Implementare l'applicazione IoT con il modello IoT Edge
Per verificare la progettazione della soluzione è necessaria un'applicazione IoT Central con un modello di dispositivo per il dispositivo IoT Edge.
Si intende valutare una soluzione di monitoraggio ambientale per i negozi con IoT Central. Per raccogliere i dati e gestire sensori locali, si prevede di installare un dispositivo IoT Edge in ogni punto vendita. Il dispositivo IoT Edge si connetterà all'applicazione IoT Central per inviare i dati di telemetria raccolti dai sensori e rispondere ai comandi inviati dall'applicazione.
In questa unità verranno esaminati alcuni concetti di base di IoT Central e IoT Edge e si apprenderà come creare un modello di dispositivo per i dispositivi IoT Edge in IoT Central.
Che cos'è IoT Central?
Azure IoT Central è una piattaforma per applicazioni IoT distribuita come servizio che riduce il carico di attività e i costi di sviluppo, gestione e manutenzione delle soluzioni IoT. Usare IoT Central per valutare rapidamente lo scenario IoT e le opportunità che può creare per l'azienda. IoT Central consente di:
- Connettersi ai dispositivi IoT e controllarli.
- Raccogliere e analizzare i dati di telemetria dai dispositivi connessi.
- Inviare dati dai dispositivi connessi ad altre applicazioni o servizi per ulteriori elaborazioni o per l'archiviazione.
Sono disponibili due opzioni per creare un'applicazione IoT Central:
- Usare il portale di Azure.
- Usare l'interfaccia della riga di comando di Azure.
In questo modulo si userà l'interfaccia della riga di comando di Azure per creare l'applicazione in una sandbox di Azure.
Per tutte e tre le opzioni è necessario fornire informazioni quali il paese o l'area per la distribuzione, un nome per l'applicazione, un piano di pagamento e un modello di applicazione.
Che cos'è IoT Edge?
Azure IoT Edge sposta nei dispositivi l'analisi cloud e la logica di business personalizzata consentendo all'organizzazione di concentrarsi sulle analisi approfondite di livello aziendale invece che sulla gestione dati. È possibile scalare orizzontalmente la soluzione IoT inserendo la logica di business in contenitori standard, quindi distribuire i contenitori in qualsiasi dispositivo e monitorarli da un ambiente basato sul cloud, ad esempio IoT Central.
L'analisi incrementa il valore aggiunto nelle soluzioni IoT, ma non tutte le operazioni di analisi devono essere eseguite nel cloud. Per rispondere alle emergenze il più rapidamente possibile, è possibile eseguire il rilevamento anomalie nella rete perimetrale. Se si vogliono ridurre i costi della larghezza di banda ed evitare il trasferimento di terabyte di dati non elaborati, è possibile pulire e aggregare i dati in locale e quindi inviare solo le informazioni dettagliate al cloud per l'analisi.
Azure IoT Edge è costituito da tre componenti:
- I moduli di IoT Edge sono contenitori che eseguono servizi di Azure, servizi di terze parti o il codice dell'utente. I moduli IoT Edge vengono distribuiti nei dispositivi IoT Edge ed eseguiti in locale nei dispositivi. In questo modulo si useranno vari moduli IoT Edge tra cui uno che genera dati di telemetria ambientale simulati e uno che esegue una funzione di Azure per filtrare i dati di telemetria. Per specificare i moduli da distribuire nel dispositivo IoT Edge, si usa un manifesto della distribuzione. È possibile usare IoT Central per gestire i manifesti di distribuzione nella soluzione.
- Il runtime di IoT Edge viene eseguito su ogni dispositivo IoT Edge e gestisce i moduli distribuiti in ogni dispositivo. Quando un dispositivo IoT Edge si connette a un'applicazione IoT Central, il runtime IoT Edge scarica il manifesto della distribuzione per determinare quali moduli installare ed eseguire nel dispositivo.
- Un'interfaccia basata sul cloud consente di monitorare e gestire in remoto i dispositivi IoT Edge. In questo modulo si usa IoT Central come interfaccia basata sul cloud.
Che cos'è un modello di dispositivo?
In IoT Central un modello di dispositivo specifica le funzionalità di un dispositivo che si vuole connettere all'applicazione. Ad esempio, un modello di dispositivo può specificare:
- I tipi di dati di telemetria, ad esempio la temperatura, che il dispositivo invia a IoT Central.
- Le proprietà, ad esempio la versione del firmware, che il dispositivo segnala a IoT Central.
- Le proprietà, ad esempio la temperatura di destinazione, che IoT Central imposta nel dispositivo.
- I comandi, ad esempio il riavvio, che IoT Central invia al dispositivo.
Le funzionalità in un modello di dispositivo sono raggruppate in interfacce. Le interfacce consentono di condividere gruppi di funzionalità correlate tra i modelli. Ad esempio, l'interfaccia comune informazioni sul dispositivo definisce proprietà del dispositivo quali il produttore, il modello e la versione del software.
È possibile creare e gestire i modelli di dispositivo usando l'interfaccia utente Web o l'API REST di IoT Central. Nell'interfaccia utente Web di IoT Central è possibile:
- Creare un modello di dispositivo da zero.
- Esplorare il catalogo dei dispositivi Azure IoT e importare i modelli di dispositivo per i dispositivi certificati.
- Importare un file JSON che contiene un modello di funzionalità di dispositivo e le definizioni di interfaccia.
Viste
Un modello di dispositivo IoT Central include anche le definizioni delle visualizzazioni. Queste visualizzazioni consentono di definire un'interfaccia utente personalizzata per i dispositivi che include le visualizzazioni per i dati di telemetria, i moduli per gestire le proprietà del dispositivo e i moduli che consentono agli operatori di chiamare i comandi in un dispositivo.
Se il modello di dispositivo è per un dispositivo IoT Edge, è disponibile una visualizzazione che consente di monitorare i moduli IoT Edge in esecuzione nel dispositivo connesso.
Pubblicare un modello di dispositivo
Prima che un dispositivo reale possa connettersi all'applicazione IoT Central, è necessario pubblicare il modello di dispositivo all'interno dell'applicazione IoT Central.
Aggiungere un dispositivo basato sul modello di dispositivo
Prima di poter connettere un dispositivo IoT Edge a un'applicazione IoT Central, è necessario aggiungere un dispositivo nella pagina Dispositivi. Nella pagina Dispositivi scegliere il manifesto della distribuzione da usare, il modello di dispositivo facoltativo da usare, un ID dispositivo univoco e un nome descrittivo per il dispositivo. È anche possibile usare l'interfaccia della riga di comando di Azure per aggiungere un dispositivo all'applicazione.