Freigeben über

Was ist Azure IoT Hub?

Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) ist ein Netzwerk physischer Geräte, die über das Internet oder ein anderes Netzwerk eine Verbindung mit anderen Geräten und Diensten herstellen und mit ihnen Daten austauschen. Es gibt derzeit mehr als 10 Milliarden verbundene Geräte auf der Welt und mehr werden jedes Jahr hinzugefügt. Alles, was mit den erforderlichen Sensoren und Software eingebettet werden kann, kann über das Internet verbunden werden.

Azure IoT Hub ist ein verwalteter Dienst, der als zentraler Nachrichtenhub in einer cloudbasierten IoT-Lösung fungiert. Es ermöglicht eine zuverlässige und sichere Kommunikation im Maßstab zwischen einer IoT-Anwendung und ihren angeschlossenen Geräten. Fast jedes Gerät kann mit einem IoT Hub verbunden werden.

Es werden mehrere Messagingmuster unterstützt, einschließlich Gerät-zu-Cloud-Messaging, Hochladen von Dateien von Geräten und Anforderung-Antwort-Methoden zum Steuern Ihrer Geräte aus der Cloud. IoT Hub unterstützt auch die Überwachung, um das Erstellen von Geräten sowie Geräteverbindungen und Gerätefehler nachzuverfolgen.

IoT Hub lässt sich auf Millionen von gleichzeitig verbundenen Geräten und Millionen von Ereignissen pro Sekunde skalieren, um Ihre IoT-Workloads zu unterstützen.

Sie können IoT Hub in andere Azure-Dienste integrieren, um vollständige End-to-End-Lösungen zu erstellen. Verwenden Sie z.B. Folgendes:

  • Azure Event Grid , damit Ihr Unternehmen schnell auf kritische Ereignisse reagieren kann.
  • Azure Logic Apps: Mit diesem Dienst automatisieren Sie Ihre Geschäftsprozesse.
  • Azure Machine Learning: Mit diesem Dienst fügen Sie Ihrer Lösung Modelle für maschinelles Lernen und KI hinzu.
  • Azure Stream Analytics: Mit diesem Dienst führen Sie in Echtzeit Analyseberechnungen für die Datenströme aus Ihren Geräten aus.

IoT-Geräte

IoT-Geräte unterscheiden sich von anderen Clients wie Browsern und mobilen Apps. Für IoT-Geräte gilt beispielsweise Folgendes:

  • Sind häufig eingebettete Systeme ohne menschlichen Operator
  • Kann an Remotestandorten bereitgestellt werden, an denen physischer Zugriff teuer ist
  • Kann nur über das Back-End der Lösung erreichbar sein
  • Möglicherweise haben begrenzte Energie- und Verarbeitungsressourcen
  • Kann zeitweilige, langsame oder teure Netzwerkkonnektivität aufweisen
  • Möglicherweise müssen proprietäre, benutzerdefinierte oder branchenspezifische Anwendungsprotokolle verwendet werden.

Geräteidentität und -authentifizierung

Bei jedem IoT-Hub gibt es eine Identitätsregistrierung, in der Informationen zu den Geräten und Modulen gespeichert werden, die eine Verbindung mit ihm herstellen dürfen. Damit ein Gerät oder Modul eine Verbindung herstellen kann, muss die Identitätsregistrierung des IoT-Hubs einen Eintrag für dieses Gerät bzw. Modul enthalten. Das Gerät oder Modul authentifiziert sich beim IoT-Hub zudem mit Anmeldeinformationen, die in der Identitätsregistrierung gespeichert sind.

Wir unterstützen zwei Authentifizierungsmethoden zwischen dem Gerät und dem IoT Hub. Sie können eine SAS-tokenbasierte Authentifizierung oder eine X.509-Zertifikatauthentifizierung verwenden.

