Začínáme se správou zařízení (.NET)

Článek
06/24/2023

Back-endové aplikace můžou používat Azure IoT Hub primitiv, jako jsou dvojčata zařízení a přímé metody, ke vzdálenému spouštění a monitorování akcí správy zařízení na zařízeních. V tomto článku se dozvíte, jak back-endová aplikace a aplikace zařízení spolupracují při zahájení a monitorování vzdáleného restartování zařízení pomocí IoT Hub.

Poznámka

Funkce popsané v tomto článku jsou dostupné jenom na standardní úrovni IoT Hub. Další informace o IoT Hub úrovně Basic a Standard/Free najdete v tématu Volba správné IoT Hub úrovně pro vaše řešení.

Použijte přímou metodu k zahájení akcí správy zařízení (jako je restartování, obnovení továrního nastavení a aktualizace firmwaru) z back-endové aplikace v cloudu. Zařízení zodpovídá za:

Zpracování požadavku metody odeslaného z IoT Hub.
Inicializování odpovídající akce specifické pro zařízení na zařízení.
Poskytování aktualizací stavu prostřednictvím ohlášených vlastností IoT Hub.

Pomocí back-endové aplikace v cloudu můžete spouštět dotazy dvojčete zařízení a hlásit průběh akcí správy zařízení.

V tomto článku se dozvíte, jak vytvořit:

SimulateManagedDevice: Aplikace simulovaného zařízení s přímou metodou, která zařízení restartuje a hlásí čas posledního restartování. Přímé metody se volají z cloudu.
TriggerReboot: Konzolová aplikace .NET, která volá přímou metodu v aplikaci simulovaného zařízení prostřednictvím služby IoT Hub. Zobrazí odpověď a aktualizuje ohlášené vlastnosti.

Požadavky

Visual Studio
IoT Hub. Vytvořte ho pomocí rozhraní příkazového řádku nebo Azure Portal.
Registrované zařízení. Zaregistrujte si ho v Azure Portal.
Ujistěte se, že je v bráně firewall otevřený port 8883. Ukázka zařízení v tomto článku používá protokol MQTT, který komunikuje přes port 8883. Tento port může být v některých podnikových a vzdělávacích síťových prostředích blokovaný. Další informace a způsoby, jak tento problém obejít, najdete v tématu Připojení k IoT Hub (MQTT).

Vytvoření aplikace zařízení pomocí přímé metody

V této části:

Vytvořte konzolovou aplikaci .NET, která reaguje na přímou metodu volanou cloudem.
Aktivujte restartování simulovaného zařízení.
Pomocí ohlášených vlastností povolte dotazy na dvojčata zařízení k identifikaci zařízení a jejich posledního restartování.

Aplikaci simulovaného zařízení vytvoříte takto:

Otevřete Visual Studio, vyberte Vytvořit nový projekt, najděte a vyberte šablonu projektu Konzolová aplikace (.NET Framework) a pak vyberte Další.
V části Konfigurace nového projektu pojmenujte projekt SimulateManagedDevice a pak vyberte Další.
Ponechte výchozí verzi rozhraní .NET Framework a pak vyberte Vytvořit.
V Průzkumník řešení klikněte pravým tlačítkem na nový projekt SimulateManagedDevice a pak vyberte Spravovat balíčky NuGet.
Vyberte Procházet a pak vyhledejte a vyberte Microsoft.Azure.Devices.Client. Vyberte Nainstalovat.

Tento krok stáhne, nainstaluje a přidá odkaz na balíček NuGet sady SDK pro zařízení Azure IoT a jeho závislosti.

Do horní části souboru Program.cs přidejte následující příkazy using:

using Microsoft.Azure.Devices.Client;
using Microsoft.Azure.Devices.Shared;

Do třídy Program přidejte následující pole. {device connection string} Zástupnou hodnotu nahraďte připojovacím řetězcem zařízení, který jste viděli při registraci zařízení v IoT Hub:
```
static string DeviceConnectionString = "{device connection string}";
static DeviceClient Client = null;
```

Přidejte následující kód, který implementuje přímou metodu na zařízení:

static Task<MethodResponse> onReboot(MethodRequest methodRequest, object userContext)
{
    // In a production device, you would trigger a reboot 
    //   scheduled to start after this method returns.
    // For this sample, we simulate the reboot by writing to the console
    //   and updating the reported properties.
    try
    {
        Console.WriteLine("Rebooting!");

        // Update device twin with reboot time. 
        TwinCollection reportedProperties, reboot, lastReboot;
        lastReboot = new TwinCollection();
        reboot = new TwinCollection();
        reportedProperties = new TwinCollection();
        lastReboot["lastReboot"] = DateTime.Now;
        reboot["reboot"] = lastReboot;
        reportedProperties["iothubDM"] = reboot;
        Client.UpdateReportedPropertiesAsync(reportedProperties).Wait();
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("Error in sample: {0}", ex.Message);
    }

    string result = @"{""result"":""Reboot started.""}";
    return Task.FromResult(new MethodResponse(Encoding.UTF8.GetBytes(result), 200));
}

Nakonec do metody Main přidejte následující kód, který otevře připojení k centru IoT a inicializuje naslouchací proces metody:

try
{
    Console.WriteLine("Connecting to hub");
    Client = DeviceClient.CreateFromConnectionString(DeviceConnectionString, 
      TransportType.Mqtt);

    // setup callback for "reboot" method
    Client.SetMethodHandlerAsync("reboot", onReboot, null).Wait();
    Console.WriteLine("Waiting for reboot method\n Press enter to exit.");
    Console.ReadLine();

    Console.WriteLine("Exiting...");

    // as a good practice, remove the "reboot" handler
    Client.SetMethodHandlerAsync("reboot", null, null).Wait();
    Client.CloseAsync().Wait();
}
catch (Exception ex)
{
    Console.WriteLine();
    Console.WriteLine("Error in sample: {0}", ex.Message);
}

V Průzkumník řešení klikněte pravým tlačítkem na řešení a pak vyberte Nastavit projekty po spuštění.
V části Společné vlastnosti>Spouštěný projekt vyberte Jeden spouštěný projekt a pak vyberte projekt SimulateManagedDevice . Výběrem OK uložte změny.
Vyberte Sestavit>řešení sestavení.

Poznámka

Pro jednoduchost tento článek neimplementuje žádné zásady opakování. V produkčním kódu byste měli implementovat zásady opakování (například exponenciální zpoždování), jak je navrženo v tématu Zpracování přechodných chyb.

Získání připojovacího řetězce služby IoT Hub

V tomto článku vytvoříte back-endovou službu, která na zařízení vyvolá přímou metodu. K vyvolání přímé metody na zařízení prostřednictvím IoT Hub potřebuje vaše služba oprávnění k připojení služby. Ve výchozím nastavení se každá IoT Hub vytvoří pomocí zásad sdíleného přístupu s názvem služba, která toto oprávnění uděluje.

Pokud chcete získat IoT Hub připojovací řetězec pro zásady služby, postupujte takto:

V Azure Portal vyberte Skupiny prostředků. Vyberte skupinu prostředků, ve které se nachází vaše centrum, a pak vyberte centrum ze seznamu prostředků.
V levém podokně centra IoT vyberte Zásady sdíleného přístupu.
V seznamu zásad vyberte zásadu služby .
Zkopírujte primární připojovací řetězec a uložte hodnotu .

Další informace o IoT Hub zásadách a oprávněních sdíleného přístupu najdete v tématu Řízení přístupu a oprávnění.

Vytvoření aplikace služby pro aktivaci restartování

V této části vytvoříte konzolovou aplikaci .NET pomocí jazyka C#, která zahájí vzdálené restartování zařízení pomocí přímé metody. Aplikace pomocí dotazů na dvojčata zařízení zjistí čas posledního restartování daného zařízení.

Otevřete Visual Studio a vyberte Vytvořit nový projekt.
V části Vytvořit nový projekt vyhledejte a vyberte šablonu projektu Konzolová aplikace (.NET Framework) a pak vyberte Další.
V části Configure your new project (Konfigurace nového projektu) pojmenujte projekt TriggerReboot a pak vyberte Next (Další).
Přijměte výchozí verzi rozhraní .NET Framework a pak výběrem možnosti Vytvořit vytvořte projekt.
V Průzkumník řešení klikněte pravým tlačítkem na projekt TriggerReboot a pak vyberte Spravovat balíčky NuGet.
Vyberte Procházet a pak vyhledejte a vyberte Microsoft.Azure.Devices. Vyberte Nainstalovat a nainstalujte balíček Microsoft.Azure.Devices .

Tento krok stáhne, nainstaluje a přidá odkaz na balíček NuGet sdk služby Azure IoT a jeho závislosti.
Do horní části souboru Program.cs přidejte následující příkazy using:
```
using Microsoft.Azure.Devices;
using Microsoft.Azure.Devices.Shared;
```
Do třídy Program přidejte následující pole. {iot hub connection string} Nahraďte hodnotu zástupného symbolu připojovacím řetězcem IoT Hub, který jste zkopírovali dříve v tématu Získání připojovacího řetězce služby IoT Hub.
```
static RegistryManager registryManager;
static string connString = "{iot hub connection string}";
static ServiceClient client;
static string targetDevice = "myDeviceId";
```

Do třídy Program přidejte následující metodu. Tento kód získá dvojče zařízení pro restartování zařízení a vypíše ohlášené vlastnosti.

public static async Task QueryTwinRebootReported()
{
    Twin twin = await registryManager.GetTwinAsync(targetDevice);
    Console.WriteLine(twin.Properties.Reported.ToJson());
}

Do třídy Program přidejte následující metodu. Tento kód zahájí restartování zařízení pomocí přímé metody.

public static async Task StartReboot()
{
    client = ServiceClient.CreateFromConnectionString(connString);
    CloudToDeviceMethod method = new CloudToDeviceMethod("reboot");
    method.ResponseTimeout = TimeSpan.FromSeconds(30);

    CloudToDeviceMethodResult result = await 
      client.InvokeDeviceMethodAsync(targetDevice, method);

    Console.WriteLine("Invoked firmware update on device.");
}

Nakonec přidejte do metody Main následující řádky:

registryManager = RegistryManager.CreateFromConnectionString(connString);
StartReboot().Wait();
QueryTwinRebootReported().Wait();
Console.WriteLine("Press ENTER to exit.");
Console.ReadLine();

Vyberte Sestavit>řešení sestavení.

Poznámka

Tento článek provádí pouze jeden dotaz na ohlášené vlastnosti zařízení. V produkčním kódu doporučujeme cyklické dotazování, aby se zjistily změny v ohlášených vlastnostech.

Spouštění aplikací

Teď jste připraveni spustit aplikace.

Pokud chcete spustit aplikaci zařízení SimulateManagedDevice .NET, klikněte v Průzkumník řešení pravým tlačítkem na projekt SimulateManagedDevice, vyberte Ladit a pak vyberte Spustit novou instanci. Aplikace by měla začít naslouchat voláním metod ze služby IoT Hub.
Po připojení zařízení a čekání na vyvolání metody klikněte pravým tlačítkem na projekt TriggerReboot , vyberte Ladit a pak vyberte Spustit novou instanci.

Měli byste vidět restartování napsané v konzole SimulatedManagedDevice a ohlášené vlastnosti zařízení, mezi které patří čas posledního restartování, zapsané v konzole TriggerReboot .

Přizpůsobení a rozšíření akcí správy zařízení

Vaše řešení IoT můžou rozšířit definovanou sadu vzorů správy zařízení nebo povolit vlastní vzory pomocí primitiv dvojčat zařízení a metod typu cloud-zařízení. Mezi další příklady akcí správy zařízení patří obnovení továrního nastavení, aktualizace firmwaru, aktualizace softwaru, řízení spotřeby, správa sítí a připojení a šifrování dat.

Časové intervaly údržby zařízení

Zařízení obvykle konfigurujete tak, aby prováděla akce v době, která minimalizuje přerušení a výpadky. Časové intervaly údržby zařízení se běžně používají k definování času, kdy má zařízení aktualizovat svou konfiguraci. Vaše back-endová řešení můžou pomocí požadovaných vlastností dvojčete zařízení definovat a aktivovat zásady, které umožňují časové období údržby. Když zařízení obdrží zásady časového období údržby, může pomocí ohlášené vlastnosti dvojčete zařízení nahlásit stav zásad. Back-endová aplikace pak může pomocí dotazů na dvojčata zařízení osvědčovat dodržování předpisů u zařízení a jednotlivých zásad.

Další kroky

V tomto článku jste použili přímou metodu k aktivaci vzdáleného restartování zařízení. Pomocí ohlášených vlastností jste nahlásili čas posledního restartování ze zařízení a dotazovali jste se dvojčete zařízení, abyste zjistili čas posledního restartování zařízení z cloudu.

Pokud chcete pokračovat v začátcích se vzory správy IoT Hub a zařízení, jako je kompletní aktualizace obrázků v aktualizaci zařízení pro Azure IoT Hub článek s využitím referenční image Raspberry Pi 3 B+.

Informace o tom, jak rozšířit řešení IoT a naplánovat volání metod na více zařízeních, najdete v tématu Plánování a vysílání úloh.

Share via

Začínáme se správou zařízení (.NET)

Požadavky

Vytvoření aplikace zařízení pomocí přímé metody

Získání připojovacího řetězce služby IoT Hub

Vytvoření aplikace služby pro aktivaci restartování

Spouštění aplikací

Přizpůsobení a rozšíření akcí správy zařízení

Časové intervaly údržby zařízení

Další kroky

Další materiály