IoT-concepten en Azure IoT Hub

Internet of Things (IoT) is een netwerk van fysieke apparaten die verbinding maken met en gegevens uitwisselen met andere apparaten en services via internet of een ander netwerk. Er zijn momenteel meer dan tien miljard verbonden apparaten ter wereld en er worden elk jaar meer toegevoegd. Alles wat kan worden ingesloten met de benodigde sensoren en software kan via internet worden verbonden.

Azure IoT Hub is een beheerde service die wordt gehost in de cloud die fungeert als een centrale berichtenhub voor communicatie tussen een IoT-toepassing en de bijbehorende apparaten. U kunt miljoenen apparaten en hun back-endoplossingen betrouwbaar en veilig verbinden. Bijna elk apparaat kan worden verbonden met een IoT-hub.

Verschillende berichtpatronen worden ondersteund, waaronder apparaat-naar-cloud-telemetrie, het uploaden van bestanden vanaf apparaten en methoden voor het beantwoorden van aanvragen om uw apparaten vanuit de cloud te beheren. IoT Hub biedt ook ondersteuning voor bewaking om het maken van apparaten, apparaatverbindingen en apparaatfouten bij te houden.

IoT Hub kan worden opgeschaald naar miljoenen gelijktijdig verbonden apparaten en miljoenen gebeurtenissen per seconde om zo uw IoT-workloads te ondersteunen. Zie IoT Hub schalen voor meer informatie over het schalen van uw IoT Hub. Bekijk de pagina met prijzen voor meer informatie over de servicelagen die door IoT Hub worden aangeboden.

U kunt IoT Hub integreren met andere Azure-services om zo complete, end-to-end-oplossingen te bouwen. Enkele voorbeelden:

  • Gebruik Azure Event Grid om op een betrouwbare, veilige en schaalbare manier snel te reageren op kritieke gebeurtenissen.

  • Gebruik Azure Logic Apps voor het automatiseren van bedrijfsprocessen.

  • Gebruik Azure Machine Learning om machine learning en AI-modellen toe te voegen aan uw oplossing.

  • Gebruik Azure Stream Analytics voor het in realtime uitvoeren van analytische berekeningen op de gegevens die door uw apparaten worden gestreamd.

IoT Central-toepassingen maken gebruik van meerdere IoT-hubs als onderdeel van hun schaalbare en flexibele infrastructuur.

Elk Azure-abonnement heeft standaardquotumlimieten om servicemisbruik te voorkomen. Deze limieten kunnen van invloed zijn op het bereik van uw IoT-oplossing. De huidige limiet voor een abonnementsvariant is 50 IoT-hubs per abonnement. U kunt een verzoek voor een groter quota indienen door contact op te nemen met de ondersteuning. Zie IoT Hub-quota en bandbreedtebeperking voor meer informatie. Zie een van de volgende artikelen voor meer informatie over quotumlimieten:

IoT-apparaten

IoT-apparaten verschillen van andere clients, zoals browsers en mobiele apps. IoT-apparaten:

  • Zijn vaak ingesloten systemen waarbij geen menselijke operator komt kijken.
  • Kan worden geïmplementeerd op externe locaties waar fysieke toegang duur is.
  • Kan alleen bereikbaar zijn via de back-end van de oplossing.
  • Mogelijk hebben beperkte energie- en verwerkingsbronnen.
  • Kan onregelmatige, trage of dure netwerkconnectiviteit hebben.
  • Mogelijk moet u eigen, aangepaste of branchespecifieke toepassingsprotocollen gebruiken.

Apparaat-id en -verificatie

Elke IoT-hub heeft een identiteitsregister waarin informatie wordt opgeslagen over de apparaten en modules die er verbinding mee mogen maken. Voordat een apparaat of module verbinding kan maken, moet er een vermelding zijn voor dat apparaat of die module in het identiteitsregister van de IoT Hub. Een apparaat of module wordt geverifieerd met de IoT-hub op basis van referenties die zijn opgeslagen in het identiteitsregister.