Die SAS-Tokenmethode ermöglicht es, dass das Gerät bei jedem Aufruf des IoT Hubs authentifiziert wird, indem dem Aufruf der symmetrische Schlüssel zugeordnet wird. Die X.509-Authentifizierung ermöglicht die Authentifizierung eines IoT-Geräts im Rahmen des Transport Layer Security (TLS)-Standardverbindungsaufbaus. Die Wahl zwischen den beiden Methoden hängt davon ab, wie sicher die Geräteauthentifizierung sein muss und ob der private Schlüssel sicher auf dem Gerät gespeichert werden kann.

Sie können mithilfe des IoT Hub Device Provisioning Service viele Geräte gleichzeitig einrichten und bereitstellen.

Weitere Informationen finden Sie unter Geräteverwaltung und -steuerung.

Gerätekommunikation

Die Internetverbindung zwischen dem IoT-Gerät und IoT Hub wird standardmäßig mit TLS (Transport Layer Security) geschützt. Azure IoT unterstützt TLS 1.2, TLS 1.1 und TLS 1.0 in der angegebenen Reihenfolge. Unterstützung für TLS 1.0 wird nur zum Zweck der Abwärtskompatibilität geboten. Über die TLS-Unterstützung in IoT Hub können Sie herausfinden, wie Sie Ihren Hub für die Verwendung von TLS 1.2 konfigurieren, weil diese Version die höchste Sicherheit bietet.

IoT-Geräte senden in der Regel Daten von den Sensoren an Back-End-Dienste in der Cloud. Es sind jedoch auch andere Kommunikationstypen möglich, z. B. ein Back-End-Dienst, der Befehle an Ihre Geräte sendet. Beispiel:

  • Ein Kühllaster, der alle 5 Minuten Temperaturdaten an einen IoT Hub sendet
  • Ein Back-End-Dienst sendet einen Befehl an ein Gerät, um die Frequenz zu ändern, mit der es Daten sendet, um die Diagnose eines Problems zu unterstützen.
  • Ein Gerät, das einen Batchreaktor in einer chemischen Anlage überwacht, sendet eine Warnung, wenn die Temperatur einen bestimmten Wert überschreitet.

Weitere Informationen finden Sie unter Geräteinfrastruktur und -konnektivität.

Gerätetelemetrie

Beispiele für Telemetriedaten, die von einem Gerät empfangen werden, können Sensordaten wie Geschwindigkeit oder Temperatur, eine Fehlermeldung wie ein verpasstes Ereignis oder eine Informationsmeldung zur Mitteilung sein, dass das Gerät fehlerfrei ist. IoT-Geräte senden Ereignisse an eine Anwendung, um Erkenntnisse zu gewinnen. Anwendungen erfordern möglicherweise bestimmte Teilmengen von Ereignissen für die Verarbeitung oder den Speicher an verschiedenen Endpunkten.

Geräteeigenschaften

Eigenschaften können aus dem IoT Hub gelesen oder festgelegt und zum Senden von Benachrichtigungen verwendet werden, wenn eine Aktion abgeschlossen wurde. Ein Beispiel für eine bestimmte Eigenschaft auf einem Gerät ist die Temperatur. Die Temperatur kann eine schreibbare Eigenschaft sein, die auf dem Gerät aktualisiert oder aus einem an das Gerät angeschlossenen Temperatursensor gelesen werden kann.

Sie können Eigenschaften in IoT Hub mithilfe von Gerätezwillingen oder Plug & Play aktivieren.

Gerätebefehle

IoT Hub implementiert Befehle, indem es Ihnen ermöglicht wird, direkte Methoden auf Geräten aufzurufen. Ein Beispiel für einen Befehl ist der Neustart eines Geräts. Direkte Methoden stellen eine Anforderungsantwortinteraktion mit einem Gerät dar, das einem HTTP-Aufruf ähnelt, bei dem er erfolgreich ist oder sofort fehlschlägt (nach einem vom Benutzer angegebenen Timeout). Dieser Ansatz eignet sich für Szenarien, in denen die Vorgehensweise bei sofortigen Aktionen unterschiedlich ist, je nachdem, ob das Gerät reagieren konnte oder nicht.

