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IoT Central 裝置連線能力指南

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IoT Central 應用程式可讓您在整個生命週期中監視及管理數十萬個裝置。 本指南適用於實作程式碼以在連線到 IoT Central 裝置上執行的裝置開發人員。

裝置會使用下列基本項目與 IoT Central 應用程式互動：

  • 遙測是裝置傳送至 IoT Central 的資料。 例如，來自上線感應器的溫度值串流。
  • 屬性是裝置向 IoT Central 報告的狀態值。 例如，裝置目前的韌體版本。 您也可擁有 IoT Central 可在裝置上更新的可寫入屬性，例如目標溫度。
  • 命令會從 IoT Central 呼叫，以控制裝置的行為。 例如，您的 IoT Central 應用程式可能會呼叫命令，將裝置重新開機。

裝置類型

下列各節說明您可以連線到 IoT Central 應用程式的主要裝置類型：

IoT 裝置

IoT 裝置是直接連線到 IoT Central 的獨立裝置。 IoT 裝置通常會透過上線或連線的感應器，將遙測傳送到您的 IoT Central 應用程式。 獨立裝置也可以報告屬性值、接收可寫入的屬性值，以及回應命令。

IoT Edge 裝置

IoT Edge 裝置會直接連線至 IoT Central。 IoT Edge 裝置可傳送自己的遙測、回報屬性，並回應可寫入的屬性更新及命令。 IoT Edge 模組會在本地 IoT Edge 裝置上處理資料。 IoT Edge 裝置也可充當其他裝置的媒介，也就是所謂的下游裝置。 使用 IoT Edge 裝置的情節包括：

  • 將遙測數據傳送至IoT Central之前，先匯總或篩選遙測。 這麼做可降低將資料傳送至 IoT Central 的成本。
  • 啟用無法直接連線到 IoT Central 以透過 IoT Edge 裝置連線的裝置。 例如，下游裝置可能會用藍牙連線到 IoT Edge 裝置，然後透過網際網路連線到 IoT Central。
  • 在本地控制下游裝置，避免與透過網際網路連線到 IoT Central 相關聯的延遲。

IoT Central 只能看到 IoT Edge 裝置，而不能看到連線到 IoT Edge 裝置的下游裝置。

若要深入了解，請參閱將 Azure IoT Edge 裝置新增至 Azure IoT Central 應用程式。

閘道

閘道裝置會管理一或多個連線到您 IoT Central 應用程式的下游裝置。 閘道裝置可以在將遙測轉送至 IoT Central 應用程式之前，先處理來自下游裝置的遙測。 IoT 裝置和 IoT Edge 裝置都可充當網路閘道。 若要深入了解，請參閱在 Azure IoT Central 應用程式中定義新的 IoT 網路閘道裝置類型，以及如何透過 IoT Edge 透明網路閘道連線裝置。

裝置的連線方式

將裝置連線到 IoT Central 會經過下列階段：「已註冊」、「已佈建」和「已連線」。

註冊裝置

當您向IoT Central註冊裝置時，您會告訴IoT Central 您想要連線到應用程式的裝置識別碼。 或者，您也可以在此階段，將裝置指派給向應用程式宣告裝置功能的裝置範本。

提示

裝置識別碼可以包含字母、數字和 - 字元。

在 IoT Central 應用程式中註冊裝置可透過三種方式：

  • 在裝置第一次嘗試連線時自動註冊這些裝置。 這項情節可讓 OEM 大量製造裝置，而且這些裝置不需要先註冊就可以連線。 若要深入了解，請參閱自動註冊裝置。

  • 從 CSV 檔案大量新增裝置。 若要深入了解，請參閱匯入裝置。

  • 使用 IoT Central 應用程式中的 [裝置] 頁面，個別註冊裝置。 若要深入了解，請參閱新增裝置。

    您也可以選擇要求操作員先核准裝置，再讓裝置開始傳送資料。

    提示

    在 [權限] > [裝置連線群組] 頁面上，[自動核准] 選項會控制運算子是否需在開始傳送資料前手動核准裝置。

一個裝置只需要在 IoT Central 應用程式中註冊一次。

佈建裝置

首次嘗試連線到您的 IoT Central 應用程式時，裝置會於開始流程時連線到裝置佈建服務 (DPS)。 DPS 會檢查裝置的認證，如為有效，則會用其中一個 IoT Central 的內部 IoT 中樞連接字串來佈建裝置。 DPS 會用您 IoT Central 應用程式中的「群組註冊」設定，為您管理這項佈建流程。

提示

裝置也會傳送識別碼範圍的值，此值會告訴 DPS 裝置連線的 IoT Central 應用程式。 您可以在 IoT Central 應用程式的 [權限] > [裝置連線群組] 頁面上查詢識別碼範圍。

一般而言，裝置應快取從 DPS 接收的連接字串，但也應準備好擷取新的連線詳細資料，以便於現有的連線失敗時使用。 如要深入了解，請參閱處理連線失敗。

使用 DPS 可實現如下效果：

  • 讓 IoT Central 大規模上線並連線到裝置。
  • 讓您產生裝置認證並在離線狀態下設定裝置，而不需要透過 IoT Central UI 註冊裝置。
  • 讓您使用自己的裝置識別碼在 IoT Central 中註冊裝置。 使用自己的裝置識別碼可簡化與現有後台系統的整合。
  • 讓您以單一且一致的方式將裝置連線到 IoT Central。

驗證並連線到裝置

裝置會用從 DPS 接收的認證和連接字串連線並驗證您的 IoT Central 應用程式。 裝置也必須傳送能識別其受指派裝置範本的模型識別碼。

IoT Central 支援兩種類型的裝置認證：

  • 共用存取簽章
  • X.509 憑證

若要深入了解，請參閱裝置驗證概念。

在裝置與 Azure IoT Central 之間交換的資料會都加密。 IoT 中樞會對每個要從裝置連線至任何裝置面向 IoT 中樞端點的要求進行驗證。 為了避免透過網路交換認證，裝置會使用已簽署的權杖來進行驗證。 如需詳細資訊，請參閱控制 IoT 中樞的存取權。

連線模式

裝置開發人員通常會用一項裝置 SDK 實作連線到 IoT Central 應用程式的裝置。 在部分情節中，例如裝置無法連線到網際網路，則同時需要網路閘道。

設計解決方案時，請務必考量必要的裝置連線模式。 這些模式分為兩個廣泛類別， 在這些類別中，裝置都須將遙測傳送至您的 IoT Central 應用程式：

持續連線

需要持續連線，且您的解決方案需具備命令和控制「功能」。 在命令和控制情節中，IoT Central 應用程式會將命令傳送至裝置，以近乎即時的方式控制裝置的行為。 持續連線會維護與雲端的網路連線，並在發生中斷時重新連線。 為使裝置持續連線至 IoT Central，請使用 MQTT 或 AMQP。

下列選項支援裝置持續連線：

  • 使用 IoT 裝置 SDK 連線裝置並傳送遙測：

    裝置 SDK 可讓 MQTT 及 AMQP 通訊協定建立與 IoT Central 之間的持續連線。

  • 透過本地網路，將裝置連線至將遙測轉送至 IoT Central 的 IoT Edge 裝置：

    IoT Edge 裝置可與 IoT Central 建立持續的連線。 若裝置無法連線到網際網路或需要網路隔離，請使用 IoT Edge 裝置作為本地網路閘道。 網路閘道會將裝置遙測轉送至 IoT Central。 這個選項可使連線到 IoT Edge 裝置的下游裝置得以使用命令和控制。

    若要深入了解，請參閱將 Azure IoT Edge 裝置連線至 Azure IoT Central 應用程式。

  • 用 IoT Central 裝置橋接器連線到使用自訂通訊協定的裝置：

    某些裝置會使用 IoT Central 目前不支援的通訊協定或編碼 (例如 LWM2M 或 COAP)。 IoT Central 裝置橋接器會充當轉譯程式，將遙測轉送至 IoT Central。

    若要深入了解，請參閱 Azure IoT Central 裝置橋接器 GitHub 存放庫。

暫時性連線

暫時性連線是裝置為了將遙測傳送至您 IoT Central 應用程式所建立的短暫連線。 裝置傳送遙測資料之後，它會卸除連線。 當裝置有更多要傳送的遙測資料時，它就會重新連線。 暫時連線不適用於命令和控制案例。

下列選項支援裝置的暫時性連線：

  • 使用 HTTP 連線裝置並傳送遙測：

    IoT Central 支援使用 HTTP API 傳送遙測的裝置用戶端。 如要深入了解，請參閱傳送裝置事件 API 文件。

    注意

    請在使用 HTTP API 傳送遙測前，透過 DPS 向 IoT Central 佈建並註冊您的裝置。

  • 在無狀態模式中使用 IoT Central 裝置橋接器連線裝置：

    將 IoT Central 裝置橋接器部署為 Azure Function。 函式會將連入的遙測資料接收為 HTTP 要求，並轉送至 IoT Central。 IoT Central 裝置橋接器會為您整合 DPS 並自動處理裝置佈建。

    若要深入了解，請參閱 Azure IoT Central 裝置橋接器 GitHub 存放庫。

  • 在無狀態模式中使用 IoT Central 裝置橋接器連線外部雲端：

    使用 Azure IoT Central 裝置橋接器，將訊息從另一個 IoT 雲端 (例如 SigFox、Particle 和 The Things Network) 轉送至 IoT Central。

    若要深入了解，請參閱 Azure IoT Central 裝置橋接器 GitHub 存放庫。

輸入上的資料轉換和自訂計算

部分情節需使用外部系統或存放區的資料增強裝置遙測。 在遙測觸達 IoT Central 前予以增強，可使儀表板和規則等功能使用增強的資料。

部分情節要求您在遙測觸達 IoT Central 前予以轉換， 例如轉換遙測的舊版格式。

下列選項可供您在 IoT Central 內嵌遙測前自訂轉換或計算：

  • 使用 IoT Edge：

    在 IoT Edge 中針對自訂轉換和計算使用自訂模組。 裝置使用 Azure IoT 裝置 SDK 時，請使用 IoT Edge。

  • 使用 IoT Central 裝置橋接器：

    使用 IoT Central 裝置橋接器配接器自訂轉換和計算。

若要深入了解，請參閱轉換 IoT Central 的資料。

下一步

如果您是裝置開發人員，而且想要深入了解一些程式碼，建議的下一個步驟是建立用戶端應用程式並將其連線到您的 Azure IoT Central 應用程式。

如果您想深入了解裝置實作，請參閱 IoT Central 的裝置實作和最佳做法。

想要深入了解如何使用 IoT Central，建議的後續步驟是從建立 Azure IoT Central 應用程式開始，試用快速入門。