Připojení zařízení Azure IoT Edge k aplikaci Azure IoT Central

Azure IoT Edge přesouvá analýzy cloudu a vlastní obchodní logiku z cloudu do vašich zařízení. Tento přístup umožňuje cloudovému řešení soustředit se na obchodní přehledy místo správy dat. Škálujte své řešení IoT zabalením obchodní logiky do standardních kontejnerů, nasaďte tyto kontejnery do zařízení a monitorujte je z cloudu.

Tento článek popisuje:

• Vzory brány IoT Edge s Využitím IoT Central
• Jak se zařízení IoT Edge připojují k aplikaci IoT Central.
• Jak používat IoT Central ke správě zařízení IoT Edge.

Další informace o IoT Edge najdete v tématu Co je Azure IoT Edge?

IoT Edge

IoT Edge se skládá ze tří komponent:

• Moduly IoT Edge jsou kontejnery , které spouštějí služby Azure, partnerské služby nebo vlastní kód. Moduly se nasazují do zařízení IoT Edge a spouští se místně na těchto zařízeních. Manifest nasazení určuje moduly, které se mají nasadit do zařízení IoT Edge.
• Modul runtime IoT Edge běží na každém zařízení IoT Edge a spravuje moduly nasazené do každého zařízení. Modul runtime se skládá ze dvou modulů IoT Edge: agenta IoT Edge a centra IoT Edge.
• Cloudové rozhraní umožňuje vzdáleně monitorovat a spravovat zařízení IoT Edge. Příkladem cloudového rozhraní je IoT Central.

IoT Central umožňuje pro zařízení IoT Edge následující možnosti:

• Správa manifestu nasazení Aplikace IoT Central může spravovat kolekci manifestů nasazení a přiřazovat je k zařízením.
• Šablony zařízení, které popisují možnosti zařízení IoT Edge, například:
  • Telemetrie odesílá každý modul IoT Edge.
  • Vlastnosti jednotlivých modulů IoT Edge hlásí.
  • Příkazy, na které každý modul IoT Edge reaguje.
  • Vztahy mezi zařízením brány IoT Edge a podřízeným zařízením.
  • Vlastnosti cloudu, které nejsou uložené na zařízení IoT Edge.
  • Zobrazení a formuláře zařízení
• Možnost zřizovat zařízení IoT Edge ve velkém měřítku pomocí služby zřizování zařízení Azure IoT
• Pravidla a akce.
• Vlastní řídicí panely a analýzy
• Průběžný export telemetrických dat ze zařízení IoT Edge

Zařízení IoT Edge může být:

• Samostatné zařízení složené z vlastních modulů.
• Zařízení brány s připojenými podřízenými zařízeními. Zařízení brány může obsahovat vlastní moduly.

Zařízení IoT Edge a IoT Central

Zařízení IoT Edge můžou používat tokeny sdíleného přístupového podpisu nebo certifikáty X.509 k ověření pomocí IoT Central. Zařízení IoT Edge můžete ručně zaregistrovat v IoT Central předtím, než se poprvé připojí, nebo pomocí služby Device Provisioning zpracovat registraci. Další informace najdete v tématu Jak se zařízení připojují.

IoT Central volitelně používá šablony zařízení k definování způsobu interakce IoT Central se zařízením IoT Edge. Například šablona zařízení určuje:

• Typy telemetrie a vlastností, které zařízení IoT Edge odesílá, aby je IoT Central mohl interpretovat a vytvářet vizualizace.
• Příkazy, na které zařízení IoT Edge reaguje, aby IoT Central mohl zobrazit uživatelské rozhraní operátora k volání příkazů.

Pokud k zařízení není přidružená žádná šablona zařízení, zobrazí se telemetrie a hodnoty vlastností jako nemodelovaná data. K předávání telemetrických dat a hodnot vlastností do jiných back-endových služeb ale stále můžete použít možnosti exportu dat IoT Central.

Manifesty nasazení IoT Edge

V IoT Edge nasazujete a spravujete obchodní logiku ve formě modulů. Moduly IoT Edge jsou nejmenší jednotkou výpočtu spravované službou IoT Edge a můžou obsahovat služby Azure, jako je Azure Stream Analytics, nebo vlastní kód specifický pro řešení.

Manifest nasazení IoT Edge obsahuje seznam modulů IoT Edge, které se mají nasadit na zařízení a jak je nakonfigurovat.

V Azure IoT Central přejděte do manifestů Edge, abyste mohli importovat a spravovat manifesty nasazení pro zařízení IoT Edge ve vašem řešení.

Následující fragment kódu ukazuje ukázkový manifest nasazení 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
      }
    }
  }
}

V předchozím fragmentu kódu můžete vidět:

• Existují tři moduly. Agent IoT Edge a systémové moduly centra IoT Edge, které se nacházejí v každém manifestu nasazení. Vlastní modul SimulatedTemperatureSensor .
• Image veřejného modulu se načítají z úložiště Služby Azure Container Registry, které nevyžaduje žádné přihlašovací údaje pro připojení. U imagí privátních modulů nastavte přihlašovací údaje registru kontejneru tak, aby se používaly v registryCredentials nastavení modulu agenta IoT Edge.
• Vlastní modul SimulatedTemperatureSensor má dvě zapisovatelné vlastnosti "SendData": true a "SendInterval": 10.

Následující snímek obrazovky ukazuje tento manifest nasazení importovaný do IoT Central:

Pokud vaše aplikace používá organizace, můžete přiřadit manifesty nasazení konkrétním organizacím. Předchozí snímek obrazovky ukazuje manifest nasazení přiřazený organizaci Store Manager / Americas .

Informace o použití stránky manifestů Edge a přiřazení manifestů nasazení k zařízením IoT Edge najdete v tématu Správa manifestů nasazení IoT Edge v aplikaci IoT Central.

Správa nepřiřazeného zařízení

Zařízení IoT Edge, které nemá přidruženou šablonu zařízení, se označuje jako nepřiřazené zařízení. U nepřiřazených zařízení nemůžete používat funkce IoT Central, jako jsou řídicí panely, skupiny zařízení, analýzy, pravidla a úlohy. U nepřiřazených zařízení ale můžete použít následující možnosti:

• Umožňuje zobrazit nezpracovaná data, jako jsou telemetrie a vlastnosti.
• Volání příkazů zařízení
• Vlastnosti čtení a zápisu

Jednotlivé moduly můžete také spravovat na nepřiřazených zařízeních:

Šablony zařízení IoT Edge

Šablony zařízení IoT Central používají modely k popisu možností zařízení IoT Edge. Šablony zařízení jsou volitelné pro zařízení IoT Edge. Šablona zařízení umožňuje interakci s telemetrií, vlastnostmi a příkazy pomocí funkcí IoT Central, jako jsou řídicí panely a analýzy. Následující diagram znázorňuje strukturu modelu pro zařízení IoT Edge:

IoT Central modeluje zařízení IoT Edge následujícím způsobem:

• Každá šablona zařízení IoT Edge má model funkcí.
• Pro každý vlastní modul uvedený v manifestu nasazení přidejte definici modulu, pokud chcete k interakci s tímto modulem použít IoT Central.
• Model funkcí modulu implementuje jedno nebo více rozhraní modulů.
• Každé rozhraní modulu obsahuje telemetrii, vlastnosti a příkazy.

Základní model schopností můžete vygenerovat na základě modulů a vlastností definovaných v manifestu zařízení. Další informace najdete v tématu Přidání modulů a vlastností do šablon zařízení.

Vzory brány IoT Edge

IoT Central podporuje následující vzory zařízení IoT Edge:

IoT Edge jako transparentní brána

Podřízená zařízení se připojují k IoT Central prostřednictvím brány s vlastní identitou.

Zařízení IoT Edge se zřizuje v IoT Central spolu s podřízenými zařízeními připojenými k zařízení IoT Edge. Podpora modulu runtime pro zřizování podřízených zařízení prostřednictvím brány se v současné době nepodporuje.

Modul IoT Edge Hub se chová jako IoT Central a zpracovává připojení ze zařízení zaregistrovaných v IoT Central. Zprávy se předávají z podřízených zařízení do IoT Central, jako by mezi nimi nebyla žádná brána. V transparentní bráně nemůžete k manipulaci se zprávami z podřízených zařízení používat vlastní moduly.

Poznámka:

IoT Central v současné době nepodporuje připojení zařízení IoT Edge jako podřízeného zařízení k transparentní bráně IoT Edge. Důvodem je to, že všechna zařízení, která se připojují k IoT Central, jsou zřízená pomocí služby Device Provisioning Service (DPS) a služba DPS v současné době nepodporuje vnořené scénáře IoT Edge.

IoT Edge jako brána překladu protokolu

Tento model umožňuje připojit zařízení, která nemůžou používat žádné protokoly, které IoT Central podporuje.

Zařízení IoT Edge je zřízeno v IoT Central a veškerá telemetrie z podřízených zařízení je reprezentována jako pocházející ze zařízení IoT Edge. Podřízená zařízení připojená k zařízení IoT Edge nejsou ve službě IoT Central zřízená.

IoT Edge jako brána překladu identit

Podřízená zařízení se připojují k modulu v bráně, která pro ně poskytuje identity zařízení IoT Central.

Zařízení IoT Edge se zřizuje v IoT Central spolu s podřízenými zařízeními připojenými k zařízení IoT Edge. IoT Central v současné době nemá podporu modulu runtime pro bránu, aby poskytovala identitu a zřídila podřízená zařízení. Pokud používáte vlastní modul překladu identit, může IoT Central tento model podporovat.

Vztahy podřízených zařízení s bránou a moduly

Pokud se podřízená zařízení připojují k zařízení brány IoT Edge prostřednictvím modulu centra IoT Edge, je zařízení IoT Edge transparentní bránou:

Pokud se podřízená zařízení připojují k zařízení brány IoT Edge prostřednictvím vlastního modulu, je zařízení IoT Edge bránou překladu. V následujícím příkladu se podřízená zařízení připojují přes vlastní modul Modbus , který provede překlad protokolu:

Následující diagram znázorňuje připojení k zařízení brány IoT Edge prostřednictvím obou typů modulů. V tomto scénáři je zařízení IoT Edge transparentní i bránou překladu:

Podřízená zařízení se můžou připojit k zařízení brány IoT Edge prostřednictvím několika vlastních modulů. Následující diagram znázorňuje podřízená zařízení připojující se přes vlastní modul Modbus, vlastní modul BLE a modul centra IoT Edge:

Další informace o vzorech brány IoT Edge najdete v tématu Jak se dá zařízení IoT Edge použít jako brána.

Nasazení modulu runtime IoT Edge

Informace o tom, kde můžete spustit modul runtime IoT Edge, najdete v podporovaných systémech Azure IoT Edge.

Modul runtime IoT Edge můžete nainstalovat také v následujících prostředích:

• Instalace nebo odinstalace Azure IoT Edge pro Linux
• Instalace a zřízení Azure IoT Edge pro Linux na zařízení s Windows (Preview)
• Spuštění Azure IoT Edge na virtuálních počítačích s Ubuntu v Azure

Monitorování zařízení IoT Edge

Informace o tom, jak vzdáleně monitorovat flotilu IoT Edge, najdete v tématu Shromažďování a přenosové metriky.

Další kroky

Navrhovaným dalším krokem je naučit se vyvíjet vlastní moduly IoT Edge.