Reagieren auf Gerätedaten

IoT Hub ermöglicht es Ihnen, den Nutzen Ihrer Gerätedaten bei anderen Azure-Diensten zu erhöhen, sodass Sie zur vorhersagbaren Problemlösung (statt zur reaktiven Verwaltung) wechseln können. Verbinden Sie Ihren IoT Hub mit anderen Azure-Diensten, um Machine Learning, Analysen und KI durchzuführen, auf Echtzeitdaten zu reagieren, die Verarbeitung zu optimieren und tiefere Erkenntnisse zu gewinnen.

Hinweis

Azure IoT Hub speichert Kundendaten nicht außerhalb der Geografie, in der Sie die Dienstinstanz bereitstellen. Weitere Informationen finden Sie unter Regionsübergreifende Replikation in Azure.

Integrierter Endpunkt sammelt Gerätedaten standardmäßig

Ein integrierter Endpunkt sammelt standardmäßig Daten von Ihrem Gerät. Die Daten werden mithilfe eines „Anforderung/Antwort“-Musters über dedizierte IoT-Geräteendpunkte gesammelt, stehen für eine maximale Dauer von sieben Tagen zur Verfügung und können verwendet werden, um Aktionen auf einem Gerät durchzuführen. Dies sind die Daten, die vom Geräteendpunkt akzeptiert werden:

  • Senden von Gerät-an-Cloud-Nachrichten.
  • Empfangen von Cloud-an-Gerät-Nachrichten.
  • Einleiten von Dateiuploads.
  • Abrufen und Aktualisieren der Eigenschaften von Gerätezwillingen.
  • Empfangen von Anforderungen direkter Methoden.

Weitere Informationen zu IoT Hub-Endpunkten finden Sie unter IoT Hub-Endpunkte.

Nachrichtenrouting sendet Daten an andere Endpunkte

Daten können zur Weiterverarbeitung auch an andere Dienste weitergeleitet werden. Mit der Aufskalierung der IoT-Lösung können auch die Anzahl der Geräte, die Menge von Ereignissen, die Vielfalt von Ereignissen und verschiedene Dienste variieren. Eine flexible, skalierbare, konsistente und zuverlässige Methode für das Routing von Ereignissen ist für dieses Muster erforderlich. Ein Tutorial zu den verschiedenen Verwendungen des Nachrichtenrouting finden Sie unter Tutorial: Senden von Gerätedaten an Azure Storage über IoT Hub-Nachrichtenrouting.

IoT Hub unterstützt das Einrichten benutzerdefinierter Endpunkte für Azure-Dienste wie Storage-Container, Event Hubs, Service Bus-Warteschlangen, Service Bus-Themen und Cosmos DB. Nachdem der Endpunkt eingerichtet wurde, können Sie Ihre IoT-Daten an einen dieser Endpunkte weiterleiten, um nachgeschaltete Datenvorgänge auszuführen.

IoT Hub lässt sich auch in Event Grid integrieren, wodurch es Ihnen ermöglicht wird, Daten an mehrere Abonnenten aufzufächern. Event Grid ist ein vollständig verwalteter Ereignisdienst, mit dem Sie Ereignisse über viele verschiedene Azure-Dienste und -Anwendungen hinweg problemlos verwalten können. Event Grid vereinfacht das Erstellen ereignisgesteuerter Anwendungen und serverloser Architekturen. Weitere Informationen finden Sie unter Vergleichen von Nachrichtenweiterleitung und Event Grid für IoT Hub.

Nächste Schritte

Um eine umfassende IoT-Lösung zu testen, lesen Sie die Schnellstartanleitungen zu IoT Hub:

Weitere Informationen zu den Möglichkeiten, wie Sie IoT-Lösungen mit Azure IoT erstellen und bereitstellen können, finden Sie unter: