Ismerkedés az IoT Hub-modul identitásával és ikermoduljával (.NET)

Cikk
07/17/2024

A modulidentitások és modulikrek az Azure IoT Hub eszközidentitásához és eszközikeréhez hasonlók, de nagyobb részletességet biztosítanak. Bár az Azure IoT Hub eszközidentitása és ikereszköze lehetővé teszi a háttéralkalmazás számára az eszköz konfigurálását és az eszköz feltételeinek láthatóságát, a modulidentitás és a modul ikerpéldánya biztosítja ezeket a képességeket az eszköz egyes összetevői számára. A több összetevővel rendelkező, például operációsrendszer-eszközökkel vagy belső vezérlőprogram-eszközökkel rendelkező, képes eszközökön a modulidentitások és a modulikrek lehetővé teszik az egyes összetevők elkülönített konfigurációját és feltételeit.

Feljegyzés

A cikkben ismertetett funkciók csak az IoT Hub standard szintjén érhetők el. Az alapszintű és standard/ingyenes IoT Hub-szintekről további információt a megoldáshoz megfelelő IoT Hub-szint kiválasztása című témakörben talál.

A cikk végén két .NET-konzolalkalmazása van:

CreateIdentities: létrehoz egy eszközidentitást, egy modulidentitást és egy társított biztonsági kulcsot az eszköz- és modulügyfelek összekapcsolásához.
UpdateModuleTwinReportedProperties: frissített modul ikermodult, jelentett tulajdonságokat küld az IoT Hubnak.

Feljegyzés

Az eszköz- és háttéralkalmazások készítéséhez elérhető SDK-eszközökről további információt az Azure IoT SDK-kban talál.

Előfeltételek

A Visual Studióval.
IoT Hub az Azure-előfizetésben. Ha még nem rendelkezik központokkal, kövesse az IoT Hub létrehozása című témakörben leírt lépéseket.

Modulhitelesítés

A modulidentitások hitelesítéséhez szimmetrikus kulcsokat vagy X.509-tanúsítványokat használhat. Az X.509-tanúsítványhitelesítéshez a modul tanúsítványának a köznapi neve (CN) formátumával CN=<deviceid>/<moduleid>kell rendelkeznie. Példa:

openssl req -new -key d1m1.key.pem -out d1m1.csr -subj "/CN=device01\/module01"

Az IoT Hub kapcsolati sztring lekérése

Ebben a cikkben egy háttérszolgáltatást hoz létre, amely hozzáad egy eszközt az identitásjegyzékhez, majd hozzáad egy modult az adott eszközhöz. A szolgáltatáshoz a beállításjegyzék írási engedélye szükséges. Alapértelmezés szerint minden IoT Hub egy registryReadWrite nevű megosztott hozzáférési szabályzattal jön létre, amely megadja ezt az engedélyt.

Az IoT Hub kapcsolati sztring a registryReadWrite szabályzathoz való lekéréséhez kövesse az alábbi lépéseket:

Az Azure Portalon válassza ki az Erőforráscsoportokat. Válassza ki azt az erőforráscsoportot, ahol a központ található, majd válassza ki a központot az erőforrások listájából.
A központ bal oldali ablaktábláján válassza a Megosztott hozzáférési szabályzatok lehetőséget.
A szabályzatok listájában válassza ki a registryReadWrite szabályzatot .
Másolja ki az elsődleges kapcsolati sztring, és mentse az értéket.

További információ az IoT Hub megosztott hozzáférési szabályzatairól és engedélyeiről: Hozzáférés-vezérlés és engedélyek.

Modulidentitás létrehozása

Ebben a szakaszban egy .NET-konzolalkalmazást hoz létre, amely egy eszközidentitást és egy modulidentitást hoz létre a hub identitásjegyzékében. Egy eszköz vagy modul csak akkor tud csatlakozni a központhoz, ha van bejegyzése az identitásjegyzékben. További információkért tekintse meg az IoT Hub fejlesztői útmutatójának Identity Registry szakaszát.

A konzolalkalmazás a futtatásakor egy egyedi azonosítót és kulcsot állít elő az eszköz és a modul számára. Az eszköz és a modul ezen értékekkel azonosítja magát, amikor eszközről felhőbe irányuló üzeneteket küld az IoT Hubnak. Az azonosítók megkülönböztetik a kis- és nagybetűket.

Nyissa meg a Visual Studiót, és válassza az Új projekt létrehozása lehetőséget.
Az Új projekt létrehozása területen válassza a Konzolalkalmazás (.NET-keretrendszer) lehetőséget.
Válassza a Tovább lehetőséget az új projekt konfigurálásához. Nevezze el a projekt CreateIdentities nevét, majd válassza a Tovább gombot.
Tartsa meg az alapértelmezett .NET-keretrendszer beállítást, és válassza a Létrehozás lehetőséget a projekt létrehozásához.
A Visual Studióban nyissa meg a Tools>NuGet Csomagkezelő> Manage NuGet Packages for Solution eszközt. Válassza a Tallózás lapot.
Keressen rá a Microsoft.Azure.Devices kifejezésre. Jelölje ki, majd válassza a Telepítés lehetőséget.

Adja hozzá a következő usingutasításokat a Program.cs fájl elejéhez:

using Microsoft.Azure.Devices;
using Microsoft.Azure.Devices.Common.Exceptions;

Adja hozzá a Program osztályhoz a következő mezőket: A helyőrző értékét cserélje le az előző szakaszban létrehozott IoT Hub kapcsolati sztringre.

const string connectionString = "<replace_with_iothub_connection_string>";
const string deviceID = "myFirstDevice";
const string moduleID = "myFirstModule";

Adja hozzá a következő kódot a főosztályhoz .

static void Main(string[] args)
{
    AddDeviceAsync().Wait();
    AddModuleAsync().Wait();
}

Adja hozzá a Program osztályhoz a következő metódusokat:
```
private static async Task AddDeviceAsync()
{
   RegistryManager registryManager = 
     RegistryManager.CreateFromConnectionString(connectionString);
   Device device;

   try
   {
       device = await registryManager.AddDeviceAsync(new Device(deviceID));
   }
   catch (DeviceAlreadyExistsException)
    {
        device = await registryManager.GetDeviceAsync(deviceID);
    }

    Console.WriteLine("Generated device key: {0}", 
      device.Authentication.SymmetricKey.PrimaryKey);
}

private static async Task AddModuleAsync()
{
    RegistryManager registryManager = 
      RegistryManager.CreateFromConnectionString(connectionString);
    Module module;

    try
    {
        module = 
          await registryManager.AddModuleAsync(new Module(deviceID, moduleID));
    }
    catch (ModuleAlreadyExistsException)
    {
        module = await registryManager.GetModuleAsync(deviceID, moduleID);
    }

    Console.WriteLine("Generated module key: {0}", module.Authentication.SymmetricKey.PrimaryKey);
}
```
A AddDeviceAsync metódus létrehoz egy eszközidentitást a myFirstDevice azonosítóval. Ha az eszközazonosító már létezik az identitásjegyzékben, a kód egyszerűen lekéri a meglévő eszközadatokat. Az alkalmazás ezután megjeleníti az identitáshoz tartozó elsődleges kulcsot. Ezzel a kulccsal csatlakozhat a központhoz a szimulált eszközalkalmazásban.

A AddModuleAsync metódus létrehoz egy modulidentitást a myFirstModule azonosítóval a myFirstDevice eszköz alatt. Ha ez a modulazonosító már létezik az identitásjegyzékben, a kód egyszerűen lekéri a meglévő moduladatokat. Az alkalmazás ezután megjeleníti az identitáshoz tartozó elsődleges kulcsot. Ezzel a kulccsal csatlakozhat a központhoz a szimulált modulalkalmazásban.

Fontos

Előfordulhat, hogy az eszközazonosító látható az ügyfélszolgálat számára és a hibaelhárításhoz gyűjtött naplókban, ezért ügyeljen arra, hogy az elnevezésekor ne adjon meg bizalmas adatokat.
Futtassa ezt az alkalmazást, és jegyezze fel az eszközkulcsot és a modulkulcsot.

Feljegyzés

Az IoT Hub identitásjegyzéke csak az eszköz- és modulidentitásokat tárolja a központhoz való biztonságos hozzáférés érdekében. Az identitásjegyzék tárolja az eszközazonosítókat és -kulcsot, és biztonsági hitelesítő adatokként használja őket. Az identitásjegyzék minden egyes eszközhöz tárol egy engedélyezve/letiltva jelzőt is, amellyel letilthatja az eszköz hozzáférését. Ha az alkalmazásnak más eszközspecifikus metaadatokat kell tárolnia, akkor egy alkalmazásspecifikus tárolót kell használnia. A modulidentitások esetében nincs engedélyezési/letiltási jelző. További információkért lásd az Azure IoT Hub fejlesztői útmutatóját.

A moduliker frissítése a .NET eszközoldali SDK-val

Most kommunikáljunk a felhőben a szimulált eszközről. A modulidentitás létrehozása után egy moduliker is implicit módon létrejön az IoT Hubban. Ebben a szakaszban egy .NET-konzolalkalmazást hoz létre a szimulált eszközön a moduliker jelentett tulajdonságainak frissítéséhez.

A modul kapcsolati sztring lekéréséhez keresse meg az IoT Hubot, majd válassza az Eszközök lehetőséget. Keresse meg és válassza ki a myFirstDevice parancsot a megnyitáshoz, majd a myFirstModule gombra kattintva nyissa meg. A Modulidentitás részletei területen másolja ki a kapcsolati sztringet (elsődleges kulcsot), és mentse a konzolalkalmazásba.

A Visual Studióban adjon hozzá egy új projektet a megoldáshoz az Új>projekt fájl>kiválasztásával. Az Új projekt létrehozása területen válassza a Konzolalkalmazás (.NET-keretrendszer) lehetőséget, és válassza a Tovább gombot.
Az új projekt konfigurálásához nevezze el az UpdateModuleTwinReportedProperties projektet, majd válassza a Tovább gombot.
Tartsa meg az alapértelmezett .NET-keretrendszer beállítást, és válassza a Létrehozás lehetőséget a projekt létrehozásához.
A Visual Studióban nyissa meg a Tools>NuGet Csomagkezelő> Manage NuGet Packages for Solution eszközt. Válassza a Tallózás lapot.
Keresse meg és válassza a Microsoft.Azure.Devices.Client, majd a Telepítés lehetőséget.

Adja hozzá a következő usingutasításokat a Program.cs fájl elejéhez:

using Microsoft.Azure.Devices.Client;
using Microsoft.Azure.Devices.Shared;
using System.Threading.Tasks;
using Newtonsoft.Json;

Adja hozzá a Program osztályhoz a következő mezőket: A helyőrző értékét írja át a modul kapcsolati sztringjére.

private const string ModuleConnectionString = "<Your module connection string>";
private static ModuleClient Client = null;
static void ConnectionStatusChangeHandler(ConnectionStatus status, 
  ConnectionStatusChangeReason reason)
{
    Console.WriteLine("Connection Status Changed to {0}; the reason is {1}", 
      status, reason);
}

Adja hozzá a Program osztályhoz a következő, OnDesiredPropertyChanged metódust:

private static async Task OnDesiredPropertyChanged(TwinCollection desiredProperties, 
  object userContext)
    {
        Console.WriteLine("desired property change:");
        Console.WriteLine(JsonConvert.SerializeObject(desiredProperties));
        Console.WriteLine("Sending current time as reported property");
        TwinCollection reportedProperties = new TwinCollection
        {
            ["DateTimeLastDesiredPropertyChangeReceived"] = DateTime.Now
        };

        await Client.UpdateReportedPropertiesAsync(reportedProperties).ConfigureAwait(false);
    }

Adja hozzá a következő sorokat a Fő metódushoz:

static void Main(string[] args)
{
    Microsoft.Azure.Devices.Client.TransportType transport = 
      Microsoft.Azure.Devices.Client.TransportType.Amqp;

    try
    {
        Client = 
          ModuleClient.CreateFromConnectionString(ModuleConnectionString, transport);
        Client.SetConnectionStatusChangesHandler(ConnectionStatusChangeHandler);
        Client.SetDesiredPropertyUpdateCallbackAsync(OnDesiredPropertyChanged, null).Wait();

        Console.WriteLine("Retrieving twin");
        var twinTask = Client.GetTwinAsync();
        twinTask.Wait();
        var twin = twinTask.Result;
        Console.WriteLine(JsonConvert.SerializeObject(twin.Properties)); 

        Console.WriteLine("Sending app start time as reported property");
        TwinCollection reportedProperties = new TwinCollection();
        reportedProperties["DateTimeLastAppLaunch"] = DateTime.Now;

        Client.UpdateReportedPropertiesAsync(reportedProperties);
    }
    catch (AggregateException ex)
    {
        Console.WriteLine("Error in sample: {0}", ex);
    }

    Console.WriteLine("Waiting for Events.  Press enter to exit...");
    Console.ReadLine();
    Client.CloseAsync().Wait();
}

Most már tudja, hogyan lehet lekérni a modul ikerpéldányát, és frissíteni a jelentett tulajdonságokat az AMQP protokollal.

Ha szeretné, hozzáadhatja ezeket az utasításokat a Main metódushoz, hogy eseményt küldjön az IoT Hubnak a modulból. Helyezze ezeket a sorokat a try catch blokk alá.

Byte[] bytes = new Byte[2];
bytes[0] = 0;
bytes[1] = 1;
var sendEventsTask = Client.SendEventAsync(new Message(bytes));
sendEventsTask.Wait();
Console.WriteLine("Event sent to IoT Hub.");

Az alkalmazások futtatása

Most már futtathatja az alkalmazásokat.

A Visual Studióban a Megoldáskezelő kattintson a jobb gombbal a megoldásra, majd válassza az Indítási projektek beállítása lehetőséget.
A Közös tulajdonságok területen válassza az Indítási projekt lehetőséget.
Válassza a Több indítási projekt lehetőséget, majd válassza a Start elemet az alkalmazások műveleteként, és az OK gombra kattintva fogadja el a módosításokat.
Nyomja le az F5 billentyűt az alkalmazások elindításához.

Következő lépések

További bevezetés az IoT Hub használatába, valamint egyéb IoT-forgatókönyvek megismerése:

Megosztás a következőn keresztül:

Ismerkedés az IoT Hub-modul identitásával és ikermoduljával (.NET)

Előfeltételek

Modulhitelesítés

Az IoT Hub kapcsolati sztring lekérése

Modulidentitás létrehozása

A moduliker frissítése a .NET eszközoldali SDK-val

Az alkalmazások futtatása

Következő lépések

Visszajelzés

További források