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Automatische Verwaltung von IoT-Geräten und -Modulen über die Azure CLI

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Die automatische Geräteverwaltung in Azure IoT Hub automatisiert viele der repetitiven und komplexen Aufgaben im Zusammenhang mit der Verwaltung eines umfangreichen Gerätebestands. Mit der automatischen Geräteverwaltung können Sie eine Gruppe von Geräten auf der Grundlage ihrer Eigenschaften als Ziel festlegen, eine gewünschte Konfiguration definieren und dann IoT Hub die Geräte aktualisieren lassen, wenn sie in den entsprechenden Bereich fallen. Dieses Update erfolgt mithilfe einer automatischen Gerätekonfiguration oder einer automatischen Modulkonfiguration, mit der Sie die Fertigstellung und Compliance zusammenfassen, Zusammenführung und Konflikte verarbeiten und Konfigurationen gestaffelt einführen können.

Hinweis

Die in diesem Artikel beschriebenen Features stehen nur im Standard-Tarif von IoT Hub zur Verfügung. Weitere Informationen zu den IoT Hub-Tarifen „Basic“ und „Standard/Free“ finden Sie unter Wählen des richtigen IoT Hub-Tarifs für Ihre Lösung.

Bei der automatischen Geräteverwaltung werden mehrere Geräte- oder Modulzwillinge mit den gewünschten Eigenschaften aktualisiert und eine Zusammenfassung bereitgestellt, die auf den gemeldeten Eigenschaften der Zwillinge basiert. Für die automatische Gerätekonfiguration werden eine neue Klasse und ein JSON-Dokument eingeführt, das als Konfiguration bezeichnet wird und aus drei Teilen besteht:

  • Die Zielbedingung definiert den Umfang der zu aktualisierenden Geräte- oder Modulzwillinge. Die Zielbedingung wird als Abfrage für Gerätezwillingstags und/oder gemeldete Eigenschaften angegeben.

  • Der Zielinhalt definiert die gewünschten Eigenschaften, die in den Zielgeräte- oder Zielmodulzwillingen hinzugefügt oder aktualisiert werden sollen. Der Inhalt umfasst einen Pfad zu dem Abschnitt der gewünschten Eigenschaften, die geändert werden sollen.

  • Die Metriken definieren die zusammenfassenden Angaben zu verschiedenen Konfigurationszuständen wie z.B. Erfolgreich, In Bearbeitung und Fehler. Benutzerdefinierte Metriken werden als Abfragen für gemeldete Zwillingseigenschaften angegeben. Systemmetriken sind die Standardmetriken, die den Zwillingsaktualisierungsstatus messen, z. B. die Anzahl von Zielzwillingen und die Anzahl der Zwillinge, die erfolgreich aktualisiert wurden.

Automatische Konfigurationen werden zum ersten Mal kurz nach Erstellung der Konfiguration ausgeführt und anschließend in Intervallen von fünf Minuten. Metrikabfragen werden bei jeder Ausführung der automatischen Konfiguration ausgeführt. Maximal 100 automatische Konfigurationen werden auf IoT-Hubs auf Standardebene unterstützt und zehn auf kostenlosen IoT-Hubs. Außerdem gelten Drosselungslimits. Weitere Informationen finden Sie unter Kontingente und Drosselung.

Voraussetzungen für die Befehlszeilenschnittstelle

  • Ein IoT Hub in Ihrem Azure-Abonnement.

  • Die Azure CLI ist in Ihrer Umgebung vorhanden. Ihre Azure CLI-Version muss mindestens 2.0.70 lauten. Verwenden Sie az –-version, um dies zu überprüfen. Diese Version unterstützt az-Erweiterungsbefehle, und das Framework für Knack-Befehle wird eingeführt.

  • Die IoT-Erweiterung für die Azure CLI ist vorhanden.

Hinweis

In diesem Artikel wird die neueste Version der Azure IoT-Erweiterung namens azure-iot verwendet. Die Legacy-Version heißt azure-cli-iot-ext. Es sollte jedoch jeweils nur eine Version installiert sein. Sie können den Befehl az extension list verwenden, um die derzeit installierten Erweiterungen zu überprüfen.

Verwenden Sie az extension remove --name azure-cli-iot-ext, um die Legacy-Version der Erweiterung zu entfernen.

Verwenden Sie az extension add --name azure-iot, um die neue Version der Erweiterung hinzuzufügen.

Verwenden Sie az extension list, um die installierten Erweiterungen anzuzeigen.

Implementieren von Zwillingen

Für automatische Gerätekonfigurationen ist der Einsatz von Gerätezwillingen erforderlich, um den Zustand zwischen der Cloud und den Geräten zu synchronisieren. Weitere Informationen finden Sie unter Verstehen und Verwenden von Gerätezwillingen in IoT Hub.

Für automatische Modulkonfigurationen ist der Einsatz von Modulzwillingen erforderlich, um den Status zwischen der Cloud und den Modulen zu synchronisieren. Weitere Informationen finden Sie unter Verstehen und Verwenden von Modulzwillingen in IoT Hub.

Verwenden von Tags mit Zwillingen als Ziel

Bevor Sie eine Konfiguration erstellen, müssen Sie angeben, welche Geräte oder Module Sie als Ziel verwenden möchten. Azure IoT Hub identifiziert Geräte, verwendet Tags im Gerätezwilling und identifiziert Module mithilfe von Tags im Modulzwilling. Jedes Gerät oder Modul kann mehrere Tags haben, die Sie auf jede für Ihre Lösung sinnvolle Weise definieren können. Wenn Sie beispielsweise Geräte an verschiedenen Standorten verwalten, fügen Sie einem Gerätezwilling die folgenden Tags hinzu:

"tags": {
	"location": {
		"state": "Washington",
		"city": "Tacoma"
    }
},

Definieren der Zielinhalte und -metriken

Die Abfragen von Zielinhalten und -metriken werden als JSON-Dokumente angegeben, in denen die gewünschten festzulegenden Eigenschaften des Geräte- oder Modulzwillings und die gemeldeten zu messenden Eigenschaften beschrieben werden. Speichern Sie die Zielinhalte und -metriken lokal als TXT-Dateien, um eine automatische Konfiguration mithilfe der Azure CLI zu erstellen. Sie verwenden die Dateipfade in einem späteren Abschnitt, wenn Sie den Befehl zum Anwenden der Konfiguration auf Ihr Gerät ausführen.

Hier sehen Sie ein einfaches Zielinhaltsbeispiel für eine automatische Gerätekonfiguration:

{
  "content": {
    "deviceContent": {
      "properties.desired.chillerWaterSettings": {
        "temperature": 38,
        "pressure": 78
      }
    }
}

Automatische Modulkonfigurationen verhalten sich ähnlich, aber Sie zielen auf moduleContent statt auf deviceContent.

{
  "content": {
    "moduleContent": {
      "properties.desired.chillerWaterSettings": {
        "temperature": 38,
        "pressure": 78
      }
    }
}

Hier sind Beispiele für Metrikabfragen:

{
  "queries": {
    "Compliant": "select deviceId from devices where configurations.[[chillerdevicesettingswashington]].status = 'Applied' AND properties.reported.chillerWaterSettings.status='current'",
    "Error": "select deviceId from devices where configurations.[[chillerdevicesettingswashington]].status = 'Applied' AND properties.reported.chillerWaterSettings.status='error'",
    "Pending": "select deviceId from devices where configurations.[[chillerdevicesettingswashington]].status = 'Applied' AND properties.reported.chillerWaterSettings.status='pending'"
  }
}

Metrikabfragen für Module sind auch mit Abfragen für Geräte vergleichbar, aber Sie wählen für moduleId aus devices.modules aus. Beispiel:

{
  "queries": {
    "Compliant": "select deviceId, moduleId from devices.module where configurations.[[chillermodulesettingswashington]].status = 'Applied' AND properties.reported.chillerWaterSettings.status='current'"
  }
}

Erstellen einer Konfiguration

Sie können maximal 100 automatische Konfigurationen auf IoT-Hubs auf Standardebene erstellen und zehn auf kostenlosen IoT-Hubs. Weitere Informationen finden Sie unter Kontingente und Drosselung.

