Connectiviteitshandleiding voor IoT Central-apparaten

  • Artikel

Met een IoT Central-toepassing kunt u honderdduizenden apparaten gedurende hun levenscyclus bewaken en beheren. Deze handleiding is bedoeld voor apparaatontwikkelaars die de code implementeren die moet worden uitgevoerd op apparaten die verbinding maken met IoT Central.

Apparaten communiceren met een IoT Central-toepassing met behulp van de volgende primitieven:

  • Telemetrie zijn de gegevens die een apparaat naar IoT Central verzendt. Bijvoorbeeld een stroom van de temperatuurwaarden van een ingebouwde sensor.
  • Eigenschappen zijn statuswaarden die een apparaat rapporteert aan IoT Central. Bijvoorbeeld de huidige firmwareversie van het apparaat. U kunt ook schrijfbare eigenschappen hebben die door IoT Central op het apparaat kunnen worden bijgewerkt, zoals een doeltemperatuur.
  • Opdrachten worden aangeroepen vanuit IoT Central om het gedrag van een apparaat te bepalen. Uw IoT Central-toepassing kan bijvoorbeeld een opdracht aanroepen om een apparaat opnieuw op te starten.

Apparaattypen

In de volgende secties worden de belangrijkste apparaattypen beschreven die u kunt verbinden met een IoT Central-toepassing:

IoT-apparaat

Een IoT-apparaat is een zelfstandig apparaat dat rechtstreeks verbinding maakt met IoT Central. Een IoT-apparaat verzendt doorgaans telemetrie van de onboarding- of verbonden sensoren naar uw IoT Central-toepassing. Zelfstandige apparaten kunnen ook eigenschapswaarden rapporteren, schrijfbare eigenschapswaarden ontvangen en reageren op opdrachten.

IoT Edge-apparaat

Een IoT Edge-apparaat maakt rechtstreeks verbinding met IoT Central. Een IoT Edge-apparaat kan zijn eigen telemetrie verzenden, eigenschappen rapporteren en reageren op beschrijfbare eigenschappenupdates en opdrachten. IoT Edge-modules verwerken gegevens lokaal op het IoT Edge-apparaat. Een IoT Edge-apparaat kan ook fungeren als intermediair voor andere apparaten die downstreamapparaten worden genoemd. Scenario's die Gebruikmaken van IoT Edge-apparaten zijn onder andere:

  • Telemetrie aggregeren of filteren voordat deze naar IoT Central wordt verzonden. Deze aanpak kan helpen de kosten voor het verzenden van gegevens naar IoT Central te verlagen.
  • Schakel apparaten in die niet rechtstreeks verbinding kunnen maken met IoT Central om verbinding te maken via het IoT Edge-apparaat. Een downstreamapparaat kan bijvoorbeeld bluetooth gebruiken om verbinding te maken met het IoT Edge-apparaat, dat vervolgens via internet verbinding maakt met IoT Central.
  • Beheer downstreamapparaten lokaal om de latentie te voorkomen die is gekoppeld aan het maken van verbinding met IoT Central via internet.

IoT Central ziet alleen het IoT Edge-apparaat, niet de downstreamapparaten die zijn verbonden met het IoT Edge-apparaat.

Zie Add an Azure IoT Edge device to your Azure IoT Central application (Een Azure IoT Edge-apparaat toevoegen aan uw Azure IoT Central-toepassing) voor meer informatie.

Gateways

Een gatewayapparaat beheert een of meer downstreamapparaten die verbinding maken met uw IoT Central-toepassing. Een gatewayapparaat kan de telemetrie van de downstreamapparaten verwerken voordat het naar uw IoT Central-toepassing wordt doorgestuurd. Zowel IoT-apparaten als IoT Edge-apparaten kunnen fungeren als gateways. Zie Een nieuw ioT-gatewayapparaattype definiëren in uw Azure IoT Central-toepassing en apparaten verbinden via een transparante IoT Edge-gateway voor meer informatie.

Hoe apparaten verbinding maken

Wanneer u een apparaat verbindt met IoT Central, doorloopt het de volgende fasen: geregistreerd, ingericht en verbonden.

Een apparaat registreren

Wanneer u een apparaat registreert bij IoT Central, vertelt u IoT Central de id van een apparaat dat u wilt verbinden met de toepassing. U kunt het apparaat desgewenst toewijzen aan een apparaatsjabloon die de mogelijkheden van het apparaat aan uw toepassing declareert.

Tip

Een apparaat-id mag alleen letters, cijfers en het teken - bevatten.

Er zijn drie manieren om een apparaat te registreren in een IoT Central-toepassing:

  • Apparaten automatisch registreren wanneer ze voor het eerst verbinding proberen te maken. In dit scenario kunnen OEM's massaproductieapparaten maken die verbinding kunnen maken zonder eerst te worden geregistreerd. Zie Apparaten automatisch registreren voor meer informatie.

  • Voeg apparaten bulksgewijs toe vanuit een CSV-bestand. Zie Apparaten importeren voor meer informatie.

  • Gebruik de pagina Apparaten in uw IoT Central-toepassing om apparaten afzonderlijk te registreren. Zie Een apparaat toevoegen voor meer informatie.

    U kunt desgewenst vereisen dat een operator het apparaat goedkeurt voordat het begint met het verzenden van gegevens.

    Tip

    Op de pagina Apparaatverbindingsgroepen machtigingen > bepaalt de optie Automatisch goedkeuren of een operator het apparaat handmatig moet goedkeuren voordat het kan beginnen met het verzenden van gegevens.

U hoeft slechts één keer een apparaat te registreren in uw IoT Central-toepassing.

Een apparaat inrichten

Wanneer een apparaat voor het eerst verbinding probeert te maken met uw IoT Central-toepassing, wordt het proces gestart door verbinding te maken met Device Provisioning Service (DPS). DPS controleert de referenties van het apparaat en richt, indien geldig, het apparaat in met de verbindingsreeks voor een van de interne IoT Central-hubs van IoT Central. DPS maakt gebruik van de groepsinschrijvingsconfiguraties in uw IoT Central-toepassing om dit inrichtingsproces voor u te beheren.

Tip

Het apparaat verzendt ook de id-bereikwaarde waarmee DPS wordt aangegeven met welke IoT Central-toepassing het apparaat verbinding maakt. U kunt het id-bereik in uw IoT Central-toepassing opzoeken op de pagina Verbindingsgroepen machtigingen voor apparaten>.

Normaal gesproken moet een apparaat de verbindingsreeks die het ontvangt van DPS in de cache opslaan, maar moet worden voorbereid om nieuwe verbindingsgegevens op te halen als de huidige verbinding mislukt. Zie Verbindingsfouten afhandelen voor meer informatie.

Met DPS kunt u het volgende doen:

  • IoT Central om apparaten op schaal te onboarden en te verbinden.
  • U kunt apparaatreferenties genereren en de apparaten offline configureren zonder de apparaten te registreren via de Gebruikersinterface van IoT Central.
  • U kunt uw eigen apparaat-id's gebruiken om apparaten te registreren in IoT Central. Het gebruik van uw eigen apparaat-id's vereenvoudigt de integratie met bestaande back-officesystemen.
  • Een enkele, consistente manier om apparaten te verbinden met IoT Central.

Apparaat verifiëren en verbinden

Een apparaat gebruikt de referenties en de verbindingsreeks die het van DPS heeft ontvangen om verbinding te maken met en te verifiëren met uw IoT Central-toepassing. Een apparaat moet ook een model-id verzenden waarmee de apparaatsjabloon wordt geïdentificeerd waaraan het is toegewezen.

IoT Central ondersteunt twee typen apparaatreferenties:

  • Shared Access Signatures
  • X.509-certificaten

Zie Apparaatverificatieconcepten voor meer informatie.

Alle gegevens die worden uitgewisseld tussen apparaten en uw Azure IoT Central, worden versleuteld. IoT Hub verifieert elke aanvraag van een apparaat dat verbinding maakt met een van de apparaatgerichte IoT Hub-eindpunten. Om te voorkomen dat referenties via de kabel worden uitgewisseld, gebruikt een apparaat ondertekende tokens om te verifiëren. Zie voor meer informatie de toegang tot IoT Hub beheren.

Verbinding maken iviteitspatronen

Apparaatontwikkelaars gebruiken doorgaans een van de apparaat-SDK's om apparaten te implementeren die verbinding maken met een IoT Central-toepassing. Voor sommige scenario's, zoals voor apparaten die geen verbinding kunnen maken met internet, is ook een gateway vereist.

Bij een oplossingsontwerp moet rekening worden gehouden met het vereiste verbindingspatroon voor apparaten. Deze patronen worden onderverdeeld in twee algemene categorieën. Beide categorieën omvatten apparaten die telemetrie verzenden naar uw IoT Central-toepassing:

Permanente verbindingen

Permanente verbindingen zijn vereist voor uw oplossing voor opdrachten en besturingsmogelijkheden . In opdracht- en controlescenario's verzendt de IoT Central-toepassing opdrachten naar apparaten om hun gedrag in bijna realtime te beheren. Permanente verbindingen onderhouden een netwerkverbinding met de cloud en maken opnieuw verbinding wanneer er een onderbreking is. Gebruik het MQTT- of AMQP-protocol voor permanente apparaatverbindingen met IoT Central.

De volgende opties ondersteunen permanente apparaatverbindingen:

  • Gebruik de SDK's van het IoT-apparaat om apparaten te verbinden en telemetrie te verzenden:

    De apparaat-SDK's maken zowel de MQTT- als AMQP-protocollen mogelijk voor het maken van permanente verbindingen met IoT Central.

  • Verbinding maken apparaten via een lokaal netwerk naar een IoT Edge-apparaat dat telemetrie doorstuurt naar IoT Central:

    Een IoT Edge-apparaat kan een permanente verbinding maken met IoT Central. Gebruik een IoT Edge-apparaat als een lokale gateway voor apparaten die geen verbinding kunnen maken met internet of waarvoor netwerkisolatie is vereist. De gateway stuurt telemetrie van apparaten door naar IoT Central. Met deze optie kunt u opdrachten en beheer van de downstreamapparaten die zijn verbonden met het IoT Edge-apparaat inschakelen.

    Zie Verbinding maken Azure IoT Edge-apparaten naar een Azure IoT Central-toepassing voor meer informatie.

  • IoT Central Device Bridge gebruiken om apparaten te verbinden die gebruikmaken van een aangepast protocol:

    Sommige apparaten gebruiken een protocol of codering, zoals LWM2M of COAP, die momenteel niet door IoT Central worden ondersteund. IoT Central Device Bridge fungeert als een vertaler die telemetrie doorstuurt naar IoT Central.

    Zie de GitHub-opslagplaats azure IoT Central Device Bridge voor meer informatie.

Kortstondige verbindingen

Kortstondige verbindingen zijn korte verbindingen voor apparaten om telemetrie te verzenden naar uw IoT Central-toepassing. Nadat een apparaat de telemetrie heeft verzonden, wordt de verbinding afneemt. Het apparaat wordt opnieuw verbonden wanneer er meer telemetrie moet worden verzonden. Tijdelijke verbindingen zijn niet geschikt voor opdracht- en controlescenario's.

De volgende opties bieden ondersteuning voor kortstondige apparaatverbindingen:

  • Verbinding maken apparaten en telemetrie verzenden met behulp van HTTP:

    IoT Central ondersteunt apparaatclients die gebruikmaken van de HTTP-API om telemetrie te verzenden. Zie de documentatie over de Device Event API verzenden voor meer informatie.

    Notitie

    Gebruik DPS om uw apparaat in te richten en te registreren bij IoT Central voordat u de HTTP-API gebruikt om telemetrie te verzenden.

  • IoT Central Device Bridge gebruiken in de staatloze modus om apparaten te verbinden:

    IoT Central Device Bridge implementeren als een Azure-functie. De functie accepteert binnenkomende telemetriegegevens als HTTP-aanvragen en stuurt deze door naar IoT Central. IoT Central Device Bridge kan worden geïntegreerd met DPS en zorgt automatisch voor het inrichten van apparaten.

    Zie de GitHub-opslagplaats van Azure IoT Central Device Bridge voor meer informatie.

  • IoT Central Device Bridge gebruiken in de staatloze modus om externe clouds te verbinden:

    Gebruik Azure IoT Central Device Bridge om berichten door te sturen naar IoT Central vanuit andere IoT-clouds, zoals SigFox, Deeltje en The Things Network.

    Zie de GitHub-opslagplaats van Azure IoT Central Device Bridge voor meer informatie.

Gegevenstransformatie en aangepaste berekeningen voor inkomend verkeer

Voor sommige scenario's is apparaattelemetrie vereist, uitgebreid met gegevens van externe systemen of archieven. Door telemetrie te verbeteren voordat IoT Central wordt bereikt, kunnen functies zoals dashboards en regels de uitgebreide gegevens gebruiken.

Voor sommige scenario's moet u telemetrie transformeren voordat IoT Central wordt bereikt. Bijvoorbeeld het transformeren van telemetrie vanuit verouderde indelingen.

De volgende opties zijn beschikbaar voor aangepaste transformaties of berekeningen voordat IoT Central de telemetrie opneemt:

  • IoT Edge gebruiken:

    Gebruik aangepaste modules in IoT Edge voor aangepaste transformaties en berekeningen. Gebruik IoT Edge wanneer uw apparaten de SDK's van het Azure IoT-apparaat gebruiken.

  • IoT Central Device Bridge gebruiken:

    Gebruik IoT Central Device Bridge-adapters voor aangepaste transformaties en berekeningen.

Zie Gegevens transformeren voor IoT Central voor meer informatie.

Volgende stappen

Als u apparaatontwikkelaar bent en u meer wilt weten over coderen, kunt u het beste de stap Create and connect a client application to your Azure IoT Central application (Een clienttoepassing maken en verbinden met uw Azure IoT Central-toepassing) volgen.

Zie Apparaatimplementatie en aanbevolen procedures voor IoT Central voor meer informatie over apparaatimplementatie.

Voor meer informatie over het gebruik van IoT Central zijn de voorgestelde volgende stappen het proberen van de quickstarts, te beginnen met het maken van een Azure IoT Central-toepassing.