Oktatóanyag: Szimulált eszközadatok létrehozása

A következőkre vonatkozik: IoT Edge 1.1

Fontos

Az IoT Edge 1.1 támogatási dátumának vége 2022. december 13.,. A termék, szolgáltatás, technológia vagy API támogatásáról a Microsoft-termékek életciklusa című leírásból tájékozódhat. További információ az IoT Edge legújabb verziójára való frissítésről: IoT Edge frissítése.

Ebben a cikkben gépi tanulási betanítási adatokat használunk egy, az Azure IoT Hubba telemetriát küldő eszköz szimulálásához. A bevezetésben leírtaknak megfelelően ez az oktatóanyag a Turbofan motorcsökkenési szimulációs adatkészletét használja a repülőgépmotorok egy készletéből származó adatok szimulálására a betanításhoz és teszteléshez.

Kísérleti forgatókönyvünkben tudjuk, hogy:

• Az adatok több többváltozós idősorból állnak.
• Minden adatkészlet betanítási és tesztelési részhalmazokra van osztva.
• Minden idősor egy másik motorból származik.
• Minden motor különböző mértékű kezdeti kopással és gyártási variációval kezdődik.

Ebben az oktatóanyagban egyetlen adathalmaz (FD003) betanítási adathalmazát használjuk.

A valóságban minden motor egy független IoT-eszköz lenne. Feltéve, hogy nem rendelkezik internetkapcsolattal rendelkező turbómotorok gyűjteményével, szoftveres stand-int építünk ezekhez az eszközökhöz.

A szimulátor egy C#-program, amely az IoT Hub API-kkal programozott módon regisztrálja a virtuális eszközöket az IoT Hubon. Ezután beolvasjuk az egyes eszközök adatait a NASA által biztosított adathalmazból, és egy szimulált IoT-eszköz használatával elküldjük azokat az IoT Hubra. Az oktatóanyag ezen részének összes kódja megtalálható az adattár DeviceHarness könyvtárában.

A DeviceHarness-projekt egy C# nyelven írt .NET core-projekt, amely négy osztályból áll:

• Program: A felhasználói bemenetek kezeléséért és az általános koordinációért felelős végrehajtási pont.
• TrainingFileManager: A kijelölt adatfájl olvasásáért és elemzéséért felelős.
• CycleData: Üzenetformátumra konvertált fájl egyetlen adatsorát jelöli.
• TurbofanDevice: Felelős egy olyan IoT-eszköz létrehozásáért, amely egyetlen eszköznek (idősornak) felel meg az adatokban, és továbbítja az adatokat az IoT Hubnak.

A cikkben ismertetett feladatok végrehajtása körülbelül 20 percet vesz igénybe.

Az ebben a lépésben végzett munkával egyenértékű valós munkát valószínűleg eszközfejlesztők és felhőfejlesztők hajtják végre.

Az oktatóanyag ezen szakaszában a következőket sajátíthatja el:

• Külső projekt beépítése a fejlesztési környezetbe.
• A DeviceHarness-mintaprojekt használatával szimulált IoT-eszközadatokat hozhat létre.
• A létrehozott adatok megtekintése az IoT Hubon.

Előfeltételek

Ez a cikk az Azure Machine Learning IoT Edge-en való használatával kapcsolatos oktatóanyagok sorozatának része. A sorozat minden cikke az előző cikkben szereplő munkára épül. Ha közvetlenül ehhez a cikkhez jutott, először látogasson el a első cikkére a sorozatban.

A Visual Studio Code konfigurálása és a DeviceHarness-projekt létrehozása

1. Nyisson meg egy távoli asztali munkamenetet a fejlesztői virtuális gép számára.

2. A Visual Studio Code-ban nyissa meg a C:\source\IoTEdgeAndMlSample\DeviceHarness mappát.

3. Mivel először használ bővítményeket ezen a gépen, egyes bővítmények frissítik és telepítik a függőségeiket. Előfordulhat, hogy a rendszer kérni fogja a bővítmény frissítését. Ha igen, válassza az Ablak újratöltésegombot.