Sie konfigurieren Zielgeräte, indem Sie eine Konfiguration erstellen, die aus Zielinhalten und -metriken besteht. Verwenden Sie den folgenden Befehl, um eine Konfiguration zu erstellen:

   az iot hub configuration create --config-id [configuration id] \
     --labels [labels] --content [file path] --hub-name [hub name] \
     --target-condition [target query] --priority [int] \
     --metrics [metric queries]

  • --config-id: Der Name der Konfiguration, die im IoT Hub erstellt werden soll. Geben Sie Ihrer Konfiguration einen eindeutigen Namen, der aus bis zu 128 Zeichen besteht. Kleinbuchstaben und die folgenden Sonderzeichen sind zulässig: -+%_*!'. Leerzeichen sind nicht zulässig.

  • --labels: Fügen Sie Bezeichnungen hinzu, um Ihre Konfigurationen im Blick zu behalten. Bezeichnungen sind Name-Wert-Paare, die Ihre Bereitstellung beschreiben. Beispiel: HostPlatform, Linux oder Version, 3.0.1

  • --content: Inline-JSON-Code oder Dateipfad zum Zielinhalt, der als gewünschte Eigenschaften des Gerätezwillings festgelegt werden soll.

  • --hub-name: Der Name des IoT Hubs, in dem die Konfiguration erstellt werden soll. Der Hub muss aus dem aktuellen Abonnement stammen. Wechseln Sie mit dem Befehl az account set -s [subscription name] zum gewünschten Abonnement.

  • --target-condition: Geben Sie eine Zielbedingung ein, um festzulegen, auf welche Geräte oder Module diese Konfiguration angewendet werden soll.  Für die automatische Gerätekonfiguration basiert die Bedingung auf den Gerätezwillingstags oder auf den gewünschten Eigenschaften des Gerätezwillings und muss dem Ausdrucksformat entsprechen.  Zum Beispiel: tags.environment='test' oder properties.desired.devicemodel='4000x'.  Bei der automatischen Modulkonfiguration basiert die Bedingung auf Modulzwillingstags oder auf den gewünschten Eigenschaften des Modulzwillings. Zum Beispiel: from devices.modules where tags.environment='test' oder from devices.modules where properties.reported.chillerProperties.model='4000x'.

  • --priority: Eine positive ganze Zahl. Wenn mindestens zwei Konfigurationen auf dasselbe Gerät oder Modul ausgerichtet sind, wird die Konfiguration mit dem höchsten numerischen Wert für die Priorität angewendet.

  • --metrics: Der Dateipfad zu den Metrikabfragen. Metriken bieten zusammenfassende Angaben zu den verschiedenen Zuständen, die ein Gerät oder Modul nach dem Anwenden von Konfigurationsinhalten möglicherweise zurückmeldet. Beispielsweise können Sie eine Metrik für ausstehende Einstellungsänderungen, eine Metrik für Fehler und eine Metrik für erfolgreiche Einstellungsänderungen erstellen.

Überwachen einer Konfiguration

Sie können den Inhalt einer Konfiguration mit dem folgenden Befehl anzeigen:

az iot hub configuration show --config-id [configuration id] \
  --hub-name [hub name]

  • --config-id: Der Name der Konfiguration, die im IoT Hub vorhanden ist.

  • --hub-name: Der Name des IoT Hubs, in dem die Konfiguration vorhanden ist. Der Hub muss aus dem aktuellen Abonnement stammen. Wechseln Sie mit dem Befehl az account set -s [subscription name] zum gewünschten Abonnement.

Überprüfen Sie die Konfiguration im Befehlsfenster.  Die Eigenschaft metrics enthält eine Anzahl für jede Metrik, die von den einzelnen Hubs ausgewertet wird:

  • targetedCount: Eine Systemmetrik, die die Anzahl der Geräte- oder Modulzwillinge in IoT Hub angibt, die die Zielbedingung erfüllen

  • appliedCount: Eine Systemmetrik, die die Anzahl der Geräte oder Module angibt, auf die der Zielinhalt angewendet wurde

  • Ihre benutzerdefinierte Metrik – Alle Metriken, die Sie definiert haben, sind Benutzermetriken.

Sie können mit dem folgenden Befehl eine Liste der Geräte-IDs, Modul-IDs oder Objekte für jede der Metriken anzeigen:

az iot hub configuration show-metric --config-id [configuration id] \
   --metric-id [metric id] --hub-name [hub name] --metric-type [type]

  • --config-id: Der Name der Bereitstellung, die im IoT Hub vorhanden ist.

  • --metric-id: Der Name der Metrik, für die Sie eine Liste der Geräte- oder Modul-IDs anzeigen möchten, z. B. appliedCount

  • --hub-name: Der Name des IoT Hubs, in dem die Bereitstellung vorhanden ist. Der Hub muss aus dem aktuellen Abonnement stammen. Wechseln Sie mit dem Befehl az account set -s [subscription name] zum gewünschten Abonnement.

  • --metric-type: Der Metriktyp kann system oder user sein. Systemmetriken sind targetedCount und appliedCount. Alle weiteren Metriken sind Benutzermetriken.

Ändern einer Konfiguration

Wenn Sie Änderungen an einer Konfiguration vornehmen, werden diese sofort auf allen Zielgeräten repliziert.

Wenn Sie die Zielbedingung ändern, erfolgen die nachfolgend aufgeführten Anpassungen:

  • Wenn ein Zwilling zwar die alte Zielbedingung nicht erfüllt, aber die neue, und diese Konfiguration für den Zwilling die höchste Priorität hat, wird diese Konfiguration angewendet.

  • Wenn ein Zwilling, auf dem diese Konfiguration zurzeit ausgeführt wird, die Zielbedingung nicht mehr erfüllt, werden die von der Konfiguration implementierten Einstellungen entfernt, und der Zwilling wird durch die nächste Konfiguration mit der höchsten Priorität geändert.

  • Wenn ein Zwilling, auf dem diese Konfiguration zurzeit ausgeführt wird, die Zielbedingung nicht mehr erfüllt und auch keiner Zielbedingung anderer Konfigurationen entspricht, werden die durch die Konfiguration implementierten Einstellungen entfernt, und es werden keine weiteren Änderungen am Zwilling vorgenommen.

Verwenden Sie den folgenden Befehl, um eine Konfiguration zu aktualisieren:

az iot hub configuration update --config-id [configuration id] \
   --hub-name [hub name] --set [property1.property2='value']

  • --config-id: Der Name der Konfiguration, die im IoT Hub vorhanden ist.

  • --hub-name: Der Name des IoT Hubs, in dem die Konfiguration vorhanden ist. Der Hub muss aus dem aktuellen Abonnement stammen. Wechseln Sie mit dem Befehl az account set -s [subscription name] zum gewünschten Abonnement.

  • --set: Aktualisieren einer Eigenschaft in der Konfiguration. Sie können die folgenden Eigenschaften aktualisieren:

    • targetCondition – z.B. targetCondition=tags.location.state='Oregon'

    • Bezeichnungen

    • priority

Löschen einer Konfiguration

Wenn Sie eine Konfiguration löschen, übernehmen alle Geräte- oder Modulzwillinge die nächste Konfiguration mit der höchsten Priorität. Wenn Zwillinge keine Zielbedingung einer anderen Konfiguration erfüllen, werden keine weiteren Einstellungen angewendet.

Mit dem folgenden Befehl können Sie eine Konfiguration löschen:

az iot hub configuration delete --config-id [configuration id] \
   --hub-name [hub name]

  • --config-id: Der Name der Konfiguration, die im IoT Hub vorhanden ist.

  • --hub-name: Der Name des IoT Hubs, in dem die Konfiguration vorhanden ist. Der Hub muss aus dem aktuellen Abonnement stammen. Wechseln Sie mit dem Befehl az account set -s [subscription name] zum gewünschten Abonnement.

Nächste Schritte

In diesem Artikel haben Sie erfahren, wie IoT-Geräte bedarfsgerecht konfiguriert und überwacht werden.

Informationen zur Verwaltung von IoT Hub-Geräteidentitäten in einem Massenvorgang finden Sie unter Importieren und Exportieren von IoT Hub-Geräteidentitäten per Massenvorgang.