Apparaatbeheer en -beheer

  • Artikel

In dit overzicht worden de belangrijkste concepten geïntroduceerd voor het beheren en beheren van apparaten in een typische Azure IoT-oplossing. Elke sectie bevat koppelingen naar inhoud die meer details en richtlijnen biedt.

IoT Central-toepassingen maken intern gebruik van de IoT Hub en de DPS-services (Device Provisioning Service). Daarom zijn de concepten in dit artikel van toepassing of u IoT Central gebruikt om een IoT-scenario te verkennen of uw oplossing te bouwen met behulp van IoT Hub en DPS.

In het volgende diagram ziet u een algemeen overzicht van de onderdelen in een typische IoT-oplossing. Dit artikel is gericht op de onderdelen voor apparaatbeheer en beheer van een IoT-oplossing.

Diagram that shows the high-level IoT solution architecture highlighting device connectivity areas.

In Azure IoT verwijst apparaatbeheer naar processen zoals het inrichten en bijwerken van apparaten. Apparaatbeheer omvat de volgende taken:

  • Apparaatregistratie
  • Apparaatinrichting
  • Implementatie van apparaat
  • Apparaatupdates
  • Apparaatsleutelbeheer en -rotatie
  • Apparaatbewaking
  • Apparaten in- en uitschakelen

In Azure IoT verwijst opdracht en beheer naar de processen waarmee u opdrachten naar apparaten kunt verzenden en antwoorden van deze opdrachten kunt ontvangen. U kunt bijvoorbeeld een opdracht naar een apparaat verzenden naar:

  • Stel een doeltemperatuur in.
  • Vraag maximum- en minimumtemperatuurwaarden aan voor de afgelopen twee uur.
  • Stel het telemetrie-interval in op 10 seconden.

Primitieven

Azure IoT-oplossingen kunnen de volgende primitieven gebruiken voor zowel apparaatbeheer als opdracht en beheer:

  • Apparaatdubbels voor het delen en synchroniseren van statusgegevens met de cloud. Een apparaat kan bijvoorbeeld de apparaatdubbel gebruiken om de huidige status van een klep te rapporteren die naar de cloud wordt bestuurd en om een gewenste doeltemperatuur van de cloud te ontvangen.
  • Digitale dubbels die een apparaat in de digitale wereld vertegenwoordigen . Een digitale dubbel kan bijvoorbeeld de fysieke locatie van een apparaat, de mogelijkheden en de relaties met andere apparaten vertegenwoordigen. Zie IoT-Plug en Play digitale dubbels voor meer informatie over de verschillen tussen apparaatdubbels en digitale dubbels.
  • Directe methoden voor het ontvangen van opdrachten uit de cloud. Een directe methode kan parameters bevatten en een antwoord retourneren. De cloud kan bijvoorbeeld een directe methode aanroepen om het apparaat binnen 30 seconden opnieuw op te starten.
  • Cloud-naar-apparaat-berichten voor het ontvangen van meldingen in één richting van de cloud. Bijvoorbeeld een melding dat een update gereed is om te downloaden.

Zie de richtlijnen voor communicatie tussen cloud-en-apparaten voor meer informatie.

Apparaatregistratie

Voordat een apparaat verbinding kan maken met een IoT-hub, moet het worden geregistreerd. Apparaatregistratie is het proces voor het maken van een apparaat-id in de cloud. Elke IoT-hub heeft een eigen intern apparaatregister. De apparaat-id wordt gebruikt om het apparaat te verifiëren wanneer het verbinding maakt met Azure IoT. Een vermelding voor apparaatregistratie bevat de volgende eigenschappen:

  • Een unieke apparaat-id.
  • Verificatiegegevens, zoals symmetrische sleutels of X.509-certificaten.
  • Het type apparaat. Is het een IoT Edge-apparaat of niet?

Als u denkt dat een apparaat is aangetast of niet goed werkt, kunt u het uitschakelen in het apparaatregister om te voorkomen dat het verbinding maakt met de cloud. Als u wilt toestaan dat een apparaat weer verbinding maakt met een cloud nadat het probleem is opgelost, kunt u het opnieuw inschakelen in het apparaatregister. U kunt een apparaat ook permanent verwijderen uit het apparaatregister om volledig te voorkomen dat het verbinding maakt met de cloud.

Zie Het identiteitsregister in uw IoT-hub begrijpen voor meer informatie.

IoT Central biedt een gebruikersinterface voor het beheren van het apparaatregister in de onderliggende IoT-hub. Zie Een apparaat toevoegen (IoT Central) voor meer informatie.

Apparaatinrichting

U moet elk apparaat in uw oplossing configureren met de details van de IoT-hub waarmee het apparaat verbinding moet maken. U kunt elk apparaat in uw oplossing handmatig configureren, maar deze benadering is mogelijk niet praktisch voor een groot aantal apparaten. Als u dit probleem wilt omzeilen, kunt u Device Provisioning Service (DPS) gebruiken om elk apparaat automatisch te registreren bij een IoT-hub en vervolgens elk apparaat in te richten met de vereiste verbindingsgegevens. Als uw IoT-oplossing gebruikmaakt van meerdere IoT-hubs, kunt u DPS gebruiken om apparaten in te richten op een hub op basis van criteria, zoals de dichtstbijzijnde hub bij het apparaat. U kunt uw DPS configureren met regels voor het registreren en inrichten van uw apparaten voordat u het apparaat in het veld fysiek implementeert.

Als uw IoT-oplossing gebruikmaakt van IoT Hub, is het gebruik van DPS optioneel. Als u IoT Central gebruikt, gebruikt uw oplossing automatisch een DPS-exemplaar dat door IoT Central wordt beheerd.

Zie Het overzicht van Device Provisioning Service voor meer informatie.

Implementatie van apparaat

In Azure IoT verwijst apparaatimplementatie doorgaans naar het installatieproces van software op een IoT Edge-apparaat. Wanneer een IoT Edge-apparaat verbinding maakt met een IoT-hub, ontvangt het een implementatiemanifest met details van de modules die op het apparaat moeten worden uitgevoerd. Het implementatiemanifest bevat ook configuratiegegevens voor de modules. Er zijn een aantal standaardmodules beschikbaar voor IoT Edge-apparaten. U kunt ook uw eigen aangepaste modules maken.

Zie Wat is Azure IoT Edge voor meer informatie?

Als u IoT Central gebruikt, kunt u uw implementatiemanifesten beheren met behulp van de gebruikersinterface van IoT Central.

Apparaatupdates

Normaal gesproken moet uw IoT-oplossing een manier bevatten om apparaatsoftware bij te werken. Voor een IoT Edge-apparaat kunt u de modules bijwerken die op het apparaat worden uitgevoerd door het implementatiemanifest bij te werken.

Voor een niet-IoT Edge-apparaat moet u een manier hebben om de firmware van het apparaat bij te werken. Dit updateproces kan een cloud-naar-apparaat-bericht gebruiken om het apparaat op de hoogte te stellen dat er een firmware-update beschikbaar is. Vervolgens voert het apparaat aangepaste code uit om de update te downloaden en te installeren.

De Device Update voor IoT Hub-service biedt een beheerde oplossing voor het bijwerken van apparaten. Hiermee kunt u firmware-updates uploaden naar de cloud en deze vervolgens distribueren naar apparaten. Hiermee kunt u ook het updateproces bewaken en terugdraaien naar een eerdere versie als de update mislukt.

Apparaatsleutelbeheer en -rotatie

Tijdens de levenscyclus van uw IoT-oplossing moet u mogelijk de sleutels die worden gebruikt om apparaten te verifiëren, overrollen. U moet bijvoorbeeld uw sleutels overrollen als u vermoedt dat een sleutel is aangetast of als een certificaat verloopt:

Apparaatbewaking

Als onderdeel van de algehele bewaking van oplossingen wilt u mogelijk de status van uw apparaten bewaken. U kunt bijvoorbeeld de status van uw apparaten controleren of detecteren wanneer een apparaat niet meer is verbonden met de cloud. Opties voor het bewaken van apparaten zijn onder andere:

  • Apparaten gebruiken de apparaatdubbel om de huidige status naar de cloud te rapporteren. Een apparaat kan bijvoorbeeld de huidige interne temperatuur of het huidige accuniveau rapporteren.
  • Apparaten kunnen waarschuwingen genereren door telemetrieberichten naar de cloud te verzenden.
  • IoT Hub kan gebeurtenissen veroorzaken wanneer apparaten verbinding maken of de verbinding met de cloud verbreken.
  • IoT Central kan regels gebruiken om acties uit te voeren wanneer aan opgegeven criteria wordt voldaan.
  • Gebruik machine learning-hulpprogramma's om telemetriestromen van apparaten te analyseren om afwijkingen te identificeren die duiden op een probleem met het apparaat.

Zie De apparaatverbindingsstatus bewaken (IoT Hub) voor meer informatie.

Apparaatmigratie

Als u een apparaat wilt migreren van IoT Central naar IoT Hub, kunt u het hulpprogramma apparaatmigratie gebruiken. Zie Apparaten migreren van IoT Central naar IoT Hub voor meer informatie.

Opdracht en controle

Als u opdrachten naar uw apparaten wilt verzenden om hun gedrag te beheren, gebruikt u:

  • Directe methoden voor communicatie waarvoor directe bevestiging van het resultaat is vereist. Directe methoden worden vaak gebruikt voor interactieve controle van apparaten, zoals het inschakelen van een ventilator.

  • Gewenste eigenschappen van apparaatdubbel voor langlopende opdrachten die bedoeld zijn om het apparaat in een bepaalde gewenste status te plaatsen. Stel bijvoorbeeld het verzendinterval voor telemetrie in op 30 minuten.

  • Cloud-naar-apparaat-berichten voor meldingen in één richting naar het apparaat.

Zie de richtlijnen voor communicatie tussen cloud-en-apparaten voor meer informatie.

In sommige scenario's kunt u apparaatbeheer automatiseren op basis van feedbacklussen. Als de temperatuur van het apparaat bijvoorbeeld te hoog is, kan logica die in de cloud wordt uitgevoerd, een opdracht verzenden om een ventilator in te schakelen. Het cloudproces kan vervolgens een opdracht verzenden om de ventilator uit te schakelen wanneer de temperatuur weer normaal is.

Het is ook mogelijk om dit soort automatisering lokaal uit te voeren. Als u bijvoorbeeld IoT Edge gebruikt om uw gatewayapparaat te implementeren, kunt u de logica uitvoeren waarmee het apparaat wordt beheerd in een IoT Edge-module. Door dit soort logica aan de rand uit te voeren, kan de latentie verminderen en tolerantie bieden als er sprake is van een netwerkstoring.

Projecten

U kunt directe methoden, gewenste eigenschappen en cloud-naar-apparaat-berichten gebruiken om opdrachten naar afzonderlijke apparaten te verzenden. Als u opdrachten naar meerdere apparaten wilt verzenden, kunt u taken gebruiken. Met taken kunt u opdrachten en gewenste eigenschapsupdates plannen en verzenden naar meerdere apparaten tegelijk. U kunt ook taken gebruiken om de voortgang van de opdrachten te controleren en terug te keren naar een eerdere status als de opdrachten mislukken.

Raadpleeg voor meer informatie:

Volgende stappen

Nu u een overzicht van apparaatbeheer en beheer in Azure IoT-oplossingen hebt gezien, zijn enkele voorgestelde volgende stappen: