Sdílet prostřednictvím

Kurz: Nasazení Azure Stream Analytics jako modulu IoT Edge

Platí pro:IoT Edge 1.5 - zaškrtnuto IoT Edge 1.5

Důležité

Podporovanou verzí je IoT Edge 1.5 LTS. IoT Edge 1.4 LTS je konec životnosti od 12. listopadu 2024. Pokud používáte starší verzi, podívejte se na článek Aktualizace IoT Edge.

V tomto kurzu vytvoříte úlohu Azure Stream Analytics na webu Azure Portal a nasadíte ji jako modul IoT Edge bez dalšího kódu.

V tomto návodu se naučíte, jak:

  • Vytvořit úlohu Azure Stream Analytics, která zpracuje data na hraničním zařízení
  • Připojit se k nové úloze Azure Stream Analytics pomocí jiných modulů IoT Edge
  • Nasadit úlohu Azure Stream Analytics na zařízení IoT Edge z portálu Azure Portal

Diagram znázorňující architekturu datových proudů, včetně přípravy a nasazení úlohy Azure Stream Analytics

Modul Stream Analytics v tomto kurzu počítá průměrnou teplotu modulu v 30sekundových intervalech. Když průměr dosáhne 70, modul odešle upozornění, že zařízení provede akci. V tomto případě je akcí resetování simulovaného senzoru teploty. V produkčním prostředí můžete tuto funkci použít k vypnutí počítače nebo k preventivním opatřením, když teplota dosáhne nebezpečných úrovní.

Proč používat Azure Stream Analytics v IoT Edge?

Řada řešení IoT využívá analytické služby k získání přehledu o datech při jejich příchodu do cloudu ze zařízení IoT. S Azure IoT Edge přesunete logiku Azure Stream Analytics do samotného zařízení. Zpracování datových proudů telemetrie na hraničních zařízeních snižuje množství nahraných dat a dobu potřebnou k reakci na užitečné přehledy. Azure IoT Edge a Azure Stream Analytics se integrují, aby se zjednodušil vývoj úloh.

Azure Stream Analytics používá syntaxi strukturovaného dotazu pro analýzu dat v cloudu a na zařízeních IoT Edge. Další informace najdete v dokumentaci ke službě Azure Stream Analytics.

Požadavky

Pokud nemáte účet Azure, vytvořte si bezplatný účet před tím, než začnete.

  • Zařízení Azure IoT Edge.

    Pomocí postupu v rychlém startu pro zařízení s Linuxem nebo Windows použijte virtuální počítač Azure jako zařízení IoT Edge.

  • IoT Hub úrovně Free nebo Standard v Azure.

Vytvoření úlohy Azure Stream Analytics

V této části vytvoříte úlohu Azure Stream Analytics, která:

  • Přijímá data ze zařízení IoT Edge.
  • Dotazuje telemetrická data na hodnoty mimo nastavený rozsah.
  • Provede akci na zařízení IoT Edge na základě výsledků dotazu.

Vytvoření účtu úložiště

Když vytvoříte úlohu Azure Stream Analytics pro spuštění na zařízení IoT Edge, musíte ji uložit, aby k němu zařízení mělo přístup. Můžete použít existující účet Azure Storage nebo vytvořit nový.

  1. Na webu Azure Portal přejděte do části Vytvoření účtu úložiště prostředků

  2. Zadejte následující hodnoty pro vytvoření účtu úložiště:

    Pole Hodnota
    Předplatné Zvolte stejné předplatné jako pro vaše centrum IoT.
    Skupina prostředků Pro všechny testovací prostředky použijte stejnou skupinu prostředků pro rychlé starty a kurzy IoT Edge. Například IoTEdgeResources.
    Název Zadejte jedinečný název účtu úložiště.
    Umístění Vyberte umístění blízko vás.

  3. Ponechte výchozí hodnoty pro ostatní pole a vyberte Zkontrolovat a vytvořit.

  4. Zkontrolujte nastavení a pak vyberte Vytvořit.

Vytvoření nové úlohy

  1. Na webu Azure Portal vyberte:

    1. Vytvořit prostředek
    2. Internet věcí z nabídky vlevo
    3. Na panelu hledání zadejte Stream Analytics , abyste ho našli na Azure Marketplace.
    4. V rozevírací nabídce vyberte Vytvořit a pak úlohu Stream Analytics.

  2. Zadejte následující hodnoty pro vytvoření nové úlohy Stream Analytics:

    Pole Hodnota
    Název Zadejte název úlohy. Například IoTEdgeJob
    Předplatné Zvolte stejné předplatné jako pro vaše centrum IoT.
    Skupina prostředků Stejnou skupinu prostředků použijte pro všechny testovací prostředky, které vytvoříte během rychlých startů a kurzů ioT Edge. Například prostředek s názvem IoTEdgeResources.
    Oblast Zvolte umístění, které je blízko vás.
    Hostitelské prostředí Vyberte Edge. Tato možnost umožňuje nasazení do zařízení IoT Edge namísto cloudu.

  3. Vyberte Zkontrolovat a vytvořit.

  4. Potvrďte možnosti a pak vyberte Vytvořit.

Konfigurace úlohy

Po vytvoření úlohy Stream Analytics na webu Azure Portal ji nakonfigurujte pomocí vstupu, výstupu a dotazu , který se má spustit na datech, která procházejí.

Tato část ukazuje, jak vytvořit úlohu, která přijímá teplotní data ze zařízení IoT Edge. Analyzuje data ve 30sekundovém intervalu. Pokud průměrná teplota v daném okně překročí 70 stupňů, úloha odešle upozornění na zařízení IoT Edge.

Poznámka:

Určíte, odkud data pocházejí, a v další části nakonfigurujete nastavení IoT Edge, když úlohu nasadíte.

Nastavení vstupu a výstupu

  1. Přejděte k vaší úloze Stream Analytics na webu Azure Portal.

  2. V části Topologie úlohy vyberte Vstupy a pak vyberte Přidat vstup.

  3. V rozevíracím seznamu zvolte Edge Hub .

    Pokud v seznamu možnost Edge Hub nevidíte, možná jste vytvořili úlohu Stream Analytics jako úlohu hostované v cloudu. Zkuste vytvořit novou úlohu a ujistěte se, že jako hostitelské prostředí vyberete Edge .

  4. V podokně Nový vstup zadejte teplotu jako alias Vstup.

  5. V ostatních polích nechte výchozí hodnoty a vyberte Uložit.

  6. V části Topologie úlohy vyberte Výstupy a pak vyberte Přidat.

  7. V rozevíracím seznamu zvolte Edge Hub.

  8. V podokně Nový výstup zadejte upozornění jako alias pro výstup.

  9. V ostatních polích nechte výchozí hodnoty a vyberte Uložit.

Vytvoření dotazu

  1. V části Topologie úlohy vyberte Dotaz.

  2. Nahraďte výchozí text následujícím dotazem:

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

    V tomto dotazu odešle kód SQL do výstupu výstrahy příkaz reset, pokud průměrná teplota počítače v 30sekundovém okně dosáhne 70 stupňů. Příkaz resetování je předem naprogramován do senzoru jako akce.

  3. Vyberte Uložit dotaz.

Konfigurace nastavení IoT Edge

Pokud chcete nasadit úlohu Stream Analytics na zařízení IoT Edge, přidružte úlohu Azure Stream Analytics k účtu úložiště. Když úlohu nasadíte, definice úlohy exportuje do účtu úložiště jako kontejner.

  1. Ve službě Stream Analytics v nabídce Nastavení vyberte nastavení účtu úložiště.

  2. V možnosti Předplatná vyberte Úložiště objektů blob nebo ADLS Gen2.

  3. Váš účet úložiště Azure se na stránce automaticky zobrazí. Pokud ho nevidíte, ujistěte se, že vytvoříte úložiště. Pokud potřebujete zvolit jiné úložiště než úložiště uvedené v poli Účet úložiště , vyberte ho z rozevírací nabídky.

  4. Pokud jste provedli nějaké změny, vyberte Uložit .

Nasazení úlohy

Teď jste připraveni nasadit úlohu Azure Stream Analytics na zařízení IoT Edge.

V této části pomocí průvodce Nastavení modulů na webu Azure Portal vytvoříte manifest nasazení. Manifest nasazení je soubor JSON, který popisuje všechny moduly, které se nasazují do zařízení. Manifest také ukazuje registry kontejnerů, které ukládají image modulů, jak se mají moduly spravovat a jak spolu můžou moduly komunikovat. Vaše zařízení IoT Edge načte svůj manifest nasazení ze služby IoT Hub a pak pomocí informací v něm obsažených nasadí a nakonfiguruje všechny přiřazené moduly.

Pro účely tohoto kurzu nasadíte dva moduly. První je SimulatedTemperatureSensor, což je modul, který simuluje senzor teploty a vlhkosti. Druhým modulem je vaše úloha Stream Analytics. Modul senzoru poskytuje datový proud dat, která dotaz na úlohu analyzuje.

  1. Na webu Azure Portal přejděte do svého centra IoT.

  2. V nabídce Správa zařízení vyberte zařízenía pak ho otevřete výběrem zařízení IoT Edge.

  3. Vyberte Set modules (Nastavit moduly).

  4. Pokud jste na toto zařízení dříve nasadili modul SimulatedTemperatureSensor, může se automaticky naplní. Pokud ne, přidejte modul následujícím postupem:

    1. Vyberte + Přidat a zvolte modul IoT Edge.
    2. Jako název zadejte SimulatedTemperatureSensor.
    3. Jako identifikátor URI obrázku zadejte mcr.microsoft.com/azureiotedge-simulated-temperature-sensor:1.5.
    4. Ponechte ostatní výchozí nastavení a pak vyberte Přidat.

  5. Přidejte úlohu Azure Stream Analytics Edge následujícím postupem:

    1. Vyberte + Přidat a zvolte Modul Azure Stream Analytics.
    2. Vyberte předplatné a úlohu Azure Stream Analytics Edge, kterou jste vytvořili.
    3. Zvolte Uložit.

    Po uložení změn se podrobnosti úlohy Stream Analytics publikují do kontejneru úložiště, který jste vytvořili.

  6. Po dokončení nasazení přidání Stream Analytics ověřte, že se na stránce Nastavit moduly zobrazí dva nové moduly .

    Snímek obrazovky s potvrzením, že jsou na vašem zařízení dva nové moduly Snímek obrazovky také ukazuje, kde se nachází tlačítko Zkontrolovat a vytvořit.

  7. Vyberte Zkontrolovat a vytvořit. Zobrazí se manifest nasazení.

  8. Vyberte Vytvořit.

  9. Na stránce Nastavit moduly zařízení by se po několika minutách měly zobrazit uvedené a spuštěné moduly. Aktualizujte stránku, pokud se nezobrazují moduly, nebo počkejte několik minut a pak ji znovu aktualizujte.

Vysvětlení dvou nových modulů

  1. Na kartě Nastavit moduly vašeho zařízení vyberte název modulu Stream Analytics, abyste se mohli dostat na stránku Aktualizovat modul IoT Edge. Tady můžete nastavení aktualizovat.

    Na kartě Nastavení je identifikátor URI obrázku, který odkazuje na standardní image Azure Stream Analytics. Tato jedna image se používá pro každý modul Stream Analytics, který se nasadí do zařízení IoT Edge.

    Na kartě Nastavení dvojčete modulu se zobrazí JSON, který definuje vlastnost Azure Stream Analytics (ASA) s názvem ASAJobInfo. Hodnota této vlastnosti odkazuje na definici úlohy ve vašem kontejneru úložiště. Tato vlastnost je způsob konfigurace image Stream Analytics s podrobnostmi o konkrétní úloze.

    Ve výchozím nastavení má modul Stream Analytics stejný název jako úloha, na které je založená. Pokud chcete, můžete změnit název modulu na této stránce, ale není to nutné.

  2. Pokud jste provedli nějaké změny, vyberte Použít , pokud jste provedli změny, nebo zrušit .

Přiřazení tras k modulům

  1. Na stránce Nastavit moduly na zařízení:< název vašeho zařízení> vyberte Další: Trasy.

  2. Na kartě Trasy definujete, jak se zprávy předávají mezi moduly a IoT Hubem. Zprávy se vytvářejí pomocí párů název a hodnota.

    Přidejte názvy a hodnoty tras pomocí párů zobrazených v následující tabulce. Nahraďte instance {moduleName} názvem modulu Azure Stream Analytics. Tento modul by měl být stejný jako v seznamu modulů vašeho zařízení na stránce Nastavit moduly , jak je znázorněno na webu Azure Portal.

    Snímek obrazovky znázorňující název modulů Stream Analytics v zařízení IoT Edge na webu Azure Portal

    Název Hodnota
    telemetrieDoCloudu FROM /messages/modules/SimulatedTemperatureSensor/* INTO $upstream
    upozorněníDoCloudu FROM /messages/modules/{moduleName}/* INTO $upstream
    upozornění k resetování FROM /messages/modules/{moduleName}/* INTO BrokeredEndpoint("/modules/SimulatedTemperatureSensor/inputs/control")
    telemetrieToAsa FROM /messages/modules/SimulatedTemperatureSensor/* INTO BrokeredEndpoint("/modules/{moduleName}/inputs/temperature")

    Trasy, které zde deklarujete, definují tok dat prostřednictvím zařízení IoT Edge. Telemetrická data ze SimulatedTemperatureSensor se odesílají do IoT Hubu a do vstupu teploty nakonfigurovaného v úloze Stream Analytics. Výstupní zprávy výstrahy se odesílají do IoT Hubu a do modulu SimulatedTemperatureSensor, aby se aktivoval příkaz reset.

  3. Vyberte Další: Zkontrolovat + vytvořit.

  4. Na kartě Zkontrolovat a vytvořit uvidíte, jak se informace zadané v průvodci převedou na manifest nasazení JSON.

  5. Po dokončení kontroly manifestu vyberte Vytvořit a dokončete nastavení modulu.

Zobrazit data

Přejděte na zařízení IoT Edge a prohlédněte si interakci mezi modulem Azure Stream Analytics a modulem SimulatedTemperatureSensor.

Poznámka:

Pokud pro zařízení používáte virtuální počítač, použijte Azure Cloud Shell k přímému přístupu ke všem ověřeným službám Azure.

  1. Zkontrolujte, že v Dockeru běží všechny moduly:

    iotedge list

  2. Zobrazte si všechny systémové protokoly a data metrik. Nahraďte {moduleName} názvem modulu Azure Stream Analytics:

    iotedge logs -f {moduleName}

  3. Podívejte se, jak příkaz resetování ovlivňuje SimulatedTemperatureSensor zobrazením protokolů snímačů:

    iotedge logs SimulatedTemperatureSensor

    Teplotu stroje můžete sledovat postupně, dokud nedosáhne 70 stupňů po dobu 30 sekund. Potom modul Stream Analytics aktivuje resetování a teplota přístroje klesne na 21.

    Snímek obrazovky s příkazem reset v výstupu protokolů modulu

Vyčištění prostředků

Pokud chcete pokračovat k dalšímu doporučenému článku, ponechte prostředky a konfigurace, které jste vytvořili, a znovu je použijte. Také můžete dál používat stejné zařízení IoT Edge jako testovací zařízení.

Jinak odstraňte místní konfigurace a prostředky Azure, které jste použili v tomto článku, abyste se vyhnuli poplatkům.

Odstranění prostředků Azure

Odstranění prostředků Azure a skupin prostředků je nevratná akce. Ujistěte se, že nechtěně neodstraníte nesprávnou skupinu prostředků nebo prostředky. Pokud jste službu IoT Hub vytvořili v existující skupině prostředků, která obsahuje prostředky, které chcete zachovat, odstraňte pouze samotný prostředek IoT Hubu, nikoli skupinu prostředků.

Odstranění prostředků:

  1. Přihlaste se k portálu Azure Portal a potom vyberte Skupiny prostředků.
  2. Vyberte název skupiny prostředků, která obsahuje vaše testovací prostředky služby IoT Edge.
  3. Zkontrolujte seznam prostředků, které vaše skupina prostředků obsahuje. Pokud chcete odstranit všechny prostředky, můžete vybrat možnost Odstranit skupinu prostředků. Pokud chcete odstranit jenom některé z nich, můžete vybrat jednotlivé prostředky, které chcete odstranit jednotlivě.

Další kroky

V tomto kurzu nastavíte úlohu Azure Stream Analytics pro analýzu dat ze zařízení IoT Edge. Načetli jste modul Azure Stream Analytics na zařízení IoT Edge, abyste mohli zpracovávat a reagovat na zvýšení teploty místně a odeslali agregovaný datový proud do cloudu. Pokud se chcete dozvědět, jak vám Může Azure IoT Edge pomoct vytvářet další řešení, vyzkoušejte další kurz.

Nasazení modelu Azure Machine Learning jako modulu

  • Last updated on