الاتصال أجهزة Azure IoT Edge إلى تطبيق Azure IoT Central

  • مقالة
  • قراءة خلال 8 دقائق

ينقل Azure IoT Edge التحليلات السحابية ومنطق الأعمال المخصص من السحابة إلى أجهزتك. يتيح هذا النهج للحل السحابي الخاص بك التركيز على رؤى الأعمال بدلا من إدارة البيانات. قم بتوسيع نطاق حل إنترنت الأشياء الخاص بك عن طريق تعبئة منطق عملك في حاويات قياسية ، ونشر هذه الحاويات على أجهزتك ، ومراقبتها من السحابة.

توضح هذه المقالة ما يلي:

  • أنماط بوابة IoT Edge مع IoT Central.
  • كيفية اتصال أجهزة IoT Edge بتطبيق IoT Central.
  • كيفية استخدام IoT Central لإدارة أجهزة IoT Edge الخاصة بك.

لمعرفة المزيد حول IoT Edge، راجع ما المقصود ب Azure IoT Edge؟

IoT Edge

Azure IoT Central with Azure IoT Edge

يتكون IoT Edge من ثلاثة مكونات:

  • وحدات IoT Edge النمطية هي حاويات تقوم بتشغيل خدمات Azure أو خدمات الشركاء أو التعليمات البرمجية الخاصة بك. يتم نشر الوحدات النمطية على أجهزة IoT Edge ، ويتم تشغيلها محليا على تلك الأجهزة. لمعرفة المزيد، راجع فهم وحدات Azure IoT Edge النمطية.
  • يعمل وقت تشغيل IoT Edge على كل جهاز من أجهزة IoT Edge ، ويدير الوحدات النمطية المنشورة على كل جهاز. يتكون وقت التشغيل من وحدتين من IoT Edge: وكيل IoT Edge ومركز IoT Edge. لمعرفة المزيد، راجع فهم وقت تشغيل Azure IoT Edge وبنيته.
  • تتيح لك ⁧⁩ الواجهة المستندة إلى مجموعة النظراء ⁧⁩ مراقبة أجهزة IoT Edge وإدارتها عن بُعد. IoT Central هو مثال على واجهة سحابية.

يتيح IoT Central الإمكانات التالية لأجهزة IoT Edge:

  • قوالب الأجهزة لوصف إمكانات جهاز IoT Edge، مثل:
    • إمكانية تحميل بيان النشر، والتي تساعدك على إدارة بيان لمجموعة من الأجهزة.
    • الوحدات التي تعمل على جهاز IoT Edge.
    • بيانات تتبع الاستخدام التي ترسلها كل وحدة نمطية.
    • خصائص كل وحدة تقارير.
    • الأوامر التي تستجيب لها كل وحدة.
    • العلاقات بين جهاز بوابة IoT Edge وجهاز المصب.
    • خصائص السحابة غير المخزنة على جهاز IoT Edge.
    • التخصيصات التي تغير كيفية عرض واجهة المستخدم لقدرات الجهاز.
    • طرق عرض الجهاز والنماذج.
  • القدرة على توفير أجهزة IoT Edge على نطاق واسع باستخدام خدمة توفير جهاز Azure IoT.
  • القواعد والإجراءات.
  • لوحات تحكم وتحليلات مخصصة.
  • تصدير البيانات المستمرة من بيانات تتبع الاستخدام من أجهزة IoT Edge.

يمكن أن يكون جهاز IoT Edge:

  • جهاز مستقل يتكون من وحدات مخصصة.
  • جهاز بوابة، مع أجهزة المصب المتصلة به. قد يتضمن جهاز البوابة وحدات مخصصة.

أجهزة IoT Edge و IoT Central

يمكن لأجهزة IoT Edge استخدام رموز توقيع الوصول المشترك أو شهادات X.509 للمصادقة باستخدام IoT Central. يمكنك تسجيل أجهزة IoT Edge يدويا في IoT Central قبل الاتصال بها لأول مرة، أو استخدام خدمة توفير الأجهزة للتعامل مع التسجيل. لمعرفة المزيد، راجع كيفية اتصال الأجهزة.

يستخدم IoT Central قوالب الأجهزة لتحديد كيفية تفاعل IoT Central مع الجهاز. على سبيل المثال، يحدد قالب الجهاز:

  • أنواع القياس عن بعد والخصائص التي يرسلها الجهاز حتى يتمكن IoT Central من تفسيرها وإنشاء تصورات.
  • الأوامر التي يستجيب لها الجهاز بحيث يمكن ل IoT Central عرض واجهة مستخدم ليستخدمها المشغل لاستدعاء الأوامر.

يمكن لجهاز IoT Edge إرسال القياس عن بعد ومزامنة قيم الخصائص والاستجابة للأوامر بنفس طريقة الجهاز القياسي. لذلك ، يحتاج جهاز IoT Edge إلى قالب جهاز في IoT Central.

قوالب أجهزة IoT Edge

تستخدم قوالب أجهزة IoT Central نماذج لوصف قدرات الأجهزة. يوضح الرسم التخطيطي التالي بنية النموذج لجهاز IoT Edge:

Structure of model for IoT Edge device connected to IoT Central

يقوم IoT Central بنمذجة جهاز IoT Edge على النحو التالي:

  • يحتوي كل قالب جهاز IoT Edge على نموذج قدرة.
  • لكل وحدة نمطية مخصصة مدرجة في بيان النشر، يتم إنشاء نموذج قدرة الوحدة النمطية.
  • يتم إنشاء علاقة بين كل نموذج قدرة وحدة نمطية ونموذج الجهاز.
  • يقوم نموذج قدرة الوحدة النمطية بتنفيذ واجهة وحدة نمطية واحدة أو أكثر.
  • تحتوي كل واجهة وحدة نمطية على القياس عن بعد والخصائص والأوامر.

بيانات نشر IoT Edge وقوالب أجهزة IoT Central

في IoT Edge، يمكنك نشر منطق الأعمال وإدارته في شكل وحدات نمطية. وحدات IoT Edge هي أصغر وحدة حسابية تديرها IoT Edge، ويمكن أن تحتوي على خدمات Azure مثل Azure Stream Analytics، أو التعليمات البرمجية الخاصة بالحل الخاص بك.

يسرد بيان نشر IoT Edge وحدات IoT Edge النمطية لنشرها على الجهاز وكيفية تكوينها. لمعرفة المزيد، راجع تعرف على كيفية نشر الوحدات النمطية وإنشاء مسارات في IoT Edge.

في Azure IoT Central، يمكنك استيراد بيان نشر لإنشاء قالب جهاز لجهاز IoT Edge.

يعرض مقتطف التعليمات البرمجية التالي مثالا على بيان نشر IoT Edge:

{
  "modulesContent": {
    "$edgeAgent": {
      "properties.desired": {
        "schemaVersion": "1.0",
        "runtime": {
          "type": "docker",
          "settings": {
            "minDockerVersion": "v1.25",
            "loggingOptions": "",
            "registryCredentials": {}
          }
        },
        "systemModules": {
          "edgeAgent": {
            "type": "docker",
            "settings": {
              "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-agent:1.0.9",
              "createOptions": "{}"
            }
          },
          "edgeHub": {
            "type": "docker",
            "status": "running",
            "restartPolicy": "always",
            "settings": {
              "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-hub:1.0.9",
              "createOptions": "{}"
            }
          }
        },
        "modules": {
          "SimulatedTemperatureSensor": {
            "version": "1.0",
            "type": "docker",
            "status": "running",
            "restartPolicy": "always",
            "settings": {
              "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-simulated-temperature-sensor:1.0",
              "createOptions": "{}"
            }
          }
        }
      }
    },
    "$edgeHub": {
      "properties.desired": {
        "schemaVersion": "1.0",
        "routes": {
            "route": "FROM /* INTO $upstream"
        },
        "storeAndForwardConfiguration": {
          "timeToLiveSecs": 7200
        }
      }
    },
    "SimulatedTemperatureSensor": {
      "properties.desired": {
           "SendData": true,
           "SendInterval": 10
      }
    }
  }
}

في المقتطف السابق، يمكنك الاطلاع على:

  • هناك ثلاث وحدات. وكيل IoT Edge ووحدات نظام مركز IoT Edge الموجودة في كل بيان نشر. وحدة SimulatedTemperatureSensor المخصصة .
  • يتم سحب صور الوحدة النمطية العامة من مستودع سجل حاوية Azure الذي لا يتطلب أي بيانات اعتماد للاتصال. بالنسبة لصور الوحدة النمطية الخاصة، قم بتعيين بيانات اعتماد سجل الحاوية لاستخدامها في registryCredentials إعداد الوحدة النمطية لعامل IoT Edge .
  • تحتوي وحدة SimulatedTemperatureSensor المخصصة على خاصيتين "SendData": true و "SendInterval": 10.

