Průvodce připojením zařízení IoT Central

Aplikace IoT Central umožňuje monitorovat a spravovat miliony zařízení během jejich životního cyklu. Tato příručka je určená vývojářům zařízení, kteří implementují kód pro spouštění na zařízeních, která se připojují k IoT Central.

Zařízení komunikují s aplikací IoT Central pomocí následujících primitiv:

  • Telemetrie je data, která zařízení odesílá do IoT Central. Například proud hodnot teploty ze senzoru onboardu.
  • Vlastnosti jsou stavové hodnoty, které zařízení hlásí do IoT Central. Například aktuální verze firmwaru zařízení. Můžete mít také zapisovatelné vlastnosti, které může IoT Central aktualizovat na zařízení, jako je cílová teplota.
  • Příkazy se volají z IoT Central k řízení chování zařízení. Aplikace IoT Central může například volat příkaz k restartování zařízení.

Typy zařízení

Následující části popisují hlavní typy zařízení, ke kterému se můžete připojit k aplikaci IoT Central:

Zařízení IoT

Zařízení IoT je samostatné zařízení, které se připojuje přímo ke službě IoT Central. Zařízení IoT obvykle odesílá telemetrii z jeho onboardingu nebo připojených senzorů do vaší aplikace IoT Central. Samostatná zařízení můžou také hlásit hodnoty vlastností, přijímat zapisovatelné hodnoty vlastností a reagovat na příkazy.

Zařízení IoT Edge

Zařízení IoT Edge se připojuje přímo ke službě IoT Central. Zařízení IoT Edge může odesílat vlastní telemetrii, hlásit jeho vlastnosti a reagovat na aktualizace a příkazy zapisovatelné vlastnosti. IoT Edge moduly zpracovávají data místně na IoT Edge zařízení. Zařízení IoT Edge může také fungovat jako zprostředkovatel pro jiná zařízení označovaná jako podřízená zařízení. Mezi scénáře, které používají IoT Edge zařízení, patří:

  • Agregace nebo filtrování telemetrie před odesláním do IoT Central Tento přístup může pomoct snížit náklady na odesílání dat do IoT Central.
  • Povolte zařízení, která se nemůžou připojit přímo ke službě IoT Central, a připojte se přes IoT Edge zařízení. Podřízené zařízení může například používat bluetooth pro připojení k IoT Edge zařízení, které se pak připojí přes internet k IoT Central.
  • Řízení podřízených zařízení místně, aby se zabránilo latenci přidružené k připojení k IoT Central přes internet.

IoT Central vidí jenom zařízení IoT Edge, ne podřízená zařízení připojená k IoT Edge zařízení.

Další informace najdete v tématu Přidání zařízení Azure IoT Edge do aplikace Azure IoT Central.

Brány

Zařízení brány spravuje jedno nebo více podřízených zařízení, která se připojují k vaší aplikaci IoT Central. Zařízení brány může zpracovávat telemetrii z podřízených zařízení před předáním do aplikace IoT Central. Zařízení IoT i zařízení IoT Edge můžou fungovat jako brány. Další informace najdete v tématu Definování nového typu zařízení brány IoT v aplikaci Azure IoT Central a postup připojení zařízení prostřednictvím IoT Edge transparentní brány.

Jak se zařízení připojují

Když připojíte zařízení k IoT Central, prochází následujícími fázemi: zaregistrovaným, zřízeným a připojeným zařízením.

Informace o monitorování stavu zařízení najdete v tématu Monitorování zařízení.

Registrace zařízení

Když zaregistrujete zařízení ve službě IoT Central, řeknete IoT Central ID zařízení, které chcete připojit k aplikaci. Volitelně můžete zařízení přiřadit k šabloně zařízení , která deklaruje možnosti zařízení vaší aplikaci.

Tip

ID zařízení může obsahovat písmena, čísla a - znak.

Zařízení můžete zaregistrovat v aplikaci IoT Central třemi způsoby:

  • Automaticky zaregistrujte zařízení při prvním pokusu o připojení. Tento scénář umožňuje výrobcům OEM hromadnou výrobu zařízení, která se můžou připojit bez registrace jako první. Další informace najdete v tématu Automatická registrace zařízení.

  • Přidejte zařízení hromadně ze souboru CSV. Další informace najdete v tématu Import zařízení.

  • Pomocí stránky Zařízení v aplikaci IoT Central zaregistrujte zařízení jednotlivě. Další informace najdete v tématu Přidání zařízení.

    Volitelně můžete vyžadovat, aby operátor zařízení schválil, než začne odesílat data.

    Tip

    Na stránce Skupiny připojení zařízení oprávnění > určuje možnost Automatické schválení, jestli operátor musí zařízení před zahájením odesílání dat ručně schválit.

V aplikaci IoT Central je potřeba zaregistrovat zařízení jenom jednou.

Zřízení zařízení

Když se zařízení poprvé pokusí připojit k vaší aplikaci IoT Central, spustí proces připojením ke službě Device Provisioning Service (DPS). DPS zkontroluje přihlašovací údaje zařízení a pokud jsou platné, zřídí zařízení připojovacím řetězcem pro jedno z interních ioT Hubů IoT Central. Služba DPS používá konfigurace registrace skupin ve vaší aplikaci IoT Central ke správě tohoto procesu zřizování za vás.

Tip

Zařízení také odešle hodnotu oboru ID , která říká DPS, ke které aplikaci IoT Central se zařízení připojuje. Obor ID můžete vyhledat v aplikaci IoT Central na stránce Skupiny připojení zařízení oprávnění>.

Zařízení by mělo obvykle ukládat připojovací řetězec do mezipaměti, který přijímá z DPS, ale mělo by být připravené na načtení nových podrobností o připojení, pokud aktuální připojení selže. Další informace najdete v tématu Zpracování selhání připojení.

Použití DPS umožňuje:

  • IoT Central pro připojení a připojení zařízení ve velkém měřítku
  • Vygenerujete přihlašovací údaje zařízení a nakonfigurujete zařízení offline bez registrace zařízení prostřednictvím uživatelského rozhraní IoT Central.
  • K registraci zařízení v IoT Central použijete vlastní ID zařízení. Použití vlastních ID zařízení zjednodušuje integraci se stávajícími systémy back-office.
  • Jediný konzistentní způsob připojení zařízení k IoT Central

Ověřování a připojení zařízení

Zařízení používá své přihlašovací údaje a připojovací řetězec, který přijal od DPS, pro připojení k aplikaci IoT Central a jeho ověření. Zařízení by také mělo odeslat ID modelu, které identifikuje šablonu zařízení, ke které je přiřazená.

IoT Central podporuje dva typy přihlašovacích údajů zařízení:

  • Sdílené přístupové podpisy
  • Certifikáty X.509

Další informace najdete v tématu Koncepty ověřování zařízení.

Všechna data vyměňovaná mezi zařízeními a službou Azure IoT Central se šifrují. IoT Hub ověří všechny požadavky ze zařízení, které se připojí k libovolnému z IoT Hub koncových bodů zařízení. Aby se zabránilo výměně přihlašovacích údajů přes drát, zařízení používá k ověření podepsané tokeny. Další informace najdete v tématu Řízení přístupu k IoT Hub.

Vzory připojení

Vývojáři zařízení obvykle používají jednu ze sad SDK zařízení k implementaci zařízení, která se připojují k aplikaci IoT Central. Některé scénáře, například pro zařízení, která se nemůžou připojit k internetu, vyžadují také bránu.

Návrh řešení musí brát v úvahu požadovaný model připojení zařízení. Tyto vzory spadají do dvou širokých kategorií. Obě kategorie zahrnují zařízení, která odesílají telemetrii do vaší aplikace IoT Central:

Trvalá připojení

Trvalá připojení vyžadují, aby vaše řešení vyžadovalo možnosti příkazů a řízení . Ve scénářích příkazů a řízení aplikace IoT Central odesílá příkazy do zařízení, aby kontrolovaly jejich chování téměř v reálném čase. Trvalá připojení udržují síťové připojení ke cloudu a znovu se připojují vždy, když dojde k přerušení. Pro trvalá připojení zařízení k IoT Central použijte protokol MQTT nebo protokol AMQP.

Následující možnosti podporují trvalá připojení zařízení:

  • Pomocí sad SDK zařízení IoT připojte zařízení a odesílejte telemetrii:

    Sady SDK zařízení umožňují vytvářet trvalá připojení k IoT Central jak protokoly MQTT, tak protokoly AMQP.

