Tutorial: Enviar dados por meio de gateway transparente

Aplica-se a: IoT Edge 1.1

Importante

O IoT Edge 1.1 data de término do suporte foi 13 de dezembro de 2022. Confira o Ciclo de Vida do Produto da Microsoft para obter informações sobre o suporte deste produto, serviço, tecnologia ou API. Para obter mais informações sobre como atualizar para a versão mais recente do IoT Edge, consulte Update IoT Edge.

Neste artigo, usamos novamente a VM de desenvolvimento como um dispositivo simulado. No entanto, em vez de enviar dados diretamente para o Hub IoT, o dispositivo envia dados para o dispositivo IoT Edge configurado como um gateway transparente.

Monitoramos a operação do dispositivo IoT Edge enquanto o dispositivo simulado está enviando dados. Depois que o dispositivo terminar de ser executado, examinaremos os dados em nossa conta de armazenamento para validar tudo o que funcionou conforme o esperado.

Essa etapa normalmente é executada por um desenvolvedor de nuvem ou dispositivo.

Nesta seção do tutorial, você aprenderá a:

Crie e execute um dispositivo downstream.
Verifique se os dados gerados estão sendo armazenados no armazenamento de Blobs do Azure.
Valide se o modelo de machine learning classificou os dados do dispositivo.

Pré-requisitos

Este artigo faz parte de uma série para um tutorial sobre como usar o Azure Machine Learning no IoT Edge. Cada artigo da série baseia-se no trabalho no artigo anterior. Se você chegou diretamente a este artigo, visite o primeiro artigo da série.

Revisar o arnês do dispositivo

Reutilize o projeto DeviceHarness para simular o dispositivo downstream. Conectar-se ao gateway transparente requer duas coisas adicionais:

Registre o certificado para fazer com que o dispositivo IoT downstream confie na autoridade de certificação que está sendo usada pelo runtime do IoT Edge. Em nosso caso, o dispositivo downstream é a VM de desenvolvimento.
Adicione o FQDN (nome de domínio totalmente qualificado) do gateway de extremidade à string de conexão do dispositivo.

Examine o código para ver como esses dois itens são implementados.

No computador de desenvolvimento, abra o Visual Studio Code.
Use Arquivo>Abrir Pasta... para abrir C:\source\IoTEdgeAndMlSample\DeviceHarness.
Examine o método InstallCertificate() em Program.cs.
Observe que, se o código encontrar o caminho do certificado, ele chamará o método CertificateManager.InstallCACert para instalar o certificado no computador.
Agora, examine o método GetIotHubDevice na classe TurbofanDevice.
Quando o usuário especifica o FQDN do gateway usando a opção "-g", esse valor é passado para esse método como a gatewayFqdn variável, que é acrescentada à cadeia de conexão do dispositivo.
```
connectionString = $"{connectionString};GatewayHostName={gatewayFqdn.ToLower()}";
```

Compilar e executar o dispositivo de uso final

Com o projeto DeviceHarness ainda aberto no Visual Studio Code, crie o projeto. No menu Terminal, selecione Executar Tarefa de Build e selecione Build.
Localize o FQDN (nome de domínio totalmente qualificado) para o gateway de borda navegando até o dispositivo IoT Edge (VM linux) no portal do Azure e copiando o valor para o nome DNS na página de visão geral.
Inicie seu dispositivo IoT (VM linux) se ele ainda não estiver em execução.
Abra o terminal do Visual Studio Code. No menu Terminal , selecione Novo Terminal e execute o seguinte comando, substituindo <edge_device_fqdn> pelo nome DNS copiado do dispositivo IoT Edge (VM linux):
```
dotnet run -- --gateway-host-name "<edge_device_fqdn>" --certificate C:\edgecertificates\certs\azure-iot-test-only.root.ca.cert.pem --max-devices 1
```
O aplicativo tenta instalar o certificado em seu computador de desenvolvimento. Quando isso acontecer, aceite o aviso de segurança.
Quando solicitado a fornecer a cadeia de conexão do Hub IoT, clique no ícone de reticências (...) no painel de dispositivos do Hub IoT do Azure e selecione Copiar Cadeia de Conexão do Hub IoT. Cole o valor no terminal.

Você verá uma saída como:

Found existing device: Client_001
Using device connection string: HostName=<your hub>.azure-devices.net;DeviceId=Client_001;SharedAccessKey=xxxxxxx; GatewayHostName=iotedge-xxxxxx.<region>.cloudapp.azure.com
Device: 1 Message count: 50
Device: 1 Message count: 100
Device: 1 Message count: 150
Device: 1 Message count: 200
Device: 1 Message count: 250

Observe a adição do "GatewayHostName" à cadeia de conexão do dispositivo, o que faz com que o dispositivo se comunique por meio do Hub IoT por meio do gateway transparente do IoT Edge.

Verificar saída

Saída do dispositivo IoT Edge

A saída do módulo avroFileWriter pode ser prontamente observada examinando o dispositivo IoT Edge.

Acesse via SSH sua máquina virtual do IoT Edge.
Procure arquivos gravados em disco.
```
find /data/avrofiles -type f
```
A saída do comando será semelhante ao exemplo a seguir:
```
/data/avrofiles/2019/4/18/22/10.avro
```
Você pode ter mais de um único arquivo, dependendo do tempo da execução.
Preste atenção aos carimbos de data/hora. O módulo avroFileWriter carrega os arquivos na nuvem depois que a hora da última modificação é superior a 10 minutos no passado (consulte MODIFIED_FILE_TIMEOUT em uploader.py no módulo avroFileWriter).
Depois que os 10 minutos tiverem decorrido, o módulo deverá carregar os arquivos. Se o upload for bem-sucedido, ele excluirá os arquivos do disco.

Armazenamento do Azure

Podemos observar os resultados de nosso dispositivo a jusante enviando dados ao examinarmos as contas de armazenamento nas quais esperamos que os dados sejam roteados.

No computador de desenvolvimento, abra o Visual Studio Code.
No painel "AZURE STORAGE" na janela de exploração, navegue pela árvore de diretórios para encontrar sua conta de armazenamento.
Expanda o nó Contêineres de Blob.
No trabalho que fizemos na parte anterior do tutorial, esperamos que o contêiner ruldata contenha mensagens com RUL. Expanda o nó ruldata.
Você verá um ou mais arquivos de blob nomeados como: <IoT Hub Name>/<partition>/<year>/<month>/<day>/<hour>/<minute>.
Clique com o botão direito do mouse em um dos arquivos e escolha Baixar Blob para salvar o arquivo em seu computador de desenvolvimento.
Em seguida, expanda o nó uploadturbofanfiles. No artigo anterior, definimos esse local como o destino dos arquivos carregados pelo módulo avroFileWriter.
Clique com o botão direito do mouse nos arquivos e escolha Baixar Blob para salvá-lo no computador de desenvolvimento.

Ler o conteúdo do arquivo Avro

Incluímos um utilitário de linha de comando simples para ler um arquivo Avro e retornar uma cadeia de caracteres JSON das mensagens no arquivo. Nesta seção, vamos instalá-la e executá-la.

Abra um terminal no Visual Studio Code (terminal>Novo terminal).

Instalar hubavroreader:

pip install c:\source\IoTEdgeAndMlSample\HubAvroReader

Use o hubavroreader para ler o arquivo Avro que você baixou do ruldata.
```
hubavroreader <avro file with ath> | more
```

Observe que o corpo da mensagem está como esperávamos, contendo o ID do dispositivo e a previsão de RUL.

{
    "Body": {
        "ConnectionDeviceId": "Client_001",
        "CorrelationId": "3d0bc256-b996-455c-8930-99d89d351987",
        "CycleTime": 1.0,
        "PredictedRul": 170.1723693909444
    },
    "EnqueuedTimeUtc": "<time>",
    "Properties": {
        "ConnectionDeviceId": "Client_001",
        "CorrelationId": "3d0bc256-b996-455c-8930-99d89d351987",
        "CreationTimeUtc": "01/01/0001 00:00:00",
        "EnqueuedTimeUtc": "01/01/0001 00:00:00"
    },
    "SystemProperties": {
        "connectionAuthMethod": "{\"scope\":\"module\",\"type\":\"sas\",\"issuer\":\"iothub\",\"acceptingIpFilterRule\":null}",
        "connectionDeviceGenerationId": "636857841798304970",
        "connectionDeviceId": "aaTurbofanEdgeDevice",
        "connectionModuleId": "turbofanRouter",
        "contentEncoding": "utf-8",
        "contentType": "application/json",
        "correlationId": "3d0bc256-b996-455c-8930-99d89d351987",
        "enqueuedTime": "<time>",
        "iotHubName": "mledgeiotwalkthroughhub"
    }
}

Execute o mesmo comando passando o arquivo Avro que você baixou de uploadturbofanfiles.

Conforme o esperado, essas mensagens contêm todos os dados do sensor e as configurações operacionais da mensagem original. Esses dados podem ser usados para melhorar o modelo de RUL em nosso dispositivo de edge.

{
    "Body": {
        "CycleTime": 1.0,
        "OperationalSetting1": -0.0005000000237487257,
        "OperationalSetting2": 0.00039999998989515007,
        "OperationalSetting3": 100.0,
        "PredictedRul": 170.17236328125,
        "Sensor1": 518.6699829101562,
        "Sensor10": 1.2999999523162842,
        "Sensor11": 47.29999923706055,
        "Sensor12": 522.3099975585938,
        "Sensor13": 2388.010009765625,
        "Sensor14": 8145.31982421875,
        "Sensor15": 8.424599647521973,
        "Sensor16": 0.029999999329447746,
        "Sensor17": 391.0,
        "Sensor18": 2388.0,
        "Sensor19": 100.0,
        "Sensor2": 642.3599853515625,
        "Sensor20": 39.11000061035156,
        "Sensor21": 23.353700637817383,
        "Sensor3": 1583.22998046875,
        "Sensor4": 1396.8399658203125,
        "Sensor5": 14.619999885559082,
        "Sensor6": 21.610000610351562,
        "Sensor7": 553.969970703125,
        "Sensor8": 2387.9599609375,
        "Sensor9": 9062.169921875
    },
        "ConnectionDeviceId": "Client_001",
        "CorrelationId": "70df0c98-0958-4c8f-a422-77c2a599594f",
        "CreationTimeUtc": "0001-01-01T00:00:00+00:00",
        "EnqueuedTimeUtc": "<time>"
}

Limpar os recursos

Se você planeja explorar os recursos usados por este tutorial de ponta a ponta, aguarde até que você termine de limpar os recursos que criou. Caso contrário, use as seguintes etapas para excluí-las:

Exclua os grupos de recursos criados para manter a VM de desenvolvimento, a VM do IoT Edge, o Hub IoT, a conta de armazenamento, o serviço de workspace de machine learning (e os recursos criados: registro de contêiner, Application Insights, cofre de chaves, conta de armazenamento).
Exclua o projeto de machine learning no Azure Notebooks.
Se você clonou o repositório localmente, feche as janelas do PowerShell ou do VS Code referentes ao repositório local e exclua o diretório do repositório.
Se você criou certificados localmente, exclua a pasta c:\edgeCertificates.

Próximas etapas

Neste artigo, usamos nossa VM de desenvolvimento para simular um dispositivo downstream enviando dados operacionais e sensor para nosso dispositivo IoT Edge. Validamos que os módulos no dispositivo rotearam, classificaram, persistiram e carregaram os dados examinando a operação em tempo real do dispositivo de edge e analisando os arquivos carregados na conta de armazenamento em nuvem.

Para continuar aprendendo sobre os recursos do IoT Edge, experimente este tutorial a seguir:

Criar uma hierarquia de dispositivos do IoT Edge

Last updated on 2022-09-12

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