Qu’est-ce qu’Azure IoT ?
Cette vue d’ensemble doit vous permettre de comprendre en quoi les services et les kits SDK Azure IoT peuvent vous aider à créer une solution IoT pour le monitoring et la gestion de vos appareils.
Vue d’ensemble d’Azure IoT
Azure IoT comprend un ensemble de services cloud managés qui vous permettent de connecter vos appareils IoT ainsi que d’en effectuer le monitoring et la gestion. Les kits Azure IoT device SDK vous permettent de créer des appareils qui se connectent de manière sécurisée à vos services cloud. Les passerelles Azure IoT vous permettent d’exécuter certains services en périphérie, et d’offrir davantage de scénarios de connectivité pour vos appareils.
Le diagramme suivant montre une vue générale des composants d’une solution IoT classique. Ce module se concentre sur les groupes clés de composants : appareils, services cloud IoT, autres services cloud et préoccupations à l’échelle de la solution.
Appareils IoT
Un appareil IoT est généralement constitué d’un circuit avec des capteurs attachés qui se connectent à Internet par WiFi. Par exemple :
- Capteurs de température, de pression et de niveau d’eau dans une machine à café connectée.
- Capteurs de température et d’humidité sur un climatiseur
- Accéléromètre dans un ascenseur
- Capteurs de présence dans une salle
Pour créer votre solution, vous disposez d’un large éventail d’appareils de différents fabricants. Pour obtenir la liste des appareils certifiés à utiliser avec Azure IoT Hub, consultez le catalogue d’appareils Microsoft Azure Certified pour IoT. Pour le prototypage d’un appareil à microprocesseur, vous pouvez utiliser un appareil tel qu’un Raspberry Pi. Le Raspberry Pi vous permet d’intégrer de nombreux types de capteurs différents.
Les appareils IoT ont des caractéristiques différentes de celles d’autres clients tels que les navigateurs et les applications mobiles. Plus précisément, les appareils IoT :
- sont souvent des systèmes intégrés, qui ne font appel à aucun opérateur humain ;
- peuvent être déployés sur des sites distants avec un accès physique coûteux ;
- sont accessibles uniquement via le serveur principal de la solution ;
- peuvent avoir des performances et/ou des ressources de traitement limitées ;
- peuvent avoir une connectivité réseau intermittente, lente ou coûteuse ;
- peuvent nécessiter l’utilisation des protocoles d’application personnalisés, propriétaires ou spécifiques à un secteur.
Les kits SDK d’appareils vous permettent de répondre aux problèmes que peuvent poser la connexion d’appareils aux services cloud de manière fiable et sécurisée :
Vous pouvez implémenter votre propre code d’appareil embarqué à l’aide des kits SDK d’appareils open source. Les kits device SDK prennent en charge de nombreux systèmes d’exploitation, comme Linux, Windows et les systèmes d’exploitation en temps réel. Il existe des SDK pour différents langages de programmation, tels que C, Node.js, Java, .NET et Python. Choisissez le kit SDK qui correspond le mieux au développement de votre machine à café connectée.
Vous pouvez simplifier encore davantage la création du code incorporé pour vos appareils en suivant les conventions IoT Plug-and-Play. Au cœur d’IoT Plug-and-Play est un schéma de modèle de capacité d’appareil qui décrit les capacités de l’appareil. Utilisez le modèle de fonctions d’appareil pour configurer une solution cloud telle qu’une application IoT Central.
Important
Comme IoT Central utilise IoT Hub en interne, tout appareil pouvant se connecter à une application IoT Central peut également se connecter à un hub IoT.
Connectivité
En règle générale, les appareils IoT envoient les données de télémétrie de leurs capteurs aux services cloud de votre solution. Toutefois, d’autres types de communication sont possibles, par exemple un service cloud qui envoie des commandes à vos appareils. Vous trouverez ci-dessous des exemples de communication appareil-à-cloud et cloud-à-appareil :
Une machine à café connectée envoie toutes les minutes la température de l’eau à un hub IoT.
Un service cloud envoie une commande à une machine à café connectée pour la mettre en mode maintenance.
Un appareil qui surveille un réacteur discontinu dans une usine chimique envoie une alerte lorsque la température dépasse une certaine valeur.
Un thermostat signale la température maximale atteinte par l’appareil depuis le dernier redémarrage.
Un service cloud définit la température cible pour un thermostat.
Les kits IoT Device SDK et IoT Hub prennent en charge les protocoles de communication courants, tels que HTTP, MQTT et AMQP pour les communications appareil-à-cloud et cloud-à-appareil. Dans certains scénarios, vous pouvez avoir besoin d’une passerelle pour connecter vos appareils IoT à vos services cloud.
Services cloud
Dans une solution IoT, les services cloud :
- Recevez des données de télémétrie à grande échelle de vos appareils et déterminez comment traiter et stocker ces données.
- Analysez la télémétrie pour fournir des insights en temps réel ou en différé.
