Co je Azure IoT Hub?

Článek
02/28/2024

Internet věcí (IoT) je síť fyzických zařízení, která se připojují a vyměňují data s jinými zařízeními a službami přes internet nebo jinou síť. V současné době je na světě více než deset miliard připojených zařízení a každý rok se přidávají další. Cokoli, co lze vložit s potřebnými senzory a softwarem, je možné připojit přes internet.

Azure IoT Hub je spravovaná služba hostovaná v cloudu, která funguje jako centrum zpráv pro komunikaci mezi aplikací IoT a připojenými zařízeními. Miliony zařízení a jejich back-endových řešení můžete spolehlivě a bezpečně připojit. Téměř jakékoli zařízení je možné připojit k centru IoT.

Podporuje se několik vzorů zasílání zpráv, včetně zpráv typu zařízení-cloud, nahrávání souborů ze zařízení a metod odpovědí na žádosti, které řídí vaše zařízení z cloudu. IoT Hub také podporuje monitorování, které vám pomůže sledovat vytváření zařízení, připojení zařízení a selhání zařízení.

IoT Hub zajišťuje podporu vašich úloh IoT díky škálování na miliony současně připojených zařízení a miliony událostí za sekundu.

Službu IoT Hub můžete integrovat s ostatními službami Azure a vytvářet tak ucelená a komplexní řešení. Například můžete použít:

Službu Azure Event Grid, která vaší firmě umožní rychle reagovat na kritické události, a to spolehlivým, škálovatelným a zabezpečeným způsobem.
Službu Azure Logic Apps umožňující automatizaci firemních procesů.
Službu Azure Machine Learning umožňující přidání modelů AI a strojového učení do vašich řešení.
Službu Azure Stream Analytics umožňující spouštění analytických výpočtů v reálném čase s daty streamovanými z vašich zařízení.

Zařízení IoT

Zařízení IoT se liší od jiných klientů, jako jsou prohlížeče a mobilní aplikace. Konkrétně zařízení IoT:

Jsou často vestavěnými systémy bez lidské obsluhy.
Je možné nasadit ve vzdálených umístěních, kde je fyzický přístup nákladný.
Možná bude dostupný jenom prostřednictvím back-endu řešení.
Může mít omezené zdroje výkonu a zpracování.
Může docházet k přerušovanému, pomalému nebo nákladnému síťovému připojení.
Možná bude potřeba používat vlastní, vlastní nebo oborové aplikační protokoly.

Identita a ověřování zařízení

Každé centrum IoT má registr identit, který ukládá informace o zařízeních a modulech povolených pro připojení k němu. Než se zařízení nebo modul může připojit, musí existovat položka pro dané zařízení nebo modul v registru identit služby IoT Hub. Zařízení nebo modul se ověřuje ve službě IoT Hub na základě přihlašovacích údajů uložených v registru identit.

Podporujeme dvě metody ověřování mezi zařízením a centrem IoT. Můžete použít ověřování založené na tokenech SAS nebo ověřování certifikátů X.509.

Metoda tokenu SAS poskytuje ověřování pro každé volání zařízení do IoT Hubu tím, že přidružuje symetrický klíč k jednotlivým voláním. Ověřování X.509 umožňuje ověřování zařízení IoT na fyzické vrstvě jako součást standardního zřízení připojení TLS (Transport Layer Security). Volba mezi těmito dvěma metodami závisí na tom, jak musí být zabezpečené ověřování zařízení, a možnost bezpečného uložení privátního klíče do zařízení.

Pomocí služby IoT Hub Device Provisioning můžete najednou nastavit a zřídit mnoho zařízení.

Další informace najdete v tématu Správa a řízení zařízení.

Komunikace zařízení

Připojení k internetu mezi zařízením IoT a IoT Hubem je zabezpečené pomocí standardu TLS (Transport Layer Security). Azure IoT podporuje protokoly TLS 1.2, TLS 1.1 a TLS 1.0 v daném pořadí. Podpora protokolu TLS 1.0 je poskytována pouze pro zpětnou kompatibilitu. Zkontrolujte podporu protokolu TLS ve službě IoT Hub a zjistěte, jak nakonfigurovat centrum tak, aby používalo protokol TLS 1.2, který poskytuje největší zabezpečení.

Zařízení IoT obvykle odesílají data ze senzorů do back-endových služeb v cloudu. Jiné typy komunikace jsou však možné, například back-endová služba odesílající příkazy do zařízení. Příklad:

Chladicí nákladní vůz odesílá teplotu každých 5 minut do centra IoT.
Back-endová služba, která odesílá příkaz do zařízení, aby změnila frekvenci odesílání dat, aby pomohla diagnostikovat problém.
Zařízení, které monitoruje dávkový reaktor v chemickém zařízení, pošle upozornění, když teplota překročí určitou hodnotu.

Další informace najdete v tématu Infrastruktura zařízení a možnosti připojení.

Telemetrie zařízení

Příklady telemetrie přijaté ze zařízení můžou zahrnovat data ze snímačů, jako je rychlost nebo teplota, chybová zpráva, jako je zmeškaná událost, nebo informační zpráva, která indikuje, že zařízení je v dobrém stavu. Zařízení IoT odesílají události do aplikace, aby získala přehledy. Aplikace můžou vyžadovat konkrétní podmnožinu událostí pro zpracování nebo ukládání v různých koncových bodech.

Vlastnosti zařízení

Vlastnosti je možné číst nebo nastavit z centra IoT a dají se použít k odesílání oznámení po dokončení akce. Příkladem konkrétní vlastnosti na zařízení je teplota. Teplota může být zapisovatelná vlastnost, která se dá aktualizovat na zařízení nebo číst ze senzoru teploty připojeného k zařízení.

Vlastnosti ve službě IoT Hub můžete povolit pomocí dvojčat zařízení nebo technologie Plug and Play.

Příkazy zařízení

Příkladem příkazu je restartování zařízení. IoT Hub implementuje příkazy tím, že umožňuje vyvolat přímé metody na zařízeních. Přímé metody představují interakci s odpovědí na požadavek se zařízením podobným voláním HTTP, že jsou úspěšné nebo neúspěšné okamžitě (po vypršení časového limitu zadaného uživatelem). Tento přístup je užitečný v případě scénářů, kdy se průběh okamžité akce liší podle toho, jestli zařízení bylo schopné reagovat.

Akce s daty zařízení

IoT Hub umožňuje odemknout hodnotu dat zařízení s jinými službami Azure, abyste se mohli přesunout k prediktivnímu řešení problémů, a ne k reaktivní správě. Připojení ioT Hub s dalšími službami Azure, které slouží k strojovému učení, analýze a umělé inteligenci, aby fungovaly na datech v reálném čase, optimalizovaly zpracování a získaly hlubší přehledy.

Poznámka:

Azure IoT Hub neukládá ani nezpracovává data zákazníků mimo geografickou oblast, ve které je instance služby nasazená. Další informace najdete v tématu Replikace mezi oblastmi v Azure.

Integrovaný koncový bod ve výchozím nastavení shromažďuje data zařízení.

Integrovaný koncový bod ve výchozím nastavení shromažďuje data z vašeho zařízení. Data se shromažďují pomocí vzoru odezvy požadavku ve vyhrazených koncových bodech zařízení IoT, jsou k dispozici po dobu maximálně sedmi dnů a dají se použít k provádění akcí na zařízení. Data přijatá koncovým bodem zařízení zahrnují:

Odesílání zpráv typu zařízení-cloud
Příjem zpráv typu cloud-zařízení
Zahajte nahrávání souborů.
Načtěte a aktualizujte vlastnosti dvojčete zařízení.
Příjem žádostí o přímé metody

Další informace o koncových bodech služby IoT Hub najdete v tématu Koncové body služby IoT Hub.

Směrování zpráv odesílá data do jiných koncových bodů.

Data lze také směrovat do různých služeb pro další zpracování. S horizontálním navýšením kapacity řešení IoT se také liší počet zařízení, objem událostí, různé události a různé služby. Pro zpracování tohoto modelu je nezbytná flexibilní, škálovatelná, konzistentní a spolehlivá metoda pro směrování událostí. Kurz znázorňující více použití směrování zpráv najdete v tématu Kurz: Odesílání dat zařízení do služby Azure Storage pomocí směrování zpráv ioT Hubu.

IoT Hub podporuje nastavení vlastních koncových bodů pro služby Azure, včetně kontejnerů úložiště, event hubs, front Service Bus, témat služby Service Bus a Cosmos DB. Jakmile je koncový bod nastavený, můžete data IoT směrovat do kteréhokoli z těchto koncových bodů a provádět podřízené operace s daty.

IoT Hub se také integruje se službou Event Grid, která umožňuje rozdálit data více odběratelům. Event Grid je plně spravovaná služba událostí, která umožňuje snadnou správu událostí v mnoha různých službách a aplikacích Azure. Event Grid zjednodušuje vytváření aplikací řízených událostmi a bezserverových architektur.

Další informace najdete v tématu Porovnání směrování zpráv a Event Gridu pro IoT Hub.

Další kroky

Pokud chcete vyzkoušet komplexní řešení IoT, projděte si rychlé starty pro službu IoT Hub:

Další informace o způsobech vytváření a nasazování řešení IoT pomocí Azure IoT najdete tady: