Tworzenie i aprowizuj urządzenia usługi IoT Edge na dużą skalę za pomocą modułu TPM w systemie Windows

Dotyczy: IoT Edge 1.1

Ważne

Data zakończenia wsparcia usługi IoT Edge 1.1 wynosiła 13 grudnia 2022 r. Zapoznaj się z cyklem życia produktów firmy Microsoft, aby uzyskać informacje na temat sposobu obsługi tego produktu lub interfejsu API albo tej usługi lub technologii. Aby uzyskać więcej informacji na temat aktualizowania do najnowszej wersji usługi IoT Edge, zobacz Aktualizowanie usługi IoT Edge.

Ten artykuł zawiera instrukcje dotyczące automatycznego aprowizowania urządzenia usługi Azure IoT Edge dla systemu Windows przy użyciu modułu TPM (Trusted Platform Module). Urządzenia usługi IoT Edge można aprowizować automatycznie za pomocą usługi aprowizacji urządzeń usługi Azure IoT Hub. Jeśli nie znasz procesu automatycznego aprowizowania, przed kontynuowaniem zapoznaj się z omówieniem aprowizacji.

Uwaga

Usługa Azure IoT Edge z kontenerami systemu Windows nie będzie obsługiwana od wersji 1.2 usługi Azure IoT Edge.

Rozważ użycie nowej metody uruchamiania usługi IoT Edge na urządzeniach z systemem Windows, azure IoT Edge dla systemu Linux w systemie Windows.

Jeśli chcesz używać usługi Azure IoT Edge dla systemu Linux w systemie Windows, możesz wykonać kroki opisane w równoważnym przewodniku z instrukcjami.

W tym artykule opisano dwie metodologie. Wybierz swoją preferencję na podstawie architektury rozwiązania:

• Automatyczna aprowizacja urządzenia z systemem Windows przy użyciu fizycznego sprzętu TPM.
• Automatyczne aprowizowane urządzenie z systemem Windows z symulowanym modułem TPM. Zalecamy tę metodologię tylko jako scenariusz testowania. Symulowany moduł TPM nie oferuje tych samych zabezpieczeń co fizyczny moduł TPM.

Instrukcje różnią się w zależności od metodologii, dlatego upewnij się, że jesteś na właściwej karcie w przyszłości.

Zadania są następujące:

Fizyczny moduł TPM

• Pobierz informacje o aprowizacji urządzenia.
• Utwórz rejestrację indywidualną dla urządzenia.
• Zainstaluj środowisko uruchomieniowe usługi IoT Edge i połącz urządzenie z usługą IoT Hub.

Symulowany moduł TPM

• Skonfiguruj symulowany moduł TPM i pobierz informacje o aprowizacji.
• Utwórz rejestrację indywidualną dla urządzenia.
• Zainstaluj środowisko uruchomieniowe usługi IoT Edge i połącz urządzenie z usługą IoT Hub.

Wymagania wstępne

Wymagania wstępne są takie same w przypadku fizycznych modułów TPM i wirtualnych rozwiązań TPM.

Zasoby w chmurze

• Aktywne centrum IoT
• Wystąpienie usługi aprowizacji urządzeń usługi IoT Hub na platformie Azure połączone z centrum IoT Hub
  • Jeśli nie masz wystąpienia usługi device provisioning, możesz postępować zgodnie z instrukcjami w przewodniku Szybki start Tworzenie nowej usługi aprowizacji urządzeń w usłudze IoT Hub i Łączenie centrum IoT i usługi aprowizacji urządzeń w usłudze IoT Hub.
  • Po uruchomieniu usługi aprowizacji urządzeń skopiuj wartość pola Zakres identyfikatora ze strony przeglądu. Ta wartość jest używana podczas konfigurowania środowiska uruchomieniowego usługi IoT Edge.

Wymagania dotyczące urządzenia

Maszyna deweloperna systemu Windows. W tym artykule jest używany system Windows 10.

Uwaga

Moduł TPM 2.0 jest wymagany w przypadku korzystania z zaświadczania modułu TPM z usługą aprowizacji urządzeń.

W przypadku korzystania z modułu TPM można tworzyć tylko rejestracje indywidualne, a nie grupowe, a nie rejestracje usługi aprowizacji urządzeń.

Konfigurowanie modułu TPM

Fizyczny moduł TPM

W tej sekcji utworzysz narzędzie, za pomocą którego można pobrać identyfikator rejestracji i klucz poręczenia dla modułu TPM.

1. Wykonaj kroki opisane w temacie Konfigurowanie środowiska deweloperskiego systemu Windows, aby zainstalować i skompilować zestaw SDK urządzenia Azure IoT dla języka C.

2. Uruchom następujące polecenia w sesji programu PowerShell z podwyższonym poziomem uprawnień, aby skompilować narzędzie ZESTAWU SDK, które pobiera informacje o aprowizacji urządzenia dla modułu TPM.

   cd azure-iot-sdk-c\cmake
   cmake -Duse_prov_client:BOOL=ON ..
   cd provisioning_client\tools\tpm_device_provision
   make
   .\tpm_device_provision
   

3. W oknie danych wyjściowych zostanie wyświetlony identyfikator rejestracji urządzenia i klucz poręczenia. Skopiuj te wartości do użycia później podczas tworzenia indywidualnej rejestracji dla urządzenia w usłudze aprowizacji urządzeń.

Napiwek

Jeśli nie chcesz używać narzędzia SDK do pobierania informacji, musisz znaleźć inny sposób uzyskiwania informacji dotyczących aprowizacji. Klucz poręczenia, który jest unikatowy dla każdego mikroukładu MODUŁU TPM, jest uzyskiwany od producenta mikroukładu TPM skojarzonego z nim. Możesz uzyskać unikatowy identyfikator rejestracji dla urządzenia TPM. Na przykład można utworzyć skrót SHA-256 klucza poręczenia.

Po dokonaniu identyfikatora rejestracji i klucza poręczenia możesz kontynuować.

Symulowany moduł TPM

Jeśli nie masz dostępnego fizycznego modułu TPM i chcesz przetestować tę metodę aprowizacji, możesz symulować moduł TPM na urządzeniu.

Usługa aprowizacji urządzeń usługi IoT Hub udostępnia przykłady, które symulują moduł TPM i zwracają klucz poręczenia i identyfikator rejestracji.

1. Wybierz jeden z przykładów z poniższej listy na podstawie preferowanego języka.
2. Przestań obserwować przykładowe kroki usługi aprowizacji urządzeń po uruchomieniu symulowanego modułu TPM i zebraniu klucza poręczenia i identyfikatorze rejestracji. Nie wybieraj Enter , aby uruchomić rejestrację w przykładowej aplikacji.
3. Zachowaj okno hostujące symulowany moduł TPM do momentu zakończenia testowania tego scenariusza.
4. Wróć do tego artykułu, aby utworzyć rejestrację usługi aprowizacji urządzeń i skonfigurować urządzenie.

Symulowane przykłady modułu TPM:

• C
• Java
• C#
• Node.js
• Python

Tworzenie rejestracji usługi aprowizacji urządzeń

Użyj informacji o aprowizacji modułu TPM, aby utworzyć rejestrację indywidualną w usłudze aprowizacji urządzeń.

Podczas tworzenia rejestracji w usłudze aprowizacji urządzeń możesz zadeklarować stan bliźniaczej reprezentacji urządzenia początkowego. W bliźniaczej reprezentacji urządzenia można ustawić tagi na grupowanie urządzeń według dowolnej metryki używanej w rozwiązaniu, takiej jak region, środowisko, lokalizacja lub typ urządzenia. Te tagi służą do tworzenia wdrożeń automatycznych.

Napiwek

Kroki opisane w tym artykule dotyczą witryny Azure Portal, ale można również utworzyć rejestracje indywidualne przy użyciu interfejsu wiersza polecenia platformy Azure. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz az iot dps enrollment ( Az iot dps enrollment). W ramach polecenia interfejsu wiersza polecenia użyj flagi z obsługą krawędzi, aby określić, że rejestracja dotyczy urządzenia usługi IoT Edge.

1. W witrynie Azure Portal przejdź do wystąpienia usługi IoT Hub device provisioning.

2. W obszarze Ustawienia wybierz pozycję Zarządzaj rejestracjami.

3. Wybierz pozycję Dodaj rejestrację indywidualną, a następnie wykonaj następujące kroki, aby skonfigurować rejestrację:

   1. W obszarze Mechanizm wybierz pozycję TPM.

   2. Podaj klucz poręczenia i identyfikator rejestracji skopiowany z maszyny wirtualnej lub urządzenia fizycznego.

   3. Podaj identyfikator urządzenia, jeśli chcesz. Jeśli nie podasz identyfikatora urządzenia, zostanie użyty identyfikator rejestracji.

   4. Wybierz pozycję True , aby zadeklarować, że maszyna wirtualna lub urządzenie fizyczne jest urządzeniem usługi IoT Edge.

   5. Wybierz połączone centrum IoT Hub, z którym chcesz połączyć urządzenie, lub wybierz pozycję Połącz z nową usługą IoT Hub. Można wybrać wiele centrów, a urządzenie zostanie przypisane do jednego z nich zgodnie z wybranymi zasadami przypisania.

   6. Jeśli chcesz, dodaj wartość tagu do stanu początkowej bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Tagów można używać do grup docelowych urządzeń na potrzeby wdrażania modułu. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Wdrażanie modułów usługi IoT Edge na dużą skalę.

   7. Wybierz pozycję Zapisz.

Teraz, gdy rejestracja istnieje dla tego urządzenia, środowisko uruchomieniowe usługi IoT Edge może automatycznie aprowizować urządzenie podczas instalacji.

Instalowanie usługi IoT Edge

W tej sekcji przygotujesz maszynę wirtualną z systemem Windows lub urządzenie fizyczne na potrzeby usługi IoT Edge. Następnie zainstalujesz przeglądarkę IoT Edge.

Usługa Azure IoT Edge korzysta ze środowiska uruchomieniowego kontenera zgodnego z technologią OCI. Moby, aparat oparty na moby, jest dołączony do skryptu instalacji, co oznacza, że nie ma dodatkowych kroków do zainstalowania aparatu.

Aby zainstalować środowisko uruchomieniowe usługi IoT Edge:

1. Uruchom program Powershell jako Administrator.

   Użyj sesji amd64 programu PowerShell, a nie programu PowerShell(x86). Jeśli nie masz pewności, którego typu sesji używasz, uruchom następujące polecenie:

   (Get-Process -Id $PID).StartInfo.EnvironmentVariables["PROCESSOR_ARCHITECTURE"]
   

2. Uruchom polecenie Deploy-IoTEdge, które wykonuje następujące zadania:

   • Sprawdza, czy maszyna z systemem Windows jest w obsługiwanej wersji
   • Włącza funkcję kontenerów
   • Pobiera aparat moby i środowisko uruchomieniowe usługi IoT Edge

   . {Invoke-WebRequest -useb https://aka.ms/iotedge-win} | Invoke-Expression; `
   Deploy-IoTEdge
   

3. Uruchom ponownie urządzenie, jeśli zostanie wyświetlony monit.

Podczas instalowania usługi IoT Edge na urządzeniu można użyć dodatkowych parametrów, aby zmodyfikować proces, w tym:

• Kierowanie ruchu do przechodzenia przez serwer proxy
• Wskaż instalatorowi katalog lokalny na potrzeby instalacji w trybie offline

Aby uzyskać więcej informacji na temat tych dodatkowych parametrów, zobacz Skrypty programu PowerShell dla usługi IoT Edge z kontenerami systemu Windows.

Aprowizuj urządzenie przy użyciu tożsamości w chmurze

Po zainstalowaniu środowiska uruchomieniowego na urządzeniu skonfiguruj urządzenie przy użyciu informacji używanych do nawiązywania połączenia z usługą aprowizacji urządzeń i usługą IoT Hub.

1. Poznaj zakres identyfikatora usługi aprowizacji urządzeń i identyfikator rejestracji urządzenia, które zostały zebrane w poprzednich sekcjach.

2. Otwórz okno programu PowerShell w trybie administratora. Pamiętaj, aby użyć sesji programu PowerShell AMD64 podczas instalowania usługi IoT Edge, a nie programu PowerShell (x86).

3. Polecenie Initialize-IoTEdge konfiguruje środowisko uruchomieniowe usługi IoT Edge na maszynie. Polecenie domyślnie wykonuje ręczną aprowizację za pomocą kontenerów systemu Windows. Użyj flagi -Dps , aby użyć usługi aprowizacji urządzeń zamiast ręcznej aprowizacji.

   Zastąp wartości symboli zastępczych elementu paste_scope_id_here i paste_registration_id_here danymi zebranymi wcześniej.

   . {Invoke-WebRequest -useb https://aka.ms/iotedge-win} | Invoke-Expression; `
   Initialize-IoTEdge -Dps -ScopeId paste_scope_id_here -RegistrationId paste_registration_id_here
   

Weryfikowanie pomyślnej instalacji

Jeśli środowisko uruchomieniowe zostało uruchomione pomyślnie, przejdź do centrum IoT i rozpocznij wdrażanie modułów usługi IoT Edge na urządzeniu. Użyj następujących poleceń na urządzeniu, aby sprawdzić, czy środowisko uruchomieniowe jest zainstalowane i uruchomione pomyślnie.

1. Sprawdź stan usługi IoT Edge.

   Get-Service iotedge
   

2. Przejrzyj dzienniki usługi z ostatnich 5 minut.

   . {Invoke-WebRequest -useb aka.ms/iotedge-win} | Invoke-Expression; Get-IoTEdgeLog
   

3. Lista uruchomionych modułów.

   iotedge list
   

Następne kroki

Proces rejestracji usługi aprowizacji urządzeń umożliwia ustawienie identyfikatora urządzenia i tagów bliźniaczych reprezentacji urządzenia w tym samym czasie co aprowizowanie nowego urządzenia. Tych wartości można użyć do określania wartości docelowych dla poszczególnych urządzeń lub grup urządzeń przy użyciu automatycznego zarządzania urządzeniami.

Dowiedz się, jak wdrażać i monitorować moduły usługi IoT Edge na dużą skalę przy użyciu witryny Azure Portal lub interfejsu wiersza polecenia platformy Azure.