية هي كيفية تكوين صورة Stream Analytics مع تفاصيل مهمتك المحددة.

    بشكل افتراضي، تحمل وحدة Stream Analytics نفس اسم المهمة التي تستند إليها. يمكنك تغيير اسم الوحدة في هذه الصفحة إذا أردت، ولكن ليس من الضروري.

  2. حدد تطبيق إذا قمت بإجراء تغييرات أو إلغاء الأمر إذا لم تقم بإجراء أي تغييرات.

تعيين مسارات إلى الوحدات النمطية الخاصة بك

  1. في صفحة Set modules on device:<your-device-name> ، حدد Next: Routes.

  2. في علامة تبويب "التوجيهات"، يمكنك تعريف كيفية تمرير الرسائل بين الوحدات ومركز IoT. يتم إنشاء الرسائل باستخدام أزواج الاسم والقيمة.

    أضف أسماء التوجيهات والقيم مع الأزواج الموضحة في الجدول التالي. استبدل مثيلات {moduleName} باسم الوحدة النمطية Azure Stream Analytics. يجب أن تكون هذه الوحدة النمطية هي نفس الاسم الذي تراه في قائمة الوحدات النمطية لجهازك في صفحة تعيين الوحدات النمطية ، كما هو موضح في مدخل Microsoft Azure.

    لقطة شاشة تعرض اسم وحدات Stream Analytics في جهاز IoT Edge في مدخل Microsoft Azure.

    الاسم القيمة
    بيانات تتبع الاستخدام إلى السحابة FROM /messages/modules/SimulatedTemperatureSensor/* INTO $upstream
    alertsToCloud FROM /messages/modules/{moduleName}/* INTO $upstream
    alertsToReset FROM /messages/modules/{moduleName}/* INTO BrokeredEndpoint("/modules/SimulatedTemperatureSensor/inputs/control")
    بيانات تتبع الاستخدامToAsa FROM /messages/modules/SimulatedTemperatureSensor/* INTO BrokeredEndpoint("/modules/{moduleName}/inputs/temperature")

    تحدد المسارات التي تعلن عنها هنا تدفق البيانات من خلال جهاز IoT Edge. يتم إرسال بيانات القياس من SimulatedTemperatureSensor إلى مركز IoT وإلى مدخلات درجة الحرارة التي يتم إعدادها في مهمة Stream Analytics. تُرسل رسائل مخرجات التنبيه إلى مركز IoT وإلى وحدة SimulatedTemperatureSensor لتشغيل أمر إعادة التعيين.

  3. حدد التالي: مراجعة وإنشاء.

  4. في علامة التبويب "مراجعة + إنشاء"، يمكنك مشاهدة كيفية تحويل المعلومات التي قدمتها في المعالج إلى بيان نشر JSON.

  5. عند الانتهاء من مراجعة البيان، حدد Create لإنهاء إعداد الوحدة النمطية الخاصة بك.

عرض البيانات

انتقل إلى جهاز IoT Edge لمعرفة التفاعل بين الوحدة النمطية Azure Stream Analytics والوحدة النمطية SimulatedTemperatureSensor.

إشعار

إذا كنت تستخدم جهازا ظاهريا لجهاز، فاستخدم Azure Cloud Shell للوصول مباشرة إلى جميع الخدمات المصادق عليها من Azure.

  1. تحقق من أن جميع الوحدات تعمل في Docker:

    iotedge list

  2. عرض جميع سجلات النظام وبيانات المقاييس. استبدل {moduleName} باسم الوحدة النمطية Azure Stream Analytics:

    iotedge logs -f {moduleName}

  3. راجع كيف يؤثر أمر إعادة الضبط على SimulatedTemperatureSensor عن طريق عرض سجلات المستشعر:

    iotedge logs SimulatedTemperatureSensor

    يمكنك مشاهدة درجة حرارة الجهاز ترتفع تدريجياً حتى تصل إلى 70 درجة خلال 30 ثانية. ثم تؤدي وحدة Stream Analytics إلى إعادة الضبط، وتنخفض درجة حرارة الجهاز مرة أخرى إلى 21.

    لقطة شاشة لأمر إعادة التعيين في إخراج سجلات الوحدة النمطية.

تنظيف الموارد

إذا كنت تريد المتابعة إلى المقالة الموصى بها التالية، فاحتفظ بالموارد والتكوينات التي أنشأتها ثم أعد استخدامها. يمكنك أيضا الاستمرار في استخدام نفس جهاز IoT Edge كجهاز اختبار.

وإلا، احذف التكوينات المحلية وموارد Azure التي استخدمتها في هذه المقالة لتجنب الرسوم.

قم بحذف موارد Azure.

حذف موارد Azure ومجموعات الموارد لا رجعة فيه. يُرجى التأكد من عدم حذف مجموعة الموارد أو الموارد غير الصحيحة عن طريق الخطأ. إذا قمت بإنشاء IoT Hub داخل مجموعة موارد موجودة تحتوي على موارد تريد الاحتفاظ بها، فاحذف مورد IoT Hub نفسه فقط، وليس مجموعة الموارد.

لحذف الموارد:

  1. سجل الدخول إلى مدخل Azure، وحدد "Resource groups".
  2. حدد اسم مجموعة الموارد التي تحتوي على موارد اختبار IoT Edge.
  3. راجع قائمة الموارد التي تحتويها مجموعة الموارد الخاصة بك. إذا كنت تريد حذفها جميعاً، يمكنك تحديد Delete resource group. إذا كنت تريد حذف بعضها فقط، يمكنك تحديد كل مورد لحذفها بشكل فردي.

الخطوات التالية

في هذا البرنامج التعليمي، يمكنك إعداد وظيفة Azure Stream Analytics لتحليل البيانات من جهاز IoT Edge. لقد قمت بتحميل وحدة Azure Stream Analytics على جهاز IoT Edge لمعالجة الزيادات في درجة الحرارة والتفاعل معها محليا، وأرسلت دفق البيانات المجمع إلى السحابة. لمعرفة كيفية مساعدة Azure IoT Edge في إنشاء المزيد من الحلول، جرب البرنامج التعليمي التالي.

نشر نموذج التعلم الآلي من Azure كوحدة نمطية

  • Last updated on