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Procedure consigliate per la configurazione dei dispositivi all'interno di una soluzione IoT

La gestione automatica dei dispositivi nell'hub IoT di Azure automatizza molte attività ripetitive e complesse di gestione di flotta di dispositivi di grandi dimensioni nell'intero ciclo di vita. Questo articolo definisce molte delle procedure consigliate per i vari ruoli coinvolti nello sviluppo e nella gestione di una soluzione IoT.

  • Produttore/integratore di hardware IoT: Produttori di hardware IoT, integratori assemblando hardware da diversi produttori o fornitori che forniscono hardware per una distribuzione IoT prodotta o integrata da altri fornitori. Coinvolto nello sviluppo e nell'integrazione del firmware, dei sistemi operativi incorporati e del software incorporato.

  • Sviluppatore di soluzioni IoT: Lo sviluppo di una soluzione IoT viene in genere eseguito da uno sviluppatore di soluzioni. Questo sviluppatore potrebbe far parte di un team interno o di un integratore di sistemi specializzato in questa attività. Lo sviluppatore di soluzioni IoT può sviluppare vari componenti della soluzione IoT da zero, integrare vari componenti standard o open source.

  • Operatore di soluzione IoT: Dopo aver distribuito la soluzione IoT, richiede operazioni a lungo termine, monitoraggio, aggiornamenti e manutenzione. Più team, ad esempio un team interno costituito da specialisti della tecnologia dell'informazione, team di manutenzione e operazioni hardware e specialisti del dominio che monitorano il comportamento corretto dell'infrastruttura IoT complessiva, possono eseguire queste attività.

Informazioni sulla gestione automatica dei dispositivi per la configurazione dei dispositivi IoT su larga scala

La gestione automatica dei dispositivi include i numerosi vantaggi dei dispositivi gemelli e dei moduli gemelli per sincronizzare gli stati desiderati e segnalati tra il cloud e i dispositivi. Le configurazioni automatiche dei dispositivi aggiornano automaticamente grandi set di dispositivi gemelli e riepilogano lo stato di avanzamento e la conformità. I passaggi generali seguenti descrivono come viene sviluppata e usata la gestione automatica dei dispositivi:

  • Il produttore/integratore di hardware IoT implementa le funzionalità di gestione dei dispositivi all'interno di un'applicazione incorporata usando dispositivi gemelli. Queste funzionalità possono includere aggiornamenti del firmware, installazione e aggiornamento software e gestione delle impostazioni.

  • Lo sviluppatore della soluzione IoT implementa il livello di gestione delle operazioni di gestione dei dispositivi usando dispositivi gemelli e configurazioniautomatiche dei dispositivi. La soluzione deve includere la definizione di un'interfaccia operatore per eseguire attività di gestione dei dispositivi.

  • L'operatore della soluzione IoT usa la soluzione IoT per eseguire attività di gestione dei dispositivi, in particolare per raggruppare i dispositivi, avviare modifiche di configurazione come gli aggiornamenti del firmware, monitorare lo stato di avanzamento e risolvere i problemi che si verificano.

Produttore/integratore di hardware IoT

Di seguito sono riportate le procedure consigliate per i produttori di hardware e gli integratori che gestiscono lo sviluppo di software incorporato:

  • Implementare device twins: I device twins consentono di sincronizzare la configurazione desiderata dal cloud e di riportare la configurazione e le proprietà attuali del dispositivo. Il modo migliore per implementare dispositivi gemelli all'interno di applicazioni incorporate consiste nell'usare gli SDK di Azure IoT. I dispositivi gemelli sono più adatti per la configurazione perché:

    • Supportare la comunicazione bidirezionale.
    • Consenti sia gli stati del dispositivo connesso che quello disconnesso.
    • Seguire il principio della coerenza finale.
    • Sono completamente disponibili per query nel cloud.

  • Strutturare il dispositivo gemello per la gestione dei dispositivi: Il dispositivo gemello deve essere strutturato in modo che le proprietà di gestione dei dispositivi siano raggruppate logicamente in sezioni. In questo modo è possibile isolare le modifiche alla configurazione senza influire sulle altre sezioni del gemello. Ad esempio, creare una sezione all'interno delle proprietà desiderate per il firmware, un'altra sezione per il software e una terza sezione per le impostazioni di rete.

  • Segnalare gli attributi del dispositivo utili per la gestione dei dispositivi: Gli attributi come il marchio e il modello del dispositivo fisico, il firmware, il sistema operativo, il numero di serie e altri identificatori sono utili per la creazione di report e come parametri per indirizzare modifiche alla configurazione.

  • Definire gli stati principali per segnalare lo stato e lo stato di avanzamento: Gli stati di primo livello devono essere enumerati in modo che possano essere segnalati all'operatore . Ad esempio, un aggiornamento del firmware segnala lo stato corrente, download, applicazione, in corso e errore. Definire altri campi per altre informazioni su ogni stato.

Sviluppatore di soluzioni IoT

Di seguito sono riportate le procedure consigliate per gli sviluppatori di soluzioni IoT che creano sistemi basati su Azure:

  • Implementare device twins: I device twins consentono di sincronizzare la configurazione desiderata dal cloud e di riportare la configurazione e le proprietà attuali del dispositivo. Il modo migliore per implementare dispositivi gemelli all'interno di applicazioni di soluzioni cloud consiste nell'usare gli SDK di Azure IoT. I dispositivi gemelli sono più adatti per la configurazione perché:

    • Supportare la comunicazione bidirezionale.
    • Consenti sia gli stati del dispositivo connesso che quello disconnesso.
    • Seguire il principio della coerenza finale.
    • Sono completamente disponibili per query nel cloud.

  • Organizzare i dispositivi usando i tag del dispositivo gemello: La soluzione deve consentire all'operatore di definire anelli di qualità o altri set di dispositivi in base a diverse strategie di distribuzione, ad esempio canary. L'organizzazione dei dispositivi può essere implementata nella tua soluzione usando i tag del dispositivo gemello e le query. L'organizzazione del dispositivo è necessaria per consentire l'implementazione della configurazione in modo sicuro e accurato.

  • Implementare le configurazioni automatiche dei dispositivi: Le configurazioni automatiche dei dispositivi distribuiscono e monitorano le modifiche alla configurazione in grandi set di dispositivi IoT tramite dispositivi gemelli.

    Le configurazioni automatiche dei dispositivi si applicano a insiemi di gemelli digitali tramite la condizione di destinazione, ovvero una query sui tag dei gemelli digitali o sulle proprietà segnalate. Il contenuto di destinazione è il set di proprietà desiderate impostate all'interno dei dispositivi gemelli di destinazione. Il contenuto di destinazione deve essere allineato alla struttura del dispositivo gemello definita dal produttore/integratore di hardware IoT. Le metriche sono query sulle proprietà segnalate del dispositivo gemello e devono essere allineate anche alla struttura del dispositivo gemello definita dal produttore/integratore di hardware IoT.

    Le configurazioni automatiche dei dispositivi vengono eseguite per la prima volta poco dopo la creazione della configurazione e quindi a intervalli di cinque minuti. Traggono vantaggio anche dall'hub IoT che esegue operazioni del dispositivo gemello a una velocità che supera i limiti di limitazione per le letture e gli aggiornamenti dei dispositivi gemelli.

  • Usare il servizio Device Provisioning: gli sviluppatori di soluzioni devono usare il servizio Device Provisioning per assegnare tag del dispositivo gemello ai nuovi dispositivi, in modo che vengano configurati automaticamente dalle configurazioni automatiche dei dispositivi destinate ai dispositivi gemelli con tale tag.

Operatore di soluzione IoT

Di seguito sono riportate le procedure consigliate per gli operatori di soluzioni IoT che usano una soluzione IoT basata su Azure:

  • Organizzare i dispositivi per la gestione: La soluzione IoT deve definire o consentire la creazione di anelli di qualità o di altri set di dispositivi in base a diverse strategie di distribuzione, ad esempio canary. I set di dispositivi vengono usati per implementare le modifiche di configurazione e per eseguire altre operazioni di gestione dei dispositivi su larga scala.

  • Eseguire modifiche alla configurazione usando un'implementazione graduale: Un'implementazione in più fasi è un processo complessivo in cui un operatore distribuisce le modifiche a un set esteso di dispositivi IoT. L'obiettivo è apportare gradualmente modifiche per ridurre il rischio di apportare modifiche di rilievo su larga scala.  L'operatore deve usare l'interfaccia della soluzione per creare una configurazione automatica dei dispositivi e la condizione di destinazione deve essere assegnata a un set iniziale di dispositivi, ad esempio un gruppo canary. L'operatore deve quindi convalidare la modifica della configurazione nel set iniziale di dispositivi.

    Al termine della convalida, l'operatore aggiorna la configurazione automatica del dispositivo in modo da includere un set di dispositivi più ampio. L'operatore deve anche impostare la priorità per la configurazione in modo che sia superiore rispetto ad altre configurazioni attualmente destinate a tali dispositivi. L'implementazione può essere monitorata usando le metriche segnalate dalla configurazione automatica del dispositivo.

  • Eseguire il rollback in caso di errori o configurazioni non configurate: È possibile eseguire il rollback di una configurazione automatica del dispositivo che causa errori o configurazioni errate modificando la condizione di destinazione in modo che i dispositivi non soddisfino più la condizione di destinazione. Assicurarsi che un'altra configurazione automatica del dispositivo con priorità inferiore sia ancora destinata a tali dispositivi. Verificare che il rollback abbia avuto esito positivo visualizzando le metriche: la configurazione di cui è stato eseguito il rollback non dovrebbe più mostrare lo stato per i dispositivi non individuati e le metriche della seconda configurazione dovrebbero ora includere i conteggi per i dispositivi ancora destinati.

Passaggi successivi

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