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Che cos'è l'hub IoT Azure?

Internet delle cose (IoT) connette i dispositivi fisici per scambiare dati tramite Internet. Con oltre 10 miliardi di dispositivi connessi in tutto il mondo, qualsiasi elemento incorporato con sensori e software può unirsi a questa rete.

L'hub IoT di Azure è un servizio gestito che funge da hub messaggi centrale in una soluzione IoT basata sul cloud. Consente comunicazioni affidabili e sicure su larga scala tra un'applicazione IoT e i dispositivi collegati. Quasi tutti i dispositivi possono essere connessi a un hub IoT.

Sono supportati diversi modelli di messaggistica, inclusi i messaggi da dispositivo a cloud, il caricamento di file dai dispositivi e i metodi request-reply per controllare i dispositivi. hub IoT supporta anche il monitoraggio per tenere traccia della creazione, delle connessioni dei dispositivi e degli errori dei dispositivi.

L'hub IoT è adattabile a milioni di dispositivi simultaneamente connessi e a milioni di eventi al secondo per supportare i carichi di lavoro IoT del cliente.

Informazioni sui dispositivi IoT

I dispositivi IoT differiscono da altri client, ad esempio browser e app per dispositivi mobili in diversi modi:

  • Sono spesso sistemi incorporati senza operatori umani, ad esempio un sensore o un attuatore.
  • Possono essere distribuiti in posizioni remote in cui l'accesso fisico è costoso, difficile o impossibile. Ad esempio, sensori in un parco eolico o in un impianto petrolifero.
  • Potrebbero essere raggiungibili solo tramite il back-end della soluzione, non direttamente da Internet. Ad esempio, un dispositivo protetto da un firewall o in una rete privata.
  • Potrebbero avere risorse di alimentazione e elaborazione limitate, ad esempio uno strumento di monitoraggio delle risorse alimentato a batteria.
  • Potrebbero avere connettività di rete intermittente, lenta o costosa, ad esempio un dispositivo connesso tramite una rete cellulare.
  • Potrebbe essere necessario usare protocolli applicativi proprietari, personalizzati o specifici del settore, ad esempio MQTT o AMQP.

Connettere ed autenticare i dispositivi

A ogni hub IoT è associato un registro delle identità in cui sono archiviate le informazioni sui dispositivi e i moduli a cui è consentito connettersi all'hub IoT. Prima che un dispositivo o modulo possa connettersi, è necessario che sia presente una voce relativa al dispositivo o al modulo nel registro delle identità dell'hub IoT. Un dispositivo o un modulo deve autenticarsi anche con l'hub IoT in base alle credenziali archiviate nel registro delle identità.

L'hub IoT supporta due metodi di autenticazione tra il dispositivo e l'hub IoT. È possibile usare l'autenticazione basata sul token SAS o l'autenticazione del certificato X.509.

  • I token SAS autenticano ogni chiamata del dispositivo all'hub IoT usando una chiave simmetrica. Questo metodo è semplice da implementare e funziona bene per i dispositivi che possono archiviare in modo sicuro la chiave simmetrica.
  • I certificati X.509 autenticano i dispositivi durante le connessioni TLS (Transport Layer Security). Questo metodo è più sicuro e scalabile, scegliere questo metodo per i dispositivi che richiedono un livello di sicurezza superiore e può gestire i certificati.

È possibile configurare e effettuare il provisioning di molti dispositivi contemporaneamente usando il Servizio di Provisioning di Dispositivi IoT Hub.

Per altre informazioni, vedere Gestione e controllo dei dispositivi.

Modelli di comunicazione dei dispositivi

La connessione Internet tra il dispositivo IoT e hub IoT è protetta usando lo standard Transport Layer Security (TLS). Azure IoT supporta TLS 1.2, 1.1 e 1.0 (per compatibilità con le versioni precedenti). Controllare il supporto TLS nell'hub IoT per informazioni su come configurare l'hub per l'uso di TLS 1.2, che offre la massima sicurezza.

Con l'hub IoT è possibile inviare informazioni dall'app per dispositivi al back-end della soluzione e dal back-end all'app per dispositivi. L'hub IoT fornisce messaggistica affidabile e garantisce che i messaggi vengano recapitati anche in presenza di interruzioni di rete. Per altre informazioni, vedere Comunicazione da dispositivo a cloud e comunicazione da cloud a dispositivo.

Esempi di comunicazione dei dispositivi includono:

  • Un camion di raffreddamento che invia temperatura ogni 5 minuti a un hub IoT.
  • Un servizio back-end che invia un comando a un dispositivo per modificare la frequenza con cui invia i dati per diagnosticare un problema.
  • Un dispositivo che monitora un reattore in batch in un impianto chimico invia un avviso quando la temperatura supera un determinato valore.

Inviare dati di telemetria dai dispositivi

Gli hub IoT possono ricevere dati di telemetria dai dispositivi e instradarli ai servizi back-end appropriati. Alcuni esempi di dati di telemetria ricevuti da un dispositivo possono includere dati del sensore, ad esempio velocità o temperatura, un messaggio di errore, ad esempio un evento perso o un messaggio informativo per indicare che il dispositivo è integro. I dispositivi IoT inviano eventi a un'applicazione per ottenere informazioni dettagliate. Le applicazioni potrebbero richiedere subset specifici di eventi per l'elaborazione o l'archiviazione in endpoint diversi.

Per altre informazioni, vedere Infrastruttura e connettività dei dispositivi.

Aggiungere le proprietà del dispositivo

Le proprietà possono essere lette o impostate dall'hub IoT e possono essere usate per inviare notifiche al termine di un'azione. Un esempio di proprietà specifica in un dispositivo è la temperatura. La temperatura può essere una proprietà scrivibile che può essere aggiornata nel dispositivo o letta da un sensore di temperatura collegato al dispositivo.

È possibile abilitare le proprietà in hub IoT usando Dispositivi gemelli o Plug and Play.

Eseguire comandi per i dispositivi

hub IoT implementa i comandi consentendo di richiamare metodi diretti nei dispositivi. Un esempio di comando è il riavvio di un dispositivo. I metodi diretti rappresentano un'interazione di richiesta-risposta con un dispositivo simile a una chiamata HTTP in cui hanno esito positivo o negativo immediatamente (dopo un timeout specificato dall'utente). Questo approccio è utile per gli scenari in cui la linea di condotta immediata è diversa a seconda che il dispositivo sia in grado di rispondere o meno,

Gestire i dati del dispositivo

I dispositivi inviano dati all'hub IoT, che funge da hub messaggi centrale per la comunicazione bidirezionale tra l'applicazione IoT e i dispositivi gestiti. Quando i dati raggiungono l'hub IoT, possono essere elaborati e indirizzati ad altri servizi per ulteriori analisi e azioni.

hub IoT offre la possibilità di sbloccare il valore dei dati del dispositivo con altri servizi di Azure, in modo da poter passare alla risoluzione predittiva dei problemi anziché alla gestione reattiva. Connettere l'hub IoT con altri servizi di Azure per eseguire machine learning, analisi e intelligenza artificiale per agire sui dati in tempo reale, ottimizzare l'elaborazione e ottenere informazioni più approfondite.

Nota

L'hub IoT di Azure non archivia né elabora i dati dei clienti all'esterno dell'area geografica in cui si distribuisce l'istanza del servizio. Per altre informazioni, vedere Replica tra aree in Azure.

L'endpoint predefinito raccoglie i dati del dispositivo per impostazione predefinita

Un endpoint predefinito raccoglie i dati dal dispositivo per impostazione predefinita. I dati vengono raccolti usando un modello di richiesta-risposta su endpoint di dispositivo IoT dedicati, conservati per un massimo di sette giorni e usati per eseguire azioni in un dispositivo. I dati accettati dall'endpoint del dispositivo includono:

  • Invio di messaggi da dispositivo a cloud.
  • Ricezione di messaggi da cloud a dispositivo.
  • Avvio di caricamenti di file.
  • Recuperare e aggiornare le proprietà dei dispositivi gemelli.
  • Ricevi richieste di metodi diretti.

Per altre informazioni sugli endpoint dell'hub IoT, vedere Endpoint hub IoT.

Il routing dei messaggi invia dati ad altri endpoint

I dati possono anche essere indirizzati a servizi diversi per un'ulteriore elaborazione. Man mano che la soluzione IoT aumenta, anche il numero di dispositivi, il volume di eventi, la varietà di eventi e i diversi servizi variano. Per soddisfare le esigenze di questo modello, è necessario un metodo flessibile, scalabile, coerente e affidabile per instradare gli eventi. Per un'esercitazione che illustra più usi del routing dei messaggi, vedere Esercitazione: Inviare dati del dispositivo ad Archiviazione di Azure usando il routing dei messaggi di IoT Hub.

IoT Hub supporta la configurazione di endpoint personalizzati per i servizi di Azure, inclusi i contenitori di archiviazione, gli Event Hubs, le code del Service Bus, gli argomenti del Service Bus e Cosmos DB. Dopo aver configurato l'endpoint, è possibile instradare i dati IoT a uno di questi endpoint per eseguire operazioni sui dati downstream.

IoT Hub si integra anche con Event Grid, che consente di distribuire i dati a più destinatari. Griglia di eventi è un servizio eventi completamente gestito che consente di gestire facilmente gli eventi in molti servizi e applicazioni di Azure diversi. Griglia di eventi semplifica la creazione di applicazioni basate su eventi e architetture serverless. Per ulteriori informazioni, vedere Confrontare il routing dei messaggi e Event Grid per IoT Hub.

Integrazione con altri servizi di Azure

È possibile integrare l'hub IoT con altri servizi di Azure per compilare soluzioni end-to-end complete. Ad esempio, usare:

Passaggi successivi

Per provare una soluzione IoT end-to-end, consultare le Guide introduttive di IoT Hub:

Per altre informazioni su come creare e distribuire soluzioni IoT con Azure, vedere:

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