We ondersteunen twee verificatiemethoden tussen het apparaat en de IoT-hub. U kunt verificatie op basis van SAS-tokens of X.509-certificaatverificatie gebruiken.

De SAS-tokenmethode biedt verificatie voor elke aanroep van het apparaat naar IoT Hub door de symmetrische sleutel aan elke aanroep te koppelen. X.509-verificatie maakt verificatie van een IoT-apparaat op de fysieke laag mogelijk als onderdeel van de standaardverbindingsinstelling Transport Layer Security (TLS). De keuze tussen de twee methoden wordt voornamelijk bepaald door hoe veilig de apparaatverificatie moet zijn en de beschikbaarheid van beveiligde opslag op het apparaat (om de persoonlijke sleutel veilig op te slaan).

U kunt veel apparaten tegelijk instellen en inrichten met behulp van de IoT Hub Device Provisioning Service.

Apparaatcommunicatie

Nadat u uw verificatiemethode hebt geselecteerd, wordt de internetverbinding tussen het IoT-apparaat en IoT Hub beveiligd met behulp van de TLS-standaard (Transport Layer Security). Azure IoT ondersteunt IN die volgorde TLS 1.2, TLS 1.1 en TLS 1.0. Ondersteuning voor TLS 1.0 is alleen beschikbaar voor compatibiliteit met eerdere versies. Controleer de TLS-ondersteuning in IoT Hub om te zien hoe u uw hub configureert voor het gebruik van TLS 1.2, wat de meeste beveiliging biedt.

IoT-apparaten verzenden doorgaans telemetriegegevens van de sensoren naar back-endservices in de cloud. Andere typen communicatie zijn echter mogelijk, zoals een back-endservice die opdrachten naar uw apparaten verzendt. Enkele voorbeelden van verschillende typen communicatie zijn:

  • Een koelwagen verzendt elke 5 minuten de temperatuur naar een IoT-hub.
  • Een back-endservice die een opdracht naar een apparaat verzendt om de frequentie te wijzigen waarmee telemetrie wordt verzonden om een probleem vast te stellen.
  • Een apparaat dat een batch reactor in een chemische fabriek bewaakt, stuurt een waarschuwing wanneer de temperatuur een bepaalde waarde overschrijdt.

Apparaattelemetrie

Voorbeelden van telemetrie die van een apparaat worden ontvangen, kunnen sensorgegevens bevatten, zoals snelheid of temperatuur, een foutbericht zoals gemiste gebeurtenis of een informatiebericht om aan te geven dat het apparaat in goede staat is. IoT-apparaten verzenden gebeurtenissen naar een toepassing om inzichten te verkrijgen. Toepassingen vereisen mogelijk specifieke subsets van gebeurtenissen voor verwerking of opslag op verschillende eindpunten.

Apparaateigenschappen

Eigenschappen kunnen worden gelezen of ingesteld vanuit de IoT-hub en kunnen worden gebruikt om meldingen te verzenden wanneer een actie is voltooid. Een voorbeeld van een specifieke eigenschap op een apparaat is temperatuur. Temperatuur kan een beschrijfbare eigenschap zijn die kan worden bijgewerkt op het apparaat of kan worden gelezen van een temperatuursensor die aan het apparaat is gekoppeld.

U kunt eigenschappen in IoT Hub inschakelen met behulp van apparaatdubbels of Plug en Play.

Zie Plug en Play voor meer informatie over de verschillen tussen apparaatdubbels en Plug en Play.

Apparaatopdrachten

Een voorbeeld van een opdracht is het opnieuw opstarten van een apparaat. IoT Hub implementeert opdrachten door u in staat te stellen directe methoden op apparaten aan te roepen. Directe methoden vertegenwoordigen een interactie tussen aanvragen en antwoorden met een apparaat dat vergelijkbaar is met een HTTP-aanroep, omdat deze direct slagen of mislukken (na een door de gebruiker opgegeven time-out). Deze aanpak is nuttig voor scenario's waarbij het verloop van de onmiddellijke actie verschillend is, afhankelijk van het feit of het apparaat in staat was om te reageren.

Reageren op apparaatgegevens

IoT Hub biedt u de mogelijkheid om de waarde van uw apparaatgegevens te ontgrendelen met andere Azure-services, zodat u kunt overschakelen naar voorspellende probleemoplossing in plaats van reactief beheer. Verbinding maken uw IoT-hub met andere Azure-services om machine learning, analyses en AI uit te voeren om te reageren op realtime gegevens, de verwerking te optimaliseren en meer inzicht te krijgen.

Notitie

Azure IoT Hub slaat geen klantgegevens op of verwerkt deze buiten het geografische gebied waar u het service-exemplaar implementeert. Zie Replicatie tussen regio's in Azure voor meer informatie.

Ingebouwd eindpunt verzamelt standaard apparaatgegevens

Een ingebouwd eindpunt verzamelt standaard gegevens van uw apparaat. De gegevens worden verzameld met behulp van een aanvraagantwoordpatroon voor toegewezen IoT-apparaateindpunten, zijn beschikbaar voor een maximale duur van zeven dagen en kunnen worden gebruikt om acties uit te voeren op een apparaat. Dit zijn de gegevens die door het apparaateindpunt worden geaccepteerd:

  • Apparaat-naar-cloud-berichten verzenden.
  • Cloud-naar-apparaat-berichten ontvangen.
  • Uploads van bestanden initiëren.
  • Apparaatdubbeleigenschappen ophalen en bijwerken.
  • Aanvragen voor directe methoden ontvangen.

Zie IoT Hub Dev Guide-eindpunten voor meer informatie over IoT Hub-eindpunten

Berichtroutering verzendt gegevens naar andere eindpunten

Gegevens kunnen ook worden doorgestuurd naar verschillende services voor verdere verwerking. Naarmate de IoT-oplossing wordt uitgeschaald, varieert het aantal apparaten, het aantal gebeurtenissen, verschillende gebeurtenissen en verschillende services ook. Een flexibele, schaalbare, consistente en betrouwbare methode voor het routeren van gebeurtenissen is nodig om dit patroon te verwerken. Zodra een berichtroute is gemaakt, worden gegevens niet meer naar het ingebouwde eindpunt gestroomd, tenzij er een terugvalroute is geconfigureerd. Zie de zelfstudie Routering voor een zelfstudie waarin meerdere toepassingen van berichtroutering worden weergegeven.

IoT Hub ondersteunt het instellen van aangepaste eindpunten voor verschillende bestaande Azure-services, zoals Opslagcontainers, Event Hubs, Service Bus-wachtrijen, Service Bus-onderwerpen en Cosmos DB. Zodra het eindpunt is ingesteld, kunt u uw IoT-gegevens doorsturen naar een van deze eindpunten om downstreamgegevensbewerkingen uit te voeren.

IoT Hub kan ook worden geïntegreerd met Event Grid, waarmee u gegevens naar meerdere abonnees kunt uitwaaieren. Event Grid is een volledig beheerde gebeurtenisservice waarmee u eenvoudig gebeurtenissen kunt beheren in veel verschillende Azure-services en -toepassingen. Gemaakt voor prestaties en schaal, vereenvoudigt het het bouwen van gebeurtenisgestuurde toepassingen en serverloze architecturen. De verschillen tussen berichtroutering en het gebruik van Event Grid worden uitgelegd in de vergelijking van berichtroutering en Event Grid

Volgende stappen

Bekijk de snelstartgidsen voor IoT Hub als u een end-to-end IoT-oplossing wilt uitproberen:

Voor meer informatie over de manieren waarop u IoT-oplossingen kunt bouwen en implementeren met Azure IoT, gaat u naar: