IoT-fogalmak és Azure IoT Hub

Cikk
07/27/2022
6 perc alatt elolvasható

Az eszközök internetes hálózata (IoT) olyan fizikai eszközök hálózata, amelyek az interneten vagy más hálózaton keresztül csatlakoznak és adatokat cserélnek más eszközökkel és szolgáltatásokkal. Jelenleg több mint tíz milliárd csatlakoztatott eszköz van a világon, és évente továbbiak is hozzá lesznek adva. Bármi, ami beágyazható a szükséges érzékelőkkel és szoftverekkel, csatlakoztatható az interneten keresztül.

Azure IoT Hub egy felhőben üzemeltetett felügyelt szolgáltatás, amely központi üzenetközpontként szolgál az IoT-alkalmazások és a csatlakoztatott eszközök közötti kommunikációhoz. Több millió eszközt és azok háttérmegoldásait megbízhatóan és biztonságosan csatlakoztathatja. Szinte bármilyen eszköz csatlakoztatható egy IoT Hubhoz.

Számos üzenetkezelési minta támogatott, többek között az eszközről a felhőbe irányuló telemetriai adatok, a fájlok feltöltése az eszközökről, valamint a kérés-válasz módszerek, amelyek a felhőből irányítják az eszközöket. IoT Hub a monitorozást is támogatja az eszközlétrehozás, az eszközkapcsolatok és az eszközhibák nyomon követéséhez.

Az IoT Hub több millió egyszerre csatlakoztatott eszközre és másodpercenként több millió eseményre skálázható az IoT számítási feladatok támogatása érdekében. A IoT Hub skálázásával kapcsolatos további információkért lásd IoT Hub skálázást. Ha többet szeretne megtudni a IoT Hub által kínált szolgáltatási szintekről, tekintse meg a díjszabási oldalt.

Az IoT Hub integrálható más Azure-szolgáltatásokkal teljes, végpontok közötti megoldások felépítése érdekében. Például használhatja a következőket:

Az Azure Event Grid lehetővé teszi, hogy gyorsan, megbízhatóan, biztonságosan és skálázható módon reagáljon a kritikus eseményekre.
Az Azure Logic Apps az üzleti folyamatok automatizálására használható.
Az Azure Machine Learninggel gépi tanulást és mesterségesintelligencia-modelleket adhat a megoldáshoz.
Az Azure Stream Analytics használatával valós idejű elemző számításokat futtathat az adatstreameken az eszközökről.

Az IoT Central-alkalmazások több IoT Hubot használnak skálázható és rugalmas infrastruktúrájuk részeként.

Minden Azure-előfizetés alapértelmezett kvótakorlátokkal rendelkezik a szolgáltatásokkal való visszaélés megelőzése érdekében. Ezek a korlátok hatással lehetnek az IoT-megoldás hatókörére. Az előfizetésenkénti jelenlegi korlát előfizetésenként 50 IoT Hub. A támogatási részlegtől kérheti a kvóta növelését. További információ: IoT Hub kvóták és szabályozás. A kvótakorlátokkal kapcsolatos további információkért tekintse meg az alábbi cikkek egyikét:

IoT-eszközök

Az IoT-eszközök különböznek más ügyfelektől, például a böngészőktől és a mobilalkalmazásoktól. Pontosabban, az IoT-eszközök:

Általában beágyazott, emberi beavatkozást nem igénylő rendszerek.
Olyan távoli helyeken is üzembe helyezhető, ahol a fizikai hozzáférés költséges.
Lehet, hogy csak a megoldás háttérrendszerén keresztül érhető el.
Előfordulhat, hogy korlátozott energia- és feldolgozási erőforrásokkal rendelkezik.
Időszakos, lassú vagy költséges hálózati kapcsolattal rendelkezhet.
Előfordulhat, hogy saját, egyéni vagy iparágspecifikus alkalmazásprotokollokat kell használnia.

