Megosztás:


Azure IoT-eszközök fejlesztése

Az Azure IoT felügyelt és platformszolgáltatások gyűjteménye, amelyek összekapcsolják, figyelik és vezérlik az IoT-eszközöket. Az Azure IoT átfogó lehetőségeket kínál a fejlesztőknek. A lehetőségek közé tartoznak az eszközplatformok, a támogató felhőszolgáltatások, az SDK-k, az MQTT-támogatás és az eszközalapú felhőalkalmazások létrehozásához szükséges eszközök.

Ez a cikk számos fontos szempontot tekint át az Azure IoT-vel kezdő fejlesztők számára.

Eszközfejlesztési útvonalak

Ez a cikk két gyakori eszközfejlesztési utat ismertet. Minden útvonal kapcsolódó fejlesztési lehetőségeket és feladatokat tartalmaz.

  • Általános eszközfejlesztés: Igazodik a modern fejlesztési eljárásokhoz, magasabb rendű nyelveket céloz meg, és általános célú operációs rendszereken, például Windows vagy Linux rendszereken fut.

    Megjegyzés:

    Ha az eszköz képes általános célú operációs rendszer futtatására, javasoljuk, hogy kövesse az Általános eszközfejlesztési útvonalat. Gazdagabb fejlesztési lehetőségeket kínál.

  • Beágyazott eszköz fejlesztése: Az erőforrás-korlátozott eszközöket célzó fejlesztést ismerteti. Gyakran használ korlátozott erőforrás-eszközöket az egységenkénti költségek, az energiafogyasztás vagy az eszközméret csökkentésére. Ezek az eszközök közvetlenül irányítják a hardverplatformot, amelyen végrehajtják.

Általános eszközfejlesztés

Egyes fejlesztők a meglévő, általános célú eszközöket a felhőhöz való csatlakozáshoz és az IoT-megoldásaikba való integráláshoz igazítják. Ezek az eszközök támogatják a magasabb szintű nyelveket, például a C#-ot vagy a Pythont, és gyakran támogatnak egy robusztus általános célú operációs rendszert, például a Windows vagy a Linuxot. A gyakori céleszközök közé tartoznak a számítógépek, a tárolók, a Raspberry Pis és a mobileszközök.

A korlátozott eszközök nagy léptékű fejlesztése helyett az általános eszközfejlesztők a felhőalapú megoldásukhoz szükséges adott IoT-forgatókönyv engedélyezésére összpontosítanak. Egyes fejlesztők korlátozott eszközökön is dolgoznak a felhőalapú megoldásukhoz. Az erőforrás-korlátozott eszközökkel dolgozó fejlesztők számára tekintse meg a Beágyazott eszközök fejlesztési útvonalát.

Fontos

Az általános eszközfejlesztéshez használható SDK-kkal kapcsolatos információkért tekintse meg az Eszköz SDK-kat.

Beágyazott eszköz fejlesztése

A beágyazott fejlesztés korlátozott memóriával és feldolgozással rendelkező eszközöket céloz meg. A korlátozott eszközök korlátozzák az elérhető lehetőségeket a hagyományos fejlesztői platformokhoz képest.

A beágyazott eszközök általában valós idejű operációs rendszert (RTOS) használnak, vagy egyáltalán nem használnak operációs rendszert. A beágyazott eszközök teljes mértékben ellenőrzik hardverüket, mivel nincs általános célú operációs rendszer. Ez a tény jó választássá teszi a beágyazott eszközöket a valós idejű rendszerek számára.

A jelenlegi beágyazott SDK-k a C nyelvet célozzák meg. A beágyazott SDK-k nem biztosítanak operációs rendszert, vagy Eclipse ThreadX-támogatást. A beágyazott célpontokat szem előtt tartva tervezték őket. A tervezési szempontok közé tartozik a minimális helyigény és a nem memóriafoglalási kialakítás.

Fontos

A beágyazott eszközfejlesztéssel használható SDK-kkal kapcsolatos információkért tekintse meg a Beágyazott eszköz SDK-kat.

A hardver kiválasztása

Az Azure IoT-eszközök az IoT-megoldások alapvető építőelemei, és felelősek a környezetük megfigyeléséért és a környezettel való interakcióért. Számos különböző típusú IoT-eszköz létezik, és hasznos megérteni, hogy milyen típusú eszközök léteznek, és hogyan befolyásolhatják a fejlesztési folyamatot.

A cikkben tárgyalt eszköztípusok közötti különbségről további információt az IoT-eszköztípusok ismertetése című témakörben talál.

SDK kiválasztása

Azure IoT-eszközfejlesztőként SDK-k, protokollok és eszközök széles választékával rendelkezik az eszközalapú felhőalkalmazások létrehozásához.