  • Připojte zařízení přes místní síť k zařízení IoT Edge, které předává telemetrii do IoT Central:

    Zařízení IoT Edge může vytvořit trvalé připojení ke službě IoT Central. U zařízení, která se nemůžou připojit k internetu nebo vyžadují izolaci sítě, použijte zařízení IoT Edge jako místní bránu. Brána předává telemetrii zařízení do IoT Central. Tato možnost umožňuje příkaz a řízení podřízených zařízení připojených k zařízení IoT Edge.

    Další informace najdete v tématu Připojení zařízení Azure IoT Edge k aplikaci Azure IoT Central.

  • Pomocí mostu zařízení IoT Central připojte zařízení, která používají vlastní protokol:

    Některá zařízení používají protokol nebo kódování, například LWM2M nebo COAP, které IoT Central v současné době nepodporuje. Most zařízení IoT Central funguje jako překladatel, který předává telemetrii do IoT Central. Protože most udržuje trvalé připojení, tato možnost umožňuje příkaz a řízení zařízení připojených k mostu.

    Další informace najdete v úložišti GitHubu mostu zařízení Azure IoT Central .

Dočasné připojení

Dočasné připojení jsou krátká připojení pro zařízení, která budou odesílat telemetrická data do vaší aplikace IoT Central. Jakmile zařízení odešle telemetrii, připojení se zahodí. Zařízení se znovu připojí, když má k odeslání více telemetrických dat. Dočasné připojení nejsou vhodná pro scénáře příkazů a řízení.

Následující možnosti podporují dočasné připojení zařízení:

  • Připojte zařízení a odesílejte telemetrii pomocí protokolu HTTP:

    IoT Central podporuje klienty zařízení, kteří k odesílání telemetrie používají rozhraní HTTP API. Další informace najdete v dokumentaci k rozhraní API pro odesílání událostí zařízení .

    Poznámka

    Pomocí DPS zřiďte a zaregistrujte zařízení ve službě IoT Central před použitím rozhraní HTTP API k odesílání telemetrie.

  • Připojení zařízení pomocí mostu zařízení IoT Central v bezstavovém režimu:

    Nasaďte most zařízení IoT Central jako funkci Azure Functions. Funkce přijímá příchozí telemetrická data jako požadavky HTTP a předává je do IoT Central. Most zařízení IoT Central se integruje s DPS a automaticky zpracovává zřizování zařízení za vás.

    Další informace najdete v úložišti GitHubu mostu zařízení Azure IoT Central .

  • Připojení externích cloudů pomocí mostu zařízení IoT Central v bezstavovém režimu:

    Pomocí mostu zařízení Azure IoT Central přeposílejte zprávy do IoT Central z jiných cloudů IoT, jako jsou SigFox, Částice a Síť Věcí.

    Další informace najdete v úložišti GitHubu mostu zařízení Azure IoT Central .

Transformace dat a vlastní výpočty příchozího přenosu dat

Některé scénáře vyžadují telemetrii zařízení rozšířenou o data z externích systémů nebo úložišť. Rozšíření telemetrie před dosažením IoT Central umožňuje funkce, jako jsou řídicí panely a pravidla, používat rozšířená data.

Některé scénáře vyžadují transformaci telemetrie před dosažením IoT Central. Například transformace telemetrie ze starších formátů.

Pro vlastní transformace nebo výpočty jsou k dispozici následující možnosti, než IoT Central ingestuje telemetrii:

  • Použijte IoT Edge:

    Používejte vlastní moduly v IoT Edge pro vlastní transformace a výpočty. Použijte IoT Edge, když vaše zařízení používají sady SDK zařízení Azure IoT.

  • Použijte most zařízení IoT Central:

    Pro vlastní transformace a výpočty použijte adaptéry mostu zařízení IoT Central.

Další informace najdete v tématu Transformace dat pro IoT Central.

Další kroky

Pokud jste vývojář zařízení a chcete se ponořit do nějakého kódu, navrhovaným dalším krokem je vytvoření a připojení klientské aplikace k aplikaci Azure IoT Central.

Pokud se chcete dozvědět více o implementaci zařízení, přečtěte si téma Implementace zařízení a osvědčené postupy pro IoT Central.

Další informace o používání IoT Central najdete v navrhovaných dalších krocích k vyzkoušení rychlých startů, počínaje vytvořením aplikace Azure IoT Central.