   Ha OmniSharp-hibák jelennek meg a kimeneti ablakban, el kell távolítania a C# bővítményt.

4. A rendszer kérni fogja, hogy adja hozzá a DeviceHarnesshez szükséges eszközöket. A hozzáadáshoz válassza Igen lehetőséget.

   • Az értesítés megjelenése eltarthat néhány másodpercig.
   • Ha elmulasztotta ezt az értesítést, ellenőrizze a jobb alsó sarokban található harang ikont.

   

5. Válassza a visszaállítása lehetőséget a csomagfüggőségek visszaállításához.

   

   Ha nem kapja meg ezeket az értesítéseket, zárja be a Visual Studio Code-ot, törölje a bin és obj könyvtárakat a C:\source\IoTEdgeAndMlSample\DeviceHarness-ban, majd nyissa meg újra a Visual Studio Code-ot, és újranyissa a DeviceHarness mappát.

6. Ellenőrizze, hogy a környezet megfelelően van-e beállítva egy build folyamatot indítva, Ctrl + Shift + Bvagy Terminál>Build feladat futtatása.

7. A rendszer arra kéri, hogy válassza ki a futtatandó buildfeladatot. Válassza a Build lehetőséget.

8. A build egy sikeres üzenetet futtat és ad ki.

   

9. Ezt a buildelést az alapértelmezett buildelési feladatként állíthatja be, ha kiválasztja terminál>Alapértelmezett összeállítási feladat konfigurálása... lehetőséget, majd a Build lehetőséget választja a parancssorból.

Csatlakozás az IoT Hubhoz és a DeviceHarness futtatása

Most, hogy készen van a projekt, csatlakozzon az IoT hubhoz a kapcsolati karakterlánc eléréséhez és az adatok létrehozásának folyamatát figyelje.

Bejelentkezés az Azure-ba a Visual Studio Code-ban

1. Jelentkezzen be az Azure-előfizetésébe a Visual Studio Code-ban a parancssáv megnyitásával, a következőképpen: Ctrl + Shift + P vagy Nézet>Parancssáv.

2. Keresse meg a Azure: Bejelentkezés parancsot.

   Megnyílik egy böngészőablak, amely kéri a hitelesítő adatait. Ha a rendszer átirányítja egy sikeres lapra, bezárhatja a böngészőt.

Csatlakozzon az IoT Hubhoz, és kérje le a hub kapcsolati sztringét

1. A Visual Studio Code Explorer alsó szakaszában válassza ki a Azure IoT Hub keretét a kibontásához.

2. A kibontott keretben kattintson a Az IoT Hubkiválasztása elemre.

3. Amikor a rendszer kéri, válassza ki az Azure-előfizetését, majd az IoT Hubot.

4. További műveletekért kattintson a ...Azure IoT Hub jobb oldalán. Válassza IoT Hub-kapcsolati sztring másolásalehetőséget.

   

A DeviceHarness projekt futtatása

1. Válassza a Nézet>Terminál lehetőséget a Visual Studio Code terminál megnyitásához.

   Ha nem jelenik meg a parancssor, nyomja le az Enter billentyűt.

2. Írja be dotnet run a terminálba.

3. Amikor a rendszer kéri az IoT Hub kapcsolati sztringjének megadását, illessze be az előző szakaszban másolt kapcsolati sztringet.

4. Az Azure IoT Hub-eszközök keretben kattintson a frissítés gombra.

   

5. Vegye figyelembe, hogy az eszközök hozzá vannak adva az IoT Hubhoz, és hogy az eszközök zöld színnel jelennek meg, hogy jelezzék, hogy az adatok az adott eszközön keresztül érkeznek. Miután az eszközök üzeneteket küldenek az IoT Hubnak, leválasztják és kék színnel jelennek meg.

6. A központnak küldött üzenetek megtekintéséhez kattintson a jobb gombbal bármelyik eszközre, és válassza a Beépített eseményvégpont figyelésének indításalehetőséget. Az üzenetek a Visual Studio Code kimeneti paneljén jelennek meg.

7. A monitorozás leállításához kattintson a Azure IoT Hub kimeneti ablaktáblára, és válassza a Beépített eseményvégpont figyelésének leállításalehetőséget.

8. Engedje, hogy az alkalmazás teljesen befejeződjön, amely néhány percet vesz igénybe.

Ellenőrizze az IoT Hub tevékenységeit

A DeviceHarness által küldött adatok az IoT Hubra mentek, ahol ellenőrizheti az Azure Portalon.

1. Nyissa meg a Azure Portal, és keresse meg az oktatóanyaghoz létrehozott IoT Hubot.

2. A bal oldali oldalsó panel menüjében, a Figyelésirészen válassza ki a Metrikáklehetőséget.

3. A diagram meghatározásának oldalán kattintson a Metrika legördülő listára, görgessen le a listában, és válassza ki a Útválasztás: az adatok tárolóba történő kézbesítéselehetőséget. A diagramon meg kell jelennie annak a csúcsértéknek, amikor az adatokat a tárterületre irányították.

   

Adatok ellenőrzése az Azure Storage-ban

Az imént az IoT Hubnak küldött adatokat az előző cikkben létrehozott tárolóhoz irányítottuk. Tekintsük át a tárfiókban lévő adatokat.

1. Az Azure Portalon lépjen a tárfiókra.

2. A tárfiók kezelőjében válassza Storage Explorer (előzetes verzió)lehetőséget.

3. A Storage Explorerben válassza BlobTárolók majd devicedatalehetőséget.

4. A tartalom ablaktáblán kattintson az IoT Hub nevére, majd az év, hónap, nap és óra elemre. Több mappa is megjelenik, amelyek az adatok megírásának percét jelölik.

   

5. Kattintson az egyik mappára, hogy megtalálja a partíciónak megfelelő, 00 és 01 címkével ellátott adatfájlokat.

6. A fájlok Avro formátumban vannak megírva. Kattintson duplán az egyik fájlra egy másik böngészőlap megnyitásához és az adatok részleges megjelenítéséhez. Ha a program arra kéri, hogy nyissa meg a fájlt, válassza a VS Code-ot, és az megfelelően jelenik meg.

7. Jelenleg nincs szükség az adatok olvasására vagy értelmezésére; ezt a következő cikkben fogjuk megtenni.

Az erőforrások tisztítása

Ez az oktatóanyag egy olyan készlet része, amelyben minden cikk az előzőekben elvégzett munkára épül. Kérjük, várjon a források takarításával, amíg be nem fejezi a végső oktatóanyagot.

Következő lépések

Ebben a cikkben egy .NET Core-projekttel hoztunk létre virtuális IoT-eszközöket, és adatokat küldtünk rajtuk keresztül az IoT Hubra és egy Azure Storage-tárolóba. Ez a projekt egy valós forgatókönyvet szimulál, amelyben a fizikai IoT-eszközök adatokat küldenek egy IoT Hubba, majd egy válogatott tárolóba. Ezek az adatok magukban foglalják az érzékelők olvasását, a működési beállításokat, a hibajeleket és a módokat stb. Miután elegendő adatot gyűjtöttünk össze, olyan modellek betanítása céljából használjuk, amelyek előrejelzik az eszköz hátralévő hasznos élettartamát (RUL). Ezt a gépi tanulást a következő cikkben mutatjuk be.

Folytassa a következő cikkhez, hogy egy gépi tanulási modellt tanítson be az adatokkal.

Azure Machine Learning-modell betanítása és üzembe helyezése