عند استيراد بيان النشر هذا إلى تطبيق IoT Central، فإنه يقوم بإنشاء قالب الجهاز التالي:

Screenshot showing the device template created from the deployment manifest.

في لقطة الشاشة السابقة ، يمكنك رؤية:

  • وحدة تسمى SimulatedTemperatureSensor. لا يظهر عامل IoT Edge ووحدات نظام مركز IoT Edge في القالب.
  • واجهة تسمى الإدارة تتضمن خاصيتين قابلتين للكتابة تسمى SendData و SendInterval.

لا يتضمن بيان النشر معلومات حول القياس عن بعد الذي ترسله وحدة SimulatedTemperatureSensor أو الأوامر التي تستجيب لها. أضف هذه التعريفات إلى قالب الجهاز يدويا قبل نشره.

لمعرفة المزيد، راجع البرنامج التعليمي: إضافة جهاز Azure IoT Edge إلى تطبيق Azure IoT Central.

تحديث بيان نشر

عند استبدال بيان النشر، تقوم أي أجهزة IoT Edge متصلة بتنزيل البيان الجديد وتحديث وحداتها النمطية. ومع ذلك، لا يقوم IoT Central بتحديث الواجهات في قالب الجهاز بأي تغييرات في تكوين الوحدة النمطية. على سبيل المثال، إذا قمت باستبدال البيان الظاهر في المقتطف السابق بالبيان التالي، فلن ترى تلقائيا الخاصية SendUnits في واجهة الإدارة في قالب الجهاز. أضف الخاصية الجديدة يدويا إلى واجهة الإدارة ل IoT Central للتعرف عليها:

{
  "modulesContent": {
    "$edgeAgent": {
      "properties.desired": {
        "schemaVersion": "1.0",
        "runtime": {
          "type": "docker",
          "settings": {
            "minDockerVersion": "v1.25",
            "loggingOptions": "",
            "registryCredentials": {}
          }
        },
        "systemModules": {
          "edgeAgent": {
            "type": "docker",
            "settings": {
              "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-agent:1.0.9",
              "createOptions": "{}"
            }
          },
          "edgeHub": {
            "type": "docker",
            "status": "running",
            "restartPolicy": "always",
            "settings": {
              "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-hub:1.0.9",
              "createOptions": "{}"
            }
          }
        },
        "modules": {
          "SimulatedTemperatureSensor": {
            "version": "1.0",
            "type": "docker",
            "status": "running",
            "restartPolicy": "always",
            "settings": {
              "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-simulated-temperature-sensor:1.0",
              "createOptions": "{}"
            }
          }
        }
      }
    },
    "$edgeHub": {
      "properties.desired": {
        "schemaVersion": "1.0",
        "routes": {
            "route": "FROM /* INTO $upstream"
        },
        "storeAndForwardConfiguration": {
          "timeToLiveSecs": 7200
        }
      }
    },
    "SimulatedTemperatureSensor": {
      "properties.desired": {
           "SendData": true,
           "SendInterval": 10,
           "SendUnits": "Celsius"
      }
    }
  }
}

أنماط بوابة IoT Edge

يدعم IoT Central أنماط أجهزة IoT Edge التالية:

IoT Edge كبوابة شفافة

تتصل الأجهزة النهائية بإنترنت الأشياء المركزية من خلال البوابة بهويتها الخاصة.

IoT Edge as transparent gateway

يتم توفير جهاز IoT Edge في IoT Central جنبا إلى جنب مع أجهزة المصب المتصلة بجهاز IoT Edge. دعم وقت التشغيل لتوفير الأجهزة النهائية من خلال البوابة غير مدعوم حاليا.

تتصرف وحدة IoT Edge المركزية مثل IoT Central وتتعامل مع الاتصالات من الأجهزة المسجلة في IoT Central. تمر الرسائل من أجهزة المصب إلى IoT Central كما لو أنه لا توجد بوابة بينهما. في بوابة شفافة، لا يمكنك استخدام وحدات نمطية مخصصة لمعالجة الرسائل من الأجهزة النهائية.

ملاحظة

لا يدعم IoT Central حالياً توصيل جهاز IoT Edge كجهاز تحميل إلى بوابة IoT Edge الشفافة. هذا لأن جميع الأجهزة التي تتصل بـ IoT Central يتم توفيرها باستخدام خدمة توفير الأجهزة (DPS) ولا يدعم DPS حالياً سيناريوهات IoT Edge المتداخلة.

IoT Edge كبوابة ترجمة بروتوكول

يمكنك هذا النمط من توصيل الأجهزة التي لا يمكنها استخدام أي من البروتوكولات التي يدعمها IoT Central.

IoT Edge as protocol translation gateway

يتم توفير جهاز IoT Edge في IoT Central ويتم تمثيل أي قياس عن بعد من أجهزتك النهائية على أنه قادم من جهاز IoT Edge. لا يتم توفير الأجهزة النهائية المتصلة بجهاز IoT Edge في IoT Central.

IoT Edge كبوابة ترجمة هوية

تتصل الأجهزة النهائية بوحدة نمطية في البوابة توفر هويات أجهزة IoT Central لها.

IoT Edge as identity translation gateway

يتم توفير جهاز IoT Edge في IoT Central جنبا إلى جنب مع أجهزة المصب المتصلة بجهاز IoT Edge. في الوقت الحالي ، لا يتوفر لدى IoT Central دعم وقت التشغيل لبوابة لتوفير هوية وتوفير أجهزة المصب. إذا أحضرت وحدة ترجمة الهوية الخاصة بك ، فيمكن ل IoT Central دعم هذا النمط.

تستخدم الوحدة النمطية لبوابة Azure IoT Central ل Azure Video Analyzer على GitHub هذا النمط.

علاقات الأجهزة النهائية مع بوابة ووحدات نمطية

إذا كانت الأجهزة النهائية متصلة بجهاز بوابة IoT Edge من خلال وحدة موزع IoT Edge ، فإن جهاز IoT Edge هو بوابة شفافة:

Diagram of transparent gateway

إذا كانت الأجهزة النهائية متصلة بجهاز بوابة IoT Edge من خلال وحدة نمطية مخصصة، فإن جهاز IoT Edge هو بوابة ترجمة. في المثال التالي، تتصل الأجهزة النهائية من خلال وحدة نمطية مخصصة Modbus تقوم بترجمة البروتوكول:

Diagram of custom module connection

يوضح الرسم التخطيطي التالي الاتصالات بجهاز بوابة IoT Edge من خلال كلا النوعين من الوحدات. في هذا السيناريو، يكون جهاز IoT Edge عبارة شفافة وبوابة ترجمة:

Diagram of connecting using both connection modules

يمكن للأجهزة النهائية الاتصال بجهاز بوابة IoT Edge من خلال وحدات مخصصة متعددة. يوضح الرسم التخطيطي التالي الأجهزة النهائية التي تتصل من خلال وحدة Modbus المخصصة ووحدة BLE المخصصة ووحدة مركز IoT Edge :

Diagram of connecting using multiple custom modules

لمعرفة المزيد حول أنماط بوابة IoT Edge، راجع كيف يمكن استخدام جهاز IoT Edge كبوابة.

نشر وقت تشغيل IoT Edge

لمعرفة أين يمكنك تشغيل وقت تشغيل IoT Edge، راجع الأنظمة المدعومة من Azure IoT Edge.

يمكنك أيضا تثبيت وقت تشغيل IoT Edge في البيئات التالية:

مراقبة أجهزة IoT Edge الخاصة بك

لمعرفة كيفية مراقبة أسطول IoT Edge عن بعد، راجع مقاييس التجميع والنقل.

الخطوات التالية

الخطوة التالية المقترحة هي تعلم كيفية تطوير وحدات IoT Edge الخاصة بك.