Delen via

Aanbevolen procedures voor apparaatconfiguratie binnen een IoT-oplossing

  • Artikel

Automatisch apparaatbeheer in Azure IoT Hub automatiseert veel terugkerende en complexe taken voor het beheren van grote apparaatvloten gedurende de gehele levenscyclus. In dit artikel worden veel van de aanbevolen procedures beschreven voor de verschillende rollen die betrokken zijn bij het ontwikkelen en gebruiken van een IoT-oplossing.

  • Fabrikant/integrator van IoT-hardware: Fabrikanten van IoT-hardware, integrators die hardware van verschillende fabrikanten samenstellen of leveranciers die hardware leveren voor een IoT-implementatie die door andere leveranciers is vervaardigd of geïntegreerd. Betrokken bij de ontwikkeling en integratie van firmware, ingesloten besturingssystemen en ingesloten software.

  • IoT-oplossingsontwikkelaar: De ontwikkeling van een IoT-oplossing wordt doorgaans uitgevoerd door een oplossingsontwikkelaar. Deze ontwikkelaar kan deel uitmaken van een intern team of een systeemintegrator die gespecialiseerd is in deze activiteit. De ontwikkelaar van de IoT-oplossing kan verschillende onderdelen van de IoT-oplossing helemaal zelf ontwikkelen, verschillende standaard- of opensource-onderdelen integreren.

  • IoT-oplossingsoperator: Nadat de IoT-oplossing is geïmplementeerd, zijn langdurige bewerkingen, bewaking, upgrades en onderhoud vereist. Deze taken kunnen worden uitgevoerd door een intern team dat bestaat uit it-specialisten, hardwarebewerkings- en onderhoudsteams en domeinspecialisten die het juiste gedrag van de algehele IoT-infrastructuur controleren.

Inzicht in automatisch apparaatbeheer voor het configureren van IoT-apparaten op schaal

Automatisch apparaatbeheer omvat de vele voordelen van apparaatdubbels en moduledubbels om gewenste en gerapporteerde statussen tussen de cloud en apparaten te synchroniseren. Automatische apparaatconfiguraties werken automatisch grote sets tweelingen bij en geven een overzicht van de voortgang en naleving. In de volgende stappen op hoog niveau wordt beschreven hoe automatisch apparaatbeheer wordt ontwikkeld en gebruikt:

  • De fabrikant/integrator van de IoT-hardware implementeert apparaatbeheerfuncties binnen een ingesloten toepassing met behulp van apparaatdubbels. Deze functies kunnen firmware-updates, software-installatie en -updates en instellingenbeheer omvatten.

  • De ontwikkelaar van de IoT-oplossing implementeert de beheerlaag van apparaatbeheerbewerkingen met behulp van apparaatdubbels en automatische apparaatconfiguraties. De oplossing moet bestaan uit het definiëren van een operatorinterface om apparaatbeheertaken uit te voeren.

  • De IoT-oplossingsoperator gebruikt de IoT-oplossing om apparaatbeheertaken uit te voeren, met name om apparaten samen te groeperen, configuratiewijzigingen zoals firmware-updates te initiëren, de voortgang te bewaken en problemen op te lossen.

Fabrikant/integrator van IoT-hardware

Hier volgen de aanbevolen procedures voor hardwarefabrikanten en -integrators die zich bezighouden met de ontwikkeling van ingesloten software:

  • Apparaatdubbels implementeren: Met apparaatdubbels kunt u de gewenste configuratie synchroniseren vanuit de cloud en voor het rapporteren van de huidige configuratie en apparaateigenschappen. De beste manier om apparaatdubbels in ingesloten toepassingen te implementeren, is via de Azure IoT SDK's. Apparaatdubbels zijn het meest geschikt voor configuratie omdat ze:

    • Ondersteuning voor bidirectionele communicatie.
    • Hiermee kunt u zowel de statussen verbonden als niet-verbonden apparaten toestaan.
    • Volg het principe van uiteindelijke consistentie.
    • Zijn volledig in wachtrij in de cloud.

  • De apparaatdubbel structureren voor apparaatbeheer: De apparaatdubbel moet zo zijn gestructureerd dat eigenschappen voor apparaatbeheer logisch zijn gegroepeerd in secties. Als u dit doet, kunnen configuratiewijzigingen worden geïsoleerd zonder dat dit van invloed is op andere secties van de dubbel. Maak bijvoorbeeld een sectie binnen de gewenste eigenschappen voor firmware, een andere sectie voor software en een derde sectie voor netwerkinstellingen.

  • Rapportapparaatkenmerken die nuttig zijn voor apparaatbeheer: Kenmerken zoals het merk en model van fysieke apparaten, firmware, besturingssysteem, serienummer en andere id's zijn nuttig voor rapportage en als parameters voor gerichte configuratiewijzigingen.

  • Definieer de belangrijkste statussen voor het rapporteren van de status en voortgang: Statussen op het hoogste niveau moeten worden geïnventariseerd, zodat ze aan de operator kunnen worden gerapporteerd. Een firmware-update rapporteert bijvoorbeeld de status Huidige, Downloaden, Toepassen, Wordt uitgevoerd en Fout. Definieer aanvullende velden voor meer informatie over elke status.

IoT-oplossingsontwikkelaar

Hier volgen de aanbevolen procedures voor IoT-oplossingsontwikkelaars die systemen bouwen op basis van Azure:

  • Apparaatdubbels implementeren: Met apparaatdubbels kunt u de gewenste configuratie synchroniseren vanuit de cloud en voor het rapporteren van de huidige configuratie en apparaateigenschappen. De beste manier om apparaatdubbels te implementeren in cloudoplossingentoepassingen is via de Azure IoT SDK's. Apparaatdubbels zijn het meest geschikt voor configuratie omdat ze:

    • Ondersteuning voor bidirectionele communicatie.
    • Hiermee kunt u zowel de statussen verbonden als niet-verbonden apparaten toestaan.
    • Volg het principe van uiteindelijke consistentie.
    • Zijn volledig in wachtrij in de cloud.

  • Apparaten ordenen met behulp van apparaatdubbeltags: De oplossing moet de operator in staat stellen om kwaliteitsringen of andere sets apparaten te definiëren op basis van verschillende implementatiestrategieën, zoals canary. Apparaatorganisatie kan in uw oplossing worden geïmplementeerd met behulp van tags en query's voor apparaatdubbels. Apparaatorganisatie is nodig om configuratie-implementaties veilig en nauwkeurig mogelijk te maken.

  • Automatische apparaatconfiguraties implementeren: Automatische apparaatconfiguraties implementeren en bewaken configuratiewijzigingen in grote sets IoT-apparaten via apparaatdubbels.

    Automatische apparaatconfiguraties richten sets apparaatdubbels via de doelvoorwaarde, een query op apparaatdubbeltags of gerapporteerde eigenschappen. De doelinhoud is de set gewenste eigenschappen die worden ingesteld binnen de doelapparaatdubbels. De doelinhoud moet worden uitgelijnd met de structuur van de apparaatdubbel die is gedefinieerd door de fabrikant/integrator van de IoT-hardware. De metrische gegevens zijn query's op gerapporteerde eigenschappen van apparaatdubbels en moeten ook worden uitgelijnd met de structuur van de apparaatdubbel die is gedefinieerd door de fabrikant/integrator van de IoT-hardware.

    Automatische apparaatconfiguraties worden voor het eerst uitgevoerd kort nadat de configuratie is gemaakt en vervolgens met intervallen van vijf minuten. Ze profiteren ook van de IoT Hub het uitvoeren van apparaatdubbelbewerkingen met een snelheid die nooit de beperkingslimieten voor leesbewerkingen en updates van apparaatdubbels overschrijdt.

  • Device Provisioning Service gebruiken:oplossingsontwikkelaars moeten Device Provisioning Service gebruiken om apparaatdubbeltags toe te wijzen aan nieuwe apparaten, zodat ze automatisch worden geconfigureerd door automatische apparaatconfiguraties die zijn gericht op tweelingen met die tag.

IoT-oplossingsoperator

Hier volgen de aanbevolen procedures voor IoT-oplossingsoperators die gebruikmaken van een IoT-oplossing die is gebouwd op Azure:

  • Apparaten ordenen voor beheer: De IoT-oplossing moet het maken van kwaliteitsringen of andere sets apparaten definiëren of toestaan op basis van verschillende implementatiestrategieën, zoals canary. De sets apparaten worden gebruikt om configuratiewijzigingen uit te rollen en andere apparaatbeheerbewerkingen op schaal uit te voeren.

  • Configuratiewijzigingen uitvoeren met behulp van een gefaseerde implementatie: Een gefaseerde implementatie is een algemeen proces waarbij een operator wijzigingen implementeert in een breder wordende set IoT-apparaten. Het doel is om geleidelijk wijzigingen aan te brengen om het risico op grootschalige wijzigingen die fouten veroorzaken te verminderen.  De operator moet de interface van de oplossing gebruiken om een automatische apparaatconfiguratie te maken en de doelvoorwaarde moet gericht zijn op een eerste set apparaten (zoals een kanariegroep). De operator moet vervolgens de configuratiewijziging in de eerste set apparaten valideren.

    Zodra de validatie is voltooid, werkt de operator de automatische apparaatconfiguratie bij met een grotere set apparaten. De operator moet ook de prioriteit voor de configuratie zo instellen dat deze hoger is dan andere configuraties die momenteel op deze apparaten zijn gericht. De implementatie kan worden bewaakt met behulp van de metrische gegevens die worden gerapporteerd door de automatische apparaatconfiguratie.

  • Terugdraaiacties uitvoeren in geval van fouten of onjuiste configuraties: Een automatische apparaatconfiguratie die fouten of onjuiste configuraties veroorzaakt, kan worden teruggedraaid door de doelvoorwaarde te wijzigen, zodat de apparaten niet meer voldoen aan de doelvoorwaarde. Zorg ervoor dat een andere automatische apparaatconfiguratie met lagere prioriteit nog steeds is gericht op die apparaten. Controleer of het terugdraaien is geslaagd door de metrische gegevens te bekijken: de teruggedraaide configuratie mag geen status meer weergeven voor niet-gerichte apparaten en de metrische gegevens van de tweede configuratie moeten nu aantallen bevatten voor de apparaten die nog steeds zijn gericht.

Volgende stappen