Az eszközök csatlakoztatására és a IoT Hub való kommunikációra két fő lehetőség van:

  • Használja az Azure IoT SDK-kat. A legtöbb esetben azt javasoljuk, hogy az Azure IoT SDK-kat használja az MQTT közvetlen használata helyett. Az SDK-k leegyszerűsítik a fejlesztési erőfeszítéseket, és leegyszerűsítik az eszközök csatlakoztatásának és kezelésének összetettségét. IoT Hub támogatja az MQTT v3.1.1 protokollt, és az IoT SDK-k leegyszerűsítik az MQTT használatát a IoT Hub.
  • Használja közvetlenül az MQTT protokollt. Az IoT Hub megoldás közvetlen használatához való IoT Hub néhány előnye van. Például egy olyan megoldás, amely közvetlenül az SDK-k nélkül használja az MQTT-t, a nyílt MQTT-szabványra építhető. A szabványokon alapuló megközelítés hordozhatóbbá teszi a megoldást, és jobban szabályozhatja az eszközök csatlakozását és kommunikációját. A IoT Hub azonban nem teljes funkcionalitású MQTT-közvetítő, és nem támogatja az MQTT v3.1.1 szabványban megadott összes viselkedést. Az MQTT v3.1.1 részleges támogatása növeli a fejlesztési költségeket és az összetettséget. Az eszközfejlesztőknek mérlegelniük kell az IoT-eszköz SDK-k és az MQTT közvetlen használatának kompromisszumait. További információ: Kommunikáció IoT Hubbal az MQTT protokoll használatával.

Az eszközfejlesztéshez három IoT SDK-készlet létezik:

  • Eszköz-SDK-k (magasabb rendű nyelvek használatához a meglévő általános célú eszközök IoT-alkalmazásokhoz való csatlakoztatásához)
  • Beágyazott eszköz-SDK-k (erőforrás-korlátozott eszközök IoT-alkalmazásokhoz való csatlakoztatásához)
  • Szolgáltatás-SDK-k (eszközöket szolgáltatásokkal összekötő Azure IoT-megoldások létrehozásához)

További információ az Azure IoT-eszközök vagy -szolgáltatások SDK-jának kiválasztásáról: Azure IoT SDK-k.

Szolgáltatás kiválasztása

A fejlesztési folyamat egyik kulcsfontosságú lépése annak a szolgáltatásnak a kiválasztása, amelyhez az eszközöket csatlakoztatni szeretné. Az eszközök csatlakoztatásához és kezeléséhez két elsődleges Azure IoT-szolgáltatási lehetőség van: IoT Hub és IoT Central.

  • Azure IoT Hub. A IoT Hub IoT-alkalmazások üzemeltetéséhez és eszközök csatlakoztatásához használható. IoT Hub egy szolgáltatásként nyújtott platform (PaaS) alkalmazás, amely központi üzenetközpontként működik az IoT-alkalmazások és a csatlakoztatott eszközök közötti kétirányú kommunikációhoz. IoT Hub több millió eszköz támogatására skálázható. Más Azure IoT-szolgáltatásokhoz képest IoT Hub a legnagyobb vezérlést és testreszabást kínálja az alkalmazástervezés felett. Ezenkívül a legtöbb fejlesztői eszközlehetőséget kínálja a szolgáltatással való munkához, a fejlesztés és a menedzsment összetettségének némi növekedése árán.
  • Azure IoT Central. IoT Central úgy lett kialakítva, hogy leegyszerűsítse az IoT-megoldásokkal való munka folyamatát. Használhatja a koncepció igazolására az IoT-megoldások értékeléséhez. IoT Central egy szolgáltatott szoftver (SaaS) alkalmazás, amely webes felhasználói felületet biztosít az alkalmazások létrehozásának, valamint az eszközök csatlakoztatásának és kezelésének leegyszerűsítéséhez. IoT Central IoT Hub alkalmazások létrehozásához és kezeléséhez, de a legtöbb részletet átláthatóvá teszi a felhasználó számára.

Eszközök csatlakoztatásához és kezeléséhez

Miután kiválasztotta a használni kívánt hardvert és eszköz-SDK-t, számos fejlesztői eszköz közül választhat. Ezekkel az eszközökkel csatlakoztathatja az eszközt a IoT Hub, és kezelheti őket. Az alábbi táblázat összefoglalja a gyakori eszközbeállításokat.

Eszköz Dokumentáció Leírás
Azure portál IoT Hub létrehozása a Azure Portal Böngészőalapú portál IoT Hub és eszközökhöz. Más Azure-erőforrásokkal is működik, beleértve a IoT Centralt is.
Azure IoT Explorer Azure IoT Explorer Nem lehet IoT Hubokat létrehozni. Csatlakozik egy meglévő IoT Hubhoz az eszközök kezeléséhez. Gyakran használják a CLI-vel vagy a Portallal.
Azure CLI (Az Azure parancssori felülete) IoT Hub létrehozása parancssori felülettel Parancssori felület IoT-alkalmazások létrehozásához és kezeléséhez.
Azure PowerShell IoT Hub létrehozása a PowerShell használatával PowerShell-felület IoT-alkalmazások létrehozásához és kezeléséhez
VS Code-hoz készült Azure IoT-eszközök IoT Hub létrehozása a VS Code eszközeivel VS Code-bővítmény IoT Hub alkalmazásokhoz.

Megjegyzés:

A korábban felsorolt eszközökön kívül programozott módon hozhat létre és kezelhet IoT-alkalmazásokat REST API, Azure SDK-k vagy Azure Resource Manager sablonok használatával. További információt a IoT Hub szolgáltatás dokumentációjában talál.

Következő lépések

Ha többet szeretne megtudni az eszközök Azure IoT-hez való csatlakoztatásához használható eszköz-SDK-król, tekintse meg a következő cikket.

A gyakorlati eszközfejlesztés megkezdéséhez válasszon ki egy eszközfejlesztési oktatóanyagot, amely releváns a használt eszközökhöz. Az alábbi oktatóanyagok jó kiindulópontok az általános eszközfejlesztéshez vagy a beágyazott eszközök fejlesztéséhez.