- Envoyez des commandes depuis le cloud à des appareils spécifiques.
- Approvisionnez les appareils et contrôlez ceux qui peuvent se connecter à votre infrastructure.
- Contrôler l’état de vos appareils et surveiller leurs activités.
- Gérez le microprogramme installé sur vos appareils.
Par exemple, dans une solution de monitoring à distance pour des machines à café connectées, les services utilisent la télémétrie de ces machines à café pour identifier les comportements anormaux. Quand un service cloud identifie une anomalie, il peut envoyer automatiquement une notification au service de maintenance
Certains services cloud, tels que IoT Hub et le service Device Provisioning, sont spécifiques à IoT. D’autres services cloud, tels que le stockage et la visualisation, fournissent des services génériques à votre solution.
Azure IoT Central
IoT Central est une plateforme d’applications managées qui réduit le fardeau et le coût du développement, de la gestion et de la maintenance des solutions IoT.
L’interface utilisateur web vous permet de connecter rapidement des appareils, de superviser les conditions des appareils, de créer des règles, et de gérer des appareils avec leurs données tout au long de leur cycle de vie. Elle vous permet également d’agir sur les insights des appareils en élargissant l’intelligence IoT aux applications métier.
En tant que plateforme d’application complètement managée, IoT Central repose sur un modèle tarifaire simple et prévisible.
Vous pouvez utiliser les fonctionnalités intégrées d’IoT Central pour créer votre solution de machine à café connectée. IoT Central vous permet d’effectuer les opérations suivantes :
- Gérez vos machines à café connectées et leurs données tout au long de leur cycle de vie.
- Créez des règles pour effectuer le monitoring des données de vos machines à café connectées, et envoyez un e-mail au service de maintenance quand une machine doit être réparée.
- Créez un tableau de bord pour visualiser les emplacements et les états de vos machines à café connectées.
Solutions personnalisées
Pour créer une solution IoT à partir de zéro, utilisez un ou plusieurs des services et technologies Azure IoT suivants :
En ce qui concerne la connectivité cloud, le service Azure IoT Hub permet des communications bidirectionnelles fiables et sécurisées entre des millions d’appareils IoT et une solution cloud. Vous pouvez utiliser IoT Hub pour gérer vos machines à café connectées et leurs données tout au long de leur cycle de vie.
Le service Azure IoT Hub Device Provisioning (DPS) est un service d’assistance pour IoT Hub. Il permet le provisionnement juste-à-temps des appareils sur le hub IoT approprié, sans aucune intervention humaine. Grâce à ces fonctionnalités, les clients peuvent provisionner des millions d’appareils de manière sécurisée et évolutive. Vous pouvez utiliser le service DPS pour provisionner vos machines à café connectées à votre hub IoT.
Pour combler le fossé entre les mondes physique et numérique, Azure Digital Twins vous permet de modéliser un environnement physique. Il se sert d’un graphique d’intelligence spatiale pour modéliser les relations entre les personnes, les espaces et les appareils. En mettant en corrélation les données entre le monde numérique et le monde physique, vous pouvez créer des solutions en fonction du contexte.
Azure IoT Edge vous permet de décharger des parties de la charge de travail IoT de vos services cloud Azure vers vos appareils. IoT Edge contribue à réduire la latence dans votre solution et le volume de données échangées entre vos appareils, et il prend en charge les scénarios hors connexion.
Azure Sphere est une plateforme d’applications générales sécurisée qui présente des fonctionnalités de sécurité et de communication intégrées pour les appareils connectés à Internet. Elle comprend une unité de microcontrôleur sécurisée, un système d’exploitation Linux personnalisé et un service de sécurité cloud qui fournit une sécurité continue et renouvelable.
Pour analyser de grandes quantités de données de séries chronologiques, par exemple les lectures de température provenant de capteurs, vous pouvez utiliser Azure Data Explorer. Ce service peut se connecter à un hub IoT, lire le flux de télémétrie de vos appareils, stocker ces données, puis vous permettre de les interroger et de les visualiser.
Azure Maps est une collection de services géospatiaux qui utilisent des données cartographiques pour fournir un contexte géographique précis à des applications web et mobiles. Vous pouvez utiliser une API REST, un contrôle JavaScript web ou un kit Android SDK pour créer vos applications. Vous pouvez utiliser Azure Maps pour créer une visualisation de vos machines à café connectées.
Utilisez Azure Functions pour automatiser les actions et les notifications en fonction des données de l’appareil. Par exemple, vous pouvez envoyer un e-mail ou un SMS quand une machine à café connectée signale une situation critique.
Préoccupations à l’échelle de la solution
Toute solution IoT doit répondre aux problèmes suivants concernant l’ensemble de la solution :
- Sécurité, notamment la sécurité physique, l’authentification, l’autorisation et le chiffrement.
- Gestion des solutions, y compris le déploiement et la surveillance.
- Haute disponibilité et récupération d’urgence pour tous les composants de votre solution.
- Scalabilité pour tous les services de votre solution.