Eszközidentitás és -hitelesítés

Minden IoT Hub rendelkezik egy identitásjegyzékkel, amely információkat tárol azokról az eszközökről és modulokról, amelyek csatlakozhatnak hozzá. Ahhoz, hogy egy eszköz vagy modul csatlakozni tud, az IoT Hub identitásjegyzékében meg kell adni egy bejegyzést az adott eszközhöz vagy modulhoz. Az eszköz vagy modul az identitásjegyzékben tárolt hitelesítő adatok alapján hitelesíti az IoT Hubot.

Két hitelesítési módszert támogatunk az eszköz és az IoT Hub között. HASZNÁLHAT SAS-jogkivonat-alapú hitelesítést vagy X.509-tanúsítványhitelesítést.

Az SAS-tokenmetódus hitelesítést biztosít az eszköz által az egyes hívásokhoz tartozó szimmetrikus kulcs társításával IoT Hub. Az X.509-hitelesítés lehetővé teszi egy IoT-eszköz hitelesítését a fizikai rétegen a Transport Layer Security (TLS) standard kapcsolat létesítésének részeként. A két módszer közötti választást elsősorban az határozza meg, hogy milyen biztonságosnak kell lennie az eszközhitelesítésnek, és rendelkezésre áll a biztonságos tárterület az eszközön (a titkos kulcs biztonságos tárolásához).

Egyszerre több eszközt is beállíthat és kiépíthet a IoT Hub Device Provisioning Service használatával.

Eszközkommunikáció

A hitelesítési módszer kiválasztása után az IoT-eszköz és a IoT Hub közötti internetkapcsolatot a Transport Layer Security (TLS) szabvány védi. Az Azure IoT ebben a sorrendben támogatja a TLS 1.2, a TLS 1.1 és a TLS 1.0 használatát. A TLS 1.0 támogatása csak a visszamenőleges kompatibilitás érdekében érhető el. Ellenőrizze a TLS-támogatást IoT Hub, és nézze meg, hogyan konfigurálhatja a központot a TLS 1.2 használatára, amely a legnagyobb biztonságot nyújtja.

Az IoT-eszközök általában telemetriát küldenek az érzékelőkről a háttérszolgáltatásoknak a felhőben. Más típusú kommunikáció azonban lehetséges, például egy háttérszolgáltatás, amely parancsokat küld az eszközökre. Néhány példa a különböző típusú kommunikációra:

Egy hűtőkamion, amely 5 percenként küld hőmérsékletet egy IoT Hubnak.
Egy háttérszolgáltatás, amely parancsot küld egy eszköznek, hogy megváltoztassa a telemetriai adatok küldésének gyakoriságát a probléma diagnosztizálásához.
Egy vegyi üzem kötegelt reaktorát figyelő eszköz, amely riasztást küld, ha a hőmérséklet meghaladja a megadott értéket.

Eszköztelemetria

Az eszközről kapott telemetriai adatok közé tartozhatnak például az érzékelők adatai, például a sebesség vagy a hőmérséklet, egy hibaüzenet, például a kihagyott esemény, vagy egy tájékoztató üzenet, amely jelzi, hogy az eszköz jó állapotban van. Az IoT-eszközök eseményeket küldenek egy alkalmazásnak, hogy betekintést nyerjenek. Az alkalmazások az események meghatározott részhalmazait igényelhetik a különböző végpontokon történő feldolgozáshoz vagy tároláshoz.

Eszköztulajdonságok

A tulajdonságok beolvashatók vagy beállíthatók az IoT Hubról, és egy művelet befejezésekor értesítések küldhetők. Egy eszköz adott tulajdonságára példa a hőmérséklet. A hőmérséklet írható tulajdonság lehet, amely frissíthető az eszközön, vagy beolvasható az eszközhöz csatlakoztatott hőmérséklet-érzékelőből.

Az ikereszközök vagy Plug and Play használatával engedélyezheti a tulajdonságokat IoT Hub.

Az ikereszközök és az Plug and Play közötti különbségekről további információt a Plug and Play című témakörben talál.

Eszközparancsok

Egy parancsra példa az eszköz újraindítása. IoT Hub parancsokat valósít meg azáltal, hogy lehetővé teszi a közvetlen metódusok meghívását az eszközökön. A közvetlen metódusok a HTTP-híváshoz hasonló eszköz kérés-válasz interakcióját jelentik abban az esetben, ha azonnal sikeresek vagy sikertelenek (a felhasználó által megadott időtúllépés után). Ez a módszer olyan helyzetekben hasznos, amikor az azonnali művelet végrehajtása eltérő attól függően, hogy az eszköz válaszképes volt-e.

Az eszközadatokra vonatkozó művelet

IoT Hub lehetővé teszi az eszközadatok értékének feloldását más Azure-szolgáltatásokkal, így a reaktív kezelés helyett a prediktív problémamegoldásra válthat. Csatlakozás az IoT Hubot más Azure-szolgáltatásokkal, hogy gépi tanulást, elemzést és AI-t végezhessenek, hogy valós idejű adatokra reagáljanak, optimalizálják a feldolgozást, és mélyebb elemzéseket nyerjenek.

Megjegyzés

Azure IoT Hub nem tárolja vagy dolgozza fel az ügyféladatokat azon a földrajzi helyen kívül, ahol a szolgáltatáspéldányt üzembe helyezi. További információ: Régiók közötti replikáció az Azure-ban.

A beépített végpont alapértelmezés szerint eszközadatokat gyűjt

A beépített végpontok alapértelmezés szerint adatokat gyűjtenek az eszközről. Az adatok gyűjtése egy kérés-válasz mintával történik dedikált IoT-eszközvégpontokon keresztül, legfeljebb hét napig érhető el, és az eszközön végzett műveletekhez használható. Az eszközvégpont által elfogadott adatok a következők:

Eszközről felhőbe irányuló üzenetek küldése.
Felhőből eszközre irányuló üzenetek fogadása.
Fájlfeltöltések kezdeményezése.
Ikereszköz tulajdonságainak lekérése és frissítése.
Közvetlen metóduskérések fogadása.

További információ a IoT Hub végpontokról: IoT Hub fejlesztői útmutató végpontjai

Az üzenet-útválasztás adatokat küld más végpontoknak

Az adatok további feldolgozás céljából különböző szolgáltatásokhoz is irányíthatók. Ahogy az IoT-megoldás felskálázható, az eszközök száma, az események mennyisége, a különböző események és a különböző szolgáltatások száma is változik. Ennek a mintának a kiszolgálásához szükség van egy rugalmas, méretezhető, konzisztens és megbízható módszer az események irányítására. Az üzenetútvonal létrehozása után az adatok nem áramlanak a beépített végpontra, hacsak nincs tartalék útvonal konfigurálva. Az üzenet-útválasztás több használatát bemutató oktatóanyagért tekintse meg az útválasztási oktatóanyagot.

IoT Hub is integrálható az Event Griddel, amely lehetővé teszi az adatok több előfizető számára történő kirakásához. Az Event Grid egy teljes körűen felügyelt eseményszolgáltatás, amellyel egyszerűen kezelheti az eseményeket számos különböző Azure-szolgáltatásban és -alkalmazásban. A teljesítmény és a skálázás érdekében leegyszerűsíti az eseményvezérelt alkalmazások és a kiszolgáló nélküli architektúrák létrehozását. Az üzenet-útválasztás és az Event Grid használata közötti különbségeket az Üzenet-útválasztás és az Event Grid összehasonlítása ismerteti

Következő lépések

A végpontok közötti IoT-megoldás kipróbálásához tekintse meg az IoT Hub rövid útmutatóit:

Ha többet szeretne megtudni az IoT-megoldások Azure IoT-vel történő kiépítésének és üzembe helyezésének módjáról, látogasson el az alábbi webhelyre: