Was ist IoT Plug & Play?

IoT Plug & Play ermöglicht es Lösungsentwicklern, IoT-Geräte ohne manuelle Konfiguration in ihre Lösungen zu integrieren. Das Herzstück von IoT Plug & Play ist ein Gerätemodell, mit dessen Hilfe ein Gerät einer IoT Plug & Play-fähigen Anwendung seine Funktionen verfügbar macht. Dieses Modell ist als ein Satz von Elementen strukturiert, die Folgendes definieren:

  • Eigenschaften, die den schreibgeschützten oder schreibbaren Status eines Geräts oder einer anderen Entität darstellen. Beispielsweise kann eine Geräteseriennummer eine schreibgeschützte Eigenschaft sein und die Zieltemperatur eines Thermostats eine schreibbare Eigenschaft.
  • Telemetriedaten, d. h. die von einem Gerät ausgegebenen Daten – unabhängig davon, ob es sich bei den Daten um einen regulären Datenstrom von Sensormesswerten, einen gelegentlichen Fehler oder eine Informationsmeldung handelt.
  • Befehle, die eine Funktion oder einen Vorgang beschreiben, die bzw. der auf einem Gerät ausgeführt werden kann. Durch einen Befehl kann beispielsweise ein Gateway neu gestartet oder ein Foto mit einer Remotekamera aufgenommen werden.

Sie können diese Elemente in Schnittstellen zur modellübergreifenden Wiederverwendung gruppieren, um die Zusammenarbeit zu vereinfachen und die Entwicklung zu beschleunigen.

Damit IoT Plug & Play mit Azure Digital Twins arbeiten kann, definieren Sie Modelle und Schnittstellen mithilfe der Digital Twins Definition Language (DTDL). IoT Plug & Play und die DTDL sind für die Community freigegeben, und Microsoft begrüßt die Zusammenarbeit mit Kunden, Partnern und der Branche. Beide Technologien basieren auf offenen W3C-Standards (World Wide Web Consortium) wie JSON-LD und RDF, die eine einfachere Nutzung in verschiedenen Diensten und Tools ermöglichen.

Für die Nutzung von IoT Plug & Play und der DTDL fallen keine zusätzlichen Kosten an. Für Azure IoT Hub und andere Azure-Dienste gelten weiterhin die Standardtarife.

In diesem Artikel wird Folgendes beschrieben:

  • Die typischen Rollen bei einem Projekt mit IoT Plug & Play
  • Verwenden von IoT Plug & Play-Geräten in Ihrer Anwendung
  • Entwickeln einer IoT-Geräteanwendung, die IoT Plug & Play unterstützt

Benutzerrollen

IoT Plug & Play ist für zwei Arten von Entwicklern nützlich:

  • Ein Lösungsentwickler ist für das Entwickeln einer IoT-Lösung mithilfe von Azure IoT Hub und anderen Azure-Ressourcen sowie für das Ermitteln der zu integrierenden IoT-Geräte zuständig. Weitere Informationen finden Sie im Leitfaden für IoT Plug & Play-Dienstentwickler.
  • Ein Geräteentwickler erstellt den Code, der auf einem mit Ihrer Lösung verbundenen Gerät ausgeführt wird. Weitere Informationen finden Sie im Leitfaden für IoT Plug & Play-Geräteentwickler.

Verwenden von IoT Plug & Play-Geräten

Als Lösungsentwickler können Sie mithilfe von IoT Central oder IoT Hub eine in der Cloud gehostete IoT-Lösung entwickeln, die IoT Plug & Play-Geräte verwendet.

Mit der Webbenutzeroberfläche in IoT Central können Sie Gerätezustände überwachen, Regeln erstellen und Millionen von Geräten und zugehöriger Daten über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg verwalten. IoT Plug & Play-Geräte stellen direkt eine Verbindung mit einer IoT Central-Anwendung her, in der Sie mithilfe von anpassbaren Dashboards Ihre Geräte überwachen und steuern können. Sie können auch Gerätevorlagen auf der IoT Central-Webbenutzeroberfläche verwenden, um DTDL-Modelle zu erstellen und zu bearbeiten.

IoT Hub ist ein verwalteter Clouddienst, der als Nachrichtenhub für die sichere, bidirektionale Kommunikation zwischen Ihrer IoT-Anwendung und Ihren Geräten fungiert. Wenn Sie ein IoT Plug & Play-Gerät mit einem IoT-Hub verbinden, können Sie mithilfe des Tools Azure IoT-Explorer die Telemetrie, Eigenschaften und Befehle anzeigen, die im DTDL-Modell definiert sind.

Wenn Sie vorhandene Sensoren an ein Windows- oder Linux-Gateway angeschlossen haben, können Sie diese Sensoren mithilfe der IoT Plug & Play-Brücke verbinden und IoT Plug & Play-Geräte erstellen, ohne Gerätesoftware/-firmware (für unterstützte Protokolle) schreiben zu müssen.

Weitere Informationen finden Sie unter IoT Plug & Play-Architektur.

Entwickeln einer IoT-Geräteanwendung

Als Geräteentwickler können Sie ein IoT-Hardwareprodukt entwickeln, das IoT Plug & Play unterstützt. Der Prozess besteht aus drei Hauptschritten:

  1. Definieren Sie das Gerätemodell. Dazu erstellen Sie mehrere JSON-Dateien zum Definieren der Funktionen Ihres Geräts mithilfe der DTDL. Ein Modell beschreibt eine komplette Entität (z. B. ein physisches Produkt) und definiert die von dieser Entität implementierten Schnittstellen. Schnittstellen sind freigegebene Verträge, die die von einem Gerät unterstützten Telemetriedaten, Eigenschaften und Befehle eindeutig identifizieren. Schnittstellen können in verschiedenen Modellen wiederverwendet werden.

  2. Erstellen Sie Gerätesoftware oder -firmware so, dass deren Telemetriedaten, Eigenschaften und Befehle den IoT Plug & Play-Konventionen entsprechen. Wenn Sie vorhandene Sensoren verbinden, die an ein Windows- oder Linux-Gateway angeschlossen sind, kann die IoT Plug & Play-Brücke diesen Schritt vereinfachen.

  3. Das Gerät kündigt die Modell-ID als Teil der MQTT-Verbindung an. Das Azure IoT SDK enthält neue Konstrukte zum Bereitstellen der Modell-ID zur Verbindungszeit.

Wichtig

IoT Plug & Play-Geräte müssen MQTT oder MQTT über WebSockets verwenden. Andere Protokolle, z. B. AMQP oder HTTP, sind für die Implementierung von IoT Plug & Play-Geräten nicht gültig.

Gerätezertifizierung

Mit dem IoT Plug & Play-Gerätezertifizierungsprogramm wird überprüft, ob ein Gerät die IoT Plug & Play-Zertifizierungsanforderungen erfüllt. Sie können ein zertifiziertes Gerät zum öffentlichen Katalog mit Certified for Azure IoT-Geräten hinzufügen.

Nächste Schritte

Nachdem Sie sich nun einen Überblick über IoT Plug & Play verschafft haben, empfehlen wir Ihnen als Nächstes einen der folgenden Schnellstarts: