Sdílet prostřednictvím

Osvědčené postupy pro konfiguraci zařízení v rámci řešení IoT

Automatická správa zařízení ve službě Azure IoT Hub automatizuje mnoho opakujících se a složitých úloh správy velkých vozového parku zařízení po celou dobu jejich životního cyklu. Tento článek definuje řadu osvědčených postupů pro různé role spojené s vývojem a provozem řešení IoT.

  • Výrobce/integrátor hardwaru IoT: Výrobci hardwaru IoT, integrátorů sestavující hardware od různých výrobců nebo dodavatelů poskytující hardware pro nasazení IoT vyrobeného nebo integrovaného jinými dodavateli. Zapojené do vývoje a integrace firmwaru, vložených operačních systémů a vloženého softwaru.

  • Vývojář řešení IoT: Vývoj řešení IoT obvykle provádí vývojář řešení. Tento vývojář může být součástí interního týmu nebo systémového integrátora specializujícího se na tuto činnost. Vývojář řešení IoT může vyvíjet různé komponenty řešení IoT od začátku, integrovat různé standardní nebo opensourcové komponenty.

  • Operátor řešení IoT: Po nasazení řešení IoT vyžaduje dlouhodobé operace, monitorování, upgrady a údržbu. Tyto úlohy může provádět několik týmů, jako je interní tým, který se skládá ze specialistů na informační technologie, hardwarových operací a údržby a odborníků na doménu, kteří monitorují správné chování celé infrastruktury IoT.

Vysvětlení automatické správy zařízení pro konfiguraci zařízení IoT ve velkém měřítku

Automatická správa zařízení zahrnuje řadu výhod dvojčat zařízení a dvojčat modulů k synchronizaci požadovaných a ohlášených stavů mezi cloudem a zařízeními. Automatické konfigurace zařízení automaticky aktualizují velké sady dvojčat a shrnují průběh a dodržování předpisů. Následující základní kroky popisují, jak se vyvíjí a používá automatická správa zařízení:

  • Výrobce nebo integrátor hardwaru IoT implementuje funkce správy zařízení ve vložené aplikaci pomocí dvojčat zařízení. Mezi tyto funkce patří aktualizace firmwaru, instalace a aktualizace softwaru a správa nastavení.

  • Vývojář řešení IoT implementuje vrstvu správy operací správy zařízení pomocí dvojčat zařízení a automatických konfigurací zařízení. Řešení by mělo zahrnovat definování rozhraní operátora pro provádění úloh správy zařízení.

  • Operátor řešení IoT používá řešení IoT k provádění úloh správy zařízení, zejména k seskupení zařízení, inicializaci změn konfigurace, jako jsou aktualizace firmwaru, monitorování průběhu a řešení problémů, které vznikají.

Výrobce/integrátor hardwaru IoT

Níže jsou uvedené osvědčené postupy pro výrobce hardwaru a integrátory, kteří pracují s vývojem vloženého softwaru:

  • Implementace dvojčat zařízení: Dvojčata zařízení umožňují synchronizovat požadovanou konfiguraci z cloudu a hlásit aktuální konfiguraci a vlastnosti zařízení. Nejlepším způsobem, jak implementovat dvojčata zařízení ve vložených aplikacích, je prostřednictvím sad SDK Azure IoT. Dvojčata zařízení jsou nejvhodnější pro konfiguraci, protože:

    • Podpora obousměrné komunikace
    • Umožňuje stav připojených i odpojených zařízení.
    • Dodržujte zásadu konečné konzistence.
    • V cloudu je plně možné dotazovat.

  • Strukturujte dvojče zařízení pro správu zařízení: Dvojče zařízení by mělo být strukturované tak, aby vlastnosti správy zařízení byly logicky seskupené do oddílů. Díky tomu se změny konfigurace izolují, aniž by to mělo vliv na ostatní části dvojčete. Vytvořte například oddíl v rámci požadovaných vlastností firmwaru, jiného oddílu pro software a třetí část pro nastavení sítě.

  • Zpráva o atributech zařízení, které jsou užitečné pro správu zařízení: Atributy, jako jsou výrobce a model fyzického zařízení, firmware, operační systém, sériové číslo a další identifikátory, jsou užitečné pro sestavování zpráv a jako parametry pro cílení změn konfigurace.

  • Definujte hlavní stavy pro hlášení stavu a průběhu: Stavy nejvyšší úrovně by měly být uvedeny tak, aby se mohly ohlásit operátorovi. Aktualizace firmwaru například hlásí stav Aktuální, Stahování, Použití, Probíhá a Chyba. Definujte další pole pro další informace o jednotlivých stavech.

Vývojář řešení IoT

Níže jsou uvedené osvědčené postupy pro vývojáře řešení IoT, kteří vytvářejí systémy založené na Azure:

  • Implementace dvojčat zařízení: Dvojčata zařízení umožňují synchronizovat požadovanou konfiguraci z cloudu a hlásit aktuální konfiguraci a vlastnosti zařízení. Nejlepší způsob implementace dvojčat zařízení v rámci cloudových řešení je prostřednictvím sad SDK Azure IoT. Dvojčata zařízení jsou nejvhodnější pro konfiguraci, protože:

    • Podpora obousměrné komunikace
    • Umožňuje stav připojených i odpojených zařízení.
    • Dodržujte zásadu konečné konzistence.
    • V cloudu je plně možné dotazovat.

  • Uspořádání zařízení pomocí značek dvojčat zařízení: Řešení by mělo operátorovi umožnit definovat kvalitní okruhy nebo jiné sady zařízení na základě různých strategií nasazení, jako je kanár. Organizaci zařízení je možné implementovat v rámci vašeho řešení pomocí značek a dotazů dvojčete zařízení. Organizace zařízení je nezbytná k bezpečnému a přesnému zavedení konfigurace.

  • Implementace automatických konfigurací zařízení: Automatické konfigurace zařízení nasazují a monitorují změny konfigurace velkých sad zařízení IoT prostřednictvím dvojčat zařízení.

    Automatické konfigurace zařízení cílí na sady dvojic zařízení prostřednictvím cílové podmínky, což je dotaz na značky dvojic zařízení nebo nahlášené vlastnosti. Cílový obsah je sada požadovaných vlastností, které jsou nastavené v cílových dvojčatech zařízení. Cílový obsah by měl odpovídat struktuře dvojčat zařízení definované výrobcem/integrátorem hardwaru IoT. Metriky jsou dotazy na ohlášené vlastnosti dvojčete zařízení a měly by také odpovídat struktuře dvojčete zařízení definované výrobcem/integrátorem hardwaru IoT.

    Automatické konfigurace zařízení se spustí poprvé krátce po vytvoření konfigurace a pak v pětiminutových intervalech. Využívají také službu IoT Hub, která provádí operace dvojčete zařízení rychlostí, která překračuje limity omezování čtení a aktualizací dvojčat zařízení.

  • Použijte službu Device Provisioning: Vývojáři řešení by měli používat službu Device Provisioning k přiřazení štítků zařízení dvojčete novým zařízením, aby byla automaticky nakonfigurována pomocí automatických konfigurací zařízení, které jsou cíleny na dvojčata s tímto štítkem.

Operátor řešení IoT

Níže jsou uvedené osvědčené postupy pro operátory řešení IoT, kteří používají řešení IoT založené na Azure:

  • Uspořádání zařízení pro správu: Řešení IoT by mělo definovat nebo umožňovat vytváření kvalitních okruhů nebo jiných sad zařízení na základě různých strategií nasazení, jako je kanár. Sady zařízení se používají k zavedení změn konfigurace a k provádění dalších operací správy zařízení ve velkém měřítku.

  • Provedení změn konfigurace pomocí postupného zavedení: Postupné zavedení je celkový proces, kdy operátor nasadí změny do širší sady zařízení IoT. Cílem je provádět změny postupně, aby se snížilo riziko provádění rozsáhlých zásadních změn.  Operátor by měl použít rozhraní řešení k vytvoření automatické konfigurace zařízení a cílová podmínka by měla cílit na počáteční sadu zařízení (například kanárskou skupinu). Operátor by pak měl ověřit změnu konfigurace v počáteční sadě zařízení.

    Po dokončení ověření operátor aktualizuje automatickou konfiguraci zařízení tak, aby zahrnoval větší sadu zařízení. Operátor by měl také nastavit prioritu, aby konfigurace byla vyšší než ostatní konfigurace aktuálně zacílená na tato zařízení. Zavedení je možné monitorovat pomocí metrik hlášených automatickou konfigurací zařízení.

  • V případě chyb nebo chybných konfigurací proveďte vrácení zpět: Automatická konfigurace zařízení, která způsobuje chyby nebo chybné konfigurace, se dá vrátit zpět změnou podmínky cílení tak, aby zařízení přestala splňovat podmínku cílení. Ujistěte se, že na tato zařízení je stále zaměřena jiná automatická konfigurace zařízení s nižší prioritou. Ověřte, že vrácení zpět bylo úspěšné zobrazením metrik: Vrácená konfigurace by už neměla zobrazovat stav pro nezcílená zařízení a metriky druhé konfigurace by teď měly zahrnovat počty zařízení, která jsou stále cílená.

Další kroky

  • Last updated on