Arquitetura do IoT Plug and Play

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O IoT Plug and Play permite que os construtores de soluções integrem dispositivos IoT com suas soluções sem qualquer configuração manual. No núcleo do IoT Plug and Play, está um modelo de dispositivo que descreve os recursos de um dispositivo para um aplicativo habilitado para IoT Plug and Play. Este modelo está estruturado como um conjunto de interfaces que definem:

  • Propriedades que representam o estado somente leitura ou gravável de um dispositivo ou outra entidade. Por exemplo, um número de série do dispositivo pode ser uma propriedade somente leitura e uma temperatura alvo em um termostato pode ser uma propriedade gravável.
  • Telemetria que são os dados emitidos por um dispositivo, quer os dados sejam um fluxo regular de leituras do sensor, um erro ocasional ou uma mensagem informativa.
  • Comandos que descrevem uma função ou operação que pode ser feita em um dispositivo. Por exemplo, um comando pode reiniciar um gateway ou tirar uma foto usando uma câmera remota.

Cada modelo e interface tem um ID único.

O diagrama a seguir mostra os elementos-chave de uma solução IoT Plug and Play:

Diagrama que mostra os elementos-chave da arquitetura IoT Plug and Play.

Repositório de modelos

O repositório de modelos é um repositório para definições de modelo e interface selecionadas. Os modelos e interfaces são definidos usando a Digital Twins Definition Language (DTDL).

A interface do usuário da Web permite pesquisar e recuperar os modelos e interfaces.

Dispositivos

Um construtor de dispositivos implementa o código para ser executado em um dispositivo IoT usando um dos SDKs de dispositivo IoT do Azure. Os SDKs de dispositivo ajudam o construtor de dispositivos a:

  • Conecte-se com segurança a um hub IoT.
  • Registre o dispositivo com seu hub IoT e anuncie o ID do modelo que identifica a coleção de interfaces DTDL que o dispositivo implementa.
  • Sincronize as propriedades definidas nas interfaces DTDL entre o dispositivo e seu hub IoT.
  • Adicione manipuladores de comando para os comandos definidos nas interfaces DTDL.
  • Envie telemetria para o hub IoT.

Gateway IoT Edge

Um gateway IoT Edge atua como intermediário para conectar dispositivos IoT Plug and Play que não podem se conectar diretamente a um hub IoT. Para saber mais, consulte Como um dispositivo IoT Edge pode ser usado como gateway.

Módulos do IoT Edge

Um módulo IoT Edge permite implantar e gerenciar a lógica de negócios na borda. Os módulos do Azure IoT Edge são a menor unidade de computação gerenciada pelo IoT Edge e podem conter serviços do Azure (como o Azure Stream Analytics) ou seu próprio código específico da solução.

O hub IoT Edge é um dos módulos que compõem o tempo de execução do Azure IoT Edge. Ele atua como um proxy local para o Hub IoT, expondo os mesmos pontos de extremidade de protocolo do Hub IoT. Essa consistência significa que os clientes (sejam dispositivos ou módulos) podem se conectar ao tempo de execução do IoT Edge da mesma forma que se conectariam ao Hub IoT.

Os SDKs de dispositivo ajudam um construtor de módulos a:

  • Use o hub IoT Edge para se conectar com segurança ao seu hub IoT.
  • Registre o módulo com seu hub IoT e anuncie o ID do modelo que identifica a coleção de interfaces DTDL que o dispositivo implementa.
  • Sincronize as propriedades definidas nas interfaces DTDL entre o dispositivo e seu hub IoT.
  • Adicione manipuladores de comando para os comandos definidos nas interfaces DTDL.
  • Envie telemetria para o hub IoT.

Hub IoT

O Hub IoT é um serviço hospedado na nuvem que atua como um hub de mensagens central para comunicação bidirecional entre sua solução IoT e os dispositivos que ela gerencia.

Um hub IoT:

  • Disponibiliza o ID do modelo implementado por um dispositivo para uma solução de back-end.
  • Mantém o gêmeo digital associado a cada dispositivo IoT Plug and Play conectado ao hub.
  • Encaminha fluxos de telemetria para outros serviços de processamento ou armazenamento.
  • Encaminha eventos de alteração de gêmeos digitais para outros serviços para permitir o monitoramento de dispositivos.

Solução de back-end

Uma solução de back-end monitora e controla dispositivos conectados interagindo com gêmeos digitais no hub IoT. Use um dos SDKs de serviço do Azure IoT para implementar sua solução de back-end. Para entender os recursos de um dispositivo conectado, o back-end da solução:

  1. Recupera o ID do modelo do dispositivo registrado no hub IoT.
  2. Usa o ID do modelo para recuperar as definições de interface de qualquer repositório de modelo.
  3. Usa o analisador de modelo para extrair informações das definições de interface.

A solução de back-end pode usar as informações das definições de interface para:

  • Leia os valores de propriedade relatados por dispositivos.
  • Atualize as propriedades graváveis em um dispositivo.
  • Comandos de chamada implementados por um dispositivo.
  • Compreender o formato da telemetria enviada por um dispositivo.

Próximos passos

Agora que você tem uma visão geral da arquitetura de uma solução IoT Plug and Play, as próximas etapas são saber mais sobre: