Azure IoT Central arkitektur

IoT Central är en färdig miljö som låter dig snabbt utvärdera ditt IoT-scenario. Det är en applikationsplattform som tjänst (aPaaS) IoT-lösning och dess primära gränssnitt är ett webbgränssnitt. Det finns också ett REST API som låter dig interagera med din applikation programmeringsmässigt.

Den här artikeln ger en översikt över de viktigaste elementen i en lösningsarkitektur för IoT Central.

Huvudfunktioner i en IoT Central-applikation inkluderar:

Hantera enheter

IoT Central låter dig hantera flottan av IoT-enheter som skickar data till din lösning. Till exempel kan du:

• Kontrollera vilka enheter som kan ansluta till din applikation och hur de autentiseras.
• Använd enhetsmallar för att definiera de typer av enheter som kan ansluta till din applikation.
• Hantera enheter genom att ställa in egenskaper eller genom att kalla på kommandon på anslutna enheter. Till exempel, ställ in en målegenskap för temperatur för en termostat eller använd ett kommando för att få en enhet att uppdatera sin firmware. Du kan ställa in egenskaper och utföra kommandon på:
  • Individuella enheter genom ett anpassningsbart webbgränssnitt.
  • Flera enheter med schemalagda eller efterfrågade jobb.
• Behåll enhetsmetadata, till exempel kundadress eller senaste servicedatum.

Visa och analysera data

I en IoT Central-applikation kan du visa och analysera data för individuella enheter eller aggregerad data från flera enheter.

• Använd mapping för att transformera komplex telemetri från enheter till strukturerad data i IoT Central.
• Använd enhetsmallar för att definiera anpassade vyer för individuella enheter av specifika typer. Till exempel kan du plotta temperatur över tid för en enskild termostat eller visa den aktuella platsen för en leveranslastbil.
• Använd den inbyggda analysverktygen för att visa syntatiska data för flera enheter. Till exempel kan du se den totala beläggningen över flera butiker eller identifiera de butiker som har de högsta eller lägsta beläggningsgraderna.
• Skapa anpassade instrumentpaneler som hjälper dig att hantera dina enheter. Till exempel kan du lägga till kartor, rutor och diagram för att visa enhetens telemetri.

Säkra din lösning

I IoT Central kan du konfigurera och hantera säkerhet inom följande områden:

• Användaråtkomst till ditt program.
• Enhetsåtkomst till din applikation.
• Programmatisk åtkomst till din applikation.
• Autentisering till andra tjänster från ditt program.
• Revisionsloggar spårar aktiviteter i din applikation.

För att lära dig mer, se IoT Centrals säkerhetsguide.

Enheter

Enheter samlar in data från sensorer för att skicka som en ström av telemetri till en IoT Central-applikation. Till exempel skickar en kylaggregat en ström av temperaturvärden eller en leveranslastbil strömmar sin plats.

En enhet kan använda egenskaper för att rapportera sin status, såsom om en ventil är öppen eller stängd. En IoT Central-applikation kan också använda egenskaper för att ställa in enhetsstatus, till exempel att ställa in en måldemperatur för en termostat.

IoT Central kan också kontrollera enheter genom att anropa kommandon på enheten. Till exempel, att instruera en enhet att ladda ner och installera en firmware-uppdatering.

Telemetri, egenskaper och kommandon som en enhet implementerar kallas gemensamt för enhetens kapabiliteter. Du definierar dessa funktioner i en modell som enheten och IoT Central-applikationen delar. I IoT Central är denna modell en del av en enhetsmall som definierar en specifik typ av enhet. För att lära dig mer, se Tilldela en enhet till en enhetsmall.

Enhetens implementering ska följa IoT Plug and Play-konventionerna för att säkerställa att den kan kommunicera med IoT Central. För mer information, se de olika språkets SDK:er och exempel.

Enheter ansluter till IoT Central med något av de protokoll som stöds: MQTT, AMQP eller HTTP.

Portaler

Lokala gatewayenheter är användbara i flera scenarier, till exempel:

• Enheter kan inte ansluta direkt till IoT Central eftersom de inte kan ansluta till Internet. Du kan till exempel ha en samling Bluetooth-aktiverade närvarosensorer som behöver ansluta via en gateway-enhet.
• Mängden data som genereras av dina enheter är hög. Du kan minska kostnaderna genom att kombinera eller aggregera data i en lokal gateway innan du skickar dem till ditt IoT Central-program.
• Din lösning kräver snabba svar på avvikelser i data. Du kan köra regler på en gatewayenhet som identifierar avvikelser och vidta en åtgärd lokalt utan att behöva skicka data till ditt IoT Central-program.

Gateway-enheter kräver vanligtvis mer processorkraft än en fristående enhet. Ett alternativ för att implementera en gateway-enhet är att använda Azure IoT Edge och tillämpa ett av de standardiserade IoT Edge-gatewaymönstren. Du kan också köra din egen anpassade gatewaykod på en lämplig enhet.

Exportera data

Även om IoT Central har inbyggda analysfunktioner kan du exportera data till andra tjänster och program.

Transformationer i en IoT Central-dataexportdefinition låter dig manipulera formatet och strukturen på enhetens data innan du exporterar den till en destination.

Anledningar till att exportera data är:

Lagring och analys

För långtidslagring och kontroll över arkiverings- och bevarandepolicyer kan du kontinuerligt exportera dina data till andra lagringsplatser. Användningen av en separat lagringstjänst utanför IoT Central låter dig använda andra analystverktyg för att få insikter från data i din lösning.

Automatisering av verksamheten

Regler i IoT Central låter dig utlösa externa åtgärder, till exempel skicka ett e-postmeddelande eller skapa en händelse, som svar på förhållanden inom IoT Central. Till exempel kan du meddela en ingenjör om den omgivande temperaturen för en enhet når en tröskel.

Ytterligare beräkning

Du kan behöva transformera eller utföra beräkningar på dina data innan de kan användas antingen i IoT Central eller en annan tjänst. Du kan till exempel lägga till lokal väderinformation till positionsdatan som rapporteras av en leveranslastbil.

Utöka med REST API

Bygg integrationer som låter andra applikationer och tjänster hantera din applikation. Till exempel, hantera enheterna programmässigt i din applikation eller synkronisera användarinformationen med ett extern system.

Skalbarhet

IoT Central-applikationer använder internt flera Azure-tjänster såsom IoT Hub och Device Provisioning Service (DPS). Många av dessa underliggande tjänster är flertenant. Dock, för att garantera fullständig isolering av kunddata, använder IoT Central single-tenant IoT-nav.

IoT Central skalar automatiskt sina IoT-hubbar baserat på belastningsprofilerna i din applikation. IoT Central kan skala upp enskilda IoT-hubbar och skala ut antalet IoT-hubbar i en applikation. IoT Central skalar också automatiskt andra underliggande tjänster.

Export av data

IoT Central-applikationer använder ofta andra tjänster som användaren konfigurerat. Till exempel kan du konfigurera din IoT Central-applikation för att kontinuerligt exportera data till tjänster som Azure Event Hubs och Azure Blob Storage.

Om en konfigurerad dataexport inte kan skriva till sin destination försöker IoT Central att sända om uppgifterna i upp till 15 minuter, varefter IoT Central markerar destinationen som misslyckad. Misslyckade destinationer kontrolleras periodiskt för att verifiera om de är skrivbara.

Du kan tvinga IoT Central att starta om misslyckade exporter genom att inaktivera och återaktivera dataexporten.

Granska metodtipsen för hög tillgänglighet och skalbarhet för den måltjänst för dataexport som du använder:

• Azure Blob Storage: Microsoft Azure Storage redundans och Checklista för prestanda och skalbarhet för Blob-lagring
• Azure Event Hubs: Tillgänglighet och konsistens i Event Hubs och Skalning med Event Hubs
• Azure Service Bus: Bästa praxis för att skydda applikationer mot avbrott och katastrofer i Service Bus och Uppdatera automatiskt meddelandeenheter i ett Azure Service Bus-namnområde

Hög tillgänglighet och katastrofåterställning

HADR-funktioner beror på när du skapade din IoT Central-applikation.

Applikationer skapade före april 2021

Vissa applikationer som skapades före april 2021 använder en enda IoT-hubb. För dessa applikationer tillhandahåller IoT Central inte HADR-funktioner. Om IoT-hubben blir otillgänglig blir applikationen otillgänglig.

Använd kommandot az iot central device manual-failover för att kontrollera om din applikation fortfarande använder en enda IoT-hubb. Det här kommandot returnerar ett fel om applikationen har ett enda IoT-nav.

Applikationer skapade efter april 2021 och före april 2023

För att säkerställa hög tillgänglighet för enhetsanslutning har en IoT Central-applikation alltid minst två IoT-hubbar. Antalet nav kan öka eller minska när IoT Central anpassar applikationen för att hantera förändringar i belastningsprofilen.

IoT Central använder också availability zones för att göra olika tjänster den använder mycket tillgängliga.

En incident som kräver katastrofåterställning kan variera från att en delmängd av tjänster blir otillgängliga till att en hel region blir otillgänglig. IoT Central följer olika återhämtningsprocesser beroende på incidentens natur och omfattning. Om till exempel en hel Azure-region blir otillgänglig på grund av ett katastrofalt fel, överför katastrofåterställningsprocedurer applikationer till en annan region i samma geografiska område.

Applikationer skapade efter april 2023

IoT Central-applikationer som skapats efter april 2023 har initialt en enda IoT-hubb. Om IoT-hubben blir otillgänglig blir applikationen otillgänglig. IoT Central skalar automatiskt applikationen och lägger till en ny IoT-hubb för varje 10 000 anslutna enheter. Om du behöver flera IoT-hubbar för applikationer med färre än 10 000 enheter, skicka en begäran till IoT Central kundsupport.

Använd kommandot az iot central device manual-failover för att kontrollera om din applikation för närvarande använder en enskild IoT-hubb. Kommandot returnerar ett fel om applikationen för närvarande har en enda IoT-hubb.