Ajánlott eljárások az IoT-megoldáson belüli eszközkonfigurációhoz

  • Cikk

A Azure IoT Hub automatikus eszközfelügyelete számos ismétlődő és összetett feladatot automatizál a nagy eszközflották teljes életciklusa során. Ez a cikk az IoT-megoldások fejlesztésében és működtetésében részt vevő különböző szerepkörök számos ajánlott eljárását ismerteti.

  • IoT hardvergyártó/integrátor: A különböző gyártóktól származó hardvereket összeszerelő IoT-hardverek, integrátorok vagy más beszállítók által gyártott vagy integrált IoT-üzembe helyezéshez hardvert biztosító beszállítók. Részt vesz a belső vezérlőprogram, a beágyazott operációs rendszerek és a beágyazott szoftverek fejlesztésében és integrálásában.

  • IoT-megoldás fejlesztője: Az IoT-megoldások fejlesztését általában egy megoldásfejlesztő végzi. Ez a fejlesztő egy házon belüli csapat vagy egy erre a tevékenységre szakosodott rendszerintegrátor tagja lehet. Az IoT-megoldás fejlesztője az alapoktól fejlesztheti az IoT-megoldás különböző összetevőit, integrálhatja a különböző standard vagy nyílt forráskódú összetevőket.

  • IoT-megoldás operátora: Az IoT-megoldás üzembe helyezése után hosszú távú műveleteket, monitorozást, frissítéseket és karbantartást igényel. Ezeket a feladatokat egy belső csapat végezheti el, amely informatikai szakemberekből, hardverműveletekből és karbantartási csapatokból, valamint tartományi szakemberekből áll, akik a teljes IoT-infrastruktúra megfelelő viselkedését figyelik.

Az automatikus eszközkezelés ismertetése az IoT-eszközök nagy léptékű konfigurálásához

Az automatikus eszközfelügyelet az ikereszközök és a modulikrek számos előnyét tartalmazza a kívánt és jelentett állapotok felhő és eszközök közötti szinkronizálásához. Az automatikus eszközkonfigurációk automatikusan frissítik a nagy méretű ikerpéldány-készleteket, és összegzik az előrehaladást és a megfelelőséget. Az alábbi magas szintű lépések az automatikus eszközfelügyelet kialakítását és használatát írják le:

  • Az IoT hardvergyártója/integrátora eszközfelügyeleti funkciókat valósít meg egy beágyazott alkalmazáson belül az ikereszközök használatával. Ezek a funkciók közé tartozhatnak a belső vezérlőprogram frissítései, a szoftvertelepítés és -frissítés, valamint a beállítások kezelése.

  • Az IoT-megoldás fejlesztője az eszközfelügyeleti műveletek felügyeleti rétegét valósítja meg az ikereszközök és az automatikus eszközkonfigurációk használatával. A megoldásnak tartalmaznia kell egy kezelőfelület meghatározását az eszközkezelési feladatok elvégzéséhez.

  • Az IoT-megoldás operátora az IoT-megoldással eszközfelügyeleti feladatokat hajt végre, különösen az eszközök csoportosítására, konfigurációs módosítások kezdeményezésére, például belső vezérlőprogram-frissítésekre, az előrehaladás figyelésére és a felmerülő problémák elhárítására.

IoT hardvergyártó/integrátor

A következő ajánlott eljárások a beágyazott szoftverfejlesztéssel foglalkozó hardvergyártók és integrátorok számára:

  • Ikereszközök implementálása: Az ikereszközök lehetővé teszik a kívánt konfiguráció szinkronizálását a felhőből, valamint az aktuális konfigurációk és eszköztulajdonságok jelentéséhez. Az ikereszközök beágyazott alkalmazásokban való implementálásának legjobb módja az Azure IoT SDK-k használata. Az ikereszközök a legmegfelelőbbek a konfigurációhoz, mert:

    • Támogatja a kétirányú kommunikációt.
    • Engedélyezze a csatlakoztatott és a leválasztott eszközállapotokat is.
    • Kövesse a végleges konzisztencia elvét.
    • Teljes mértékben lekérdezhetők a felhőben.

  • Az ikereszköz strukturálása az eszközkezeléshez: Az ikereszközt úgy kell strukturálni, hogy az eszközfelügyeleti tulajdonságok logikailag szakaszokba legyenek csoportosítva. Ezzel lehetővé teszi a konfigurációs módosítások elkülönítését anélkül, hogy ez hatással lenne az ikerpéldány többi szakaszára. Hozzon létre például egy szakaszt a kívánt tulajdonságok között a belső vezérlőprogramhoz, egy másik szakaszt a szoftverhez, és egy harmadik szakaszt a hálózati beállításokhoz.

  • Az eszközfelügyelethez hasznos eszközattribútumok jelentése: Az olyan attribútumok, mint a fizikai eszköz gyártmánya és modellje, a belső vezérlőprogram, az operációs rendszer, a sorozatszám és más azonosítók hasznosak a jelentéskészítéshez és a konfigurációs módosítások célzásának paramétereiként.

  • Adja meg a jelentési állapot és a folyamat fő állapotát: A legfelső szintű állapotokat enumerálni kell, hogy azokat az operátornak be lehessen jelenteni. A belső vezérlőprogram frissítése például aktuális, letöltés, alkalmazás, folyamatban és hiba állapotot jelent. További mezők definiálása az egyes állapotokról további információkért.

IoT-megoldás fejlesztője

Az alábbi ajánlott eljárások az Azure-beli rendszereken alapuló IoT-megoldásfejlesztők számára:

  • Ikereszközök implementálása: Az ikereszközök lehetővé teszik a kívánt konfiguráció szinkronizálását a felhőből, valamint az aktuális konfigurációk és eszköztulajdonságok jelentéséhez. Az ikereszközök felhőmegoldás-alkalmazásokban való implementálásának legjobb módja az Azure IoT SDK-k használata. Az ikereszközök a legmegfelelőbbek a konfigurációhoz, mert:

    • Támogatja a kétirányú kommunikációt.
    • Engedélyezze a csatlakoztatott és a leválasztott eszközállapotokat is.
    • Kövesse a végleges konzisztencia elvét.
    • Teljes mértékben lekérdezhetők a felhőben.

  • Eszközök rendszerezése ikereszközcímkék használatával: A megoldásnak lehetővé kell tennie az operátor számára, hogy különböző üzembehelyezési stratégiák, például a kanárik alapján minőségi köröket vagy más eszközkészleteket határozzon meg. Az eszközszervezet az ikereszköz-címkék és -lekérdezések használatával implementálható a megoldáson belül. Az eszközszervezés szükséges a konfiguráció biztonságos és pontos bevezetéséhez.

  • Automatikus eszközkonfigurációk implementálása: Az automatikus eszközkonfigurációk nagy IoT-eszközök konfigurációs módosításait helyezik üzembe és figyelik az ikereszközökkel.

    Az automatikus eszközkonfiguráció az ikereszközök célkészleteit a célfeltételen keresztül állítja be, amely az ikereszköz-címkékre vagy jelentett tulajdonságokra vonatkozó lekérdezés. A céltartalom a kívánt tulajdonságok halmaza, amelyet a megcélzott ikereszközökben kell beállítani. A céltartalomnak igazodnia kell az IoT hardvergyártója/integrátora által meghatározott ikereszköz-struktúrához. A metrikák az ikereszköz jelentett tulajdonságaira vonatkozó lekérdezések, és igazodniuk kell az IoT hardvergyártója/integrátora által meghatározott ikereszköz-struktúrához is.

    Az automatikus eszközkonfigurációk röviddel a konfiguráció létrehozása után, majd ötperces időközönként futnak először. Emellett az ikereszközök ikerműveleteinek IoT Hub olyan sebességgel történő végrehajtása is előnyös, amely soha nem lépi túl az ikereszköz-olvasások és -frissítések szabályozási korlátait.

  • Használja a Device Provisioning Service-t: A megoldásfejlesztőknek a Device Provisioning Service-t kell használniuk az ikereszközök címkéinek új eszközökhöz való hozzárendeléséhez, hogy azokat automatikusan konfigurálják az ezzel a címkével rendelkező ikerpéldányokra irányuló automatikus eszközkonfigurációk .

IoT-megoldás operátora

Az alábbi ajánlott eljárások az Azure-ra épülő IoT-megoldásokat használó IoT-megoldás üzemeltetői számára:

  • Eszközök rendszerezése a felügyelethez: Az IoT-megoldásnak meg kell határoznia vagy engedélyeznie kell a minőségi gyűrűk vagy más eszközkészletek létrehozását különböző üzembehelyezési stratégiák, például a kanári alapján. Az eszközkészletek a konfigurációs módosítások bevezetésére és más nagy léptékű eszközfelügyeleti műveletek végrehajtására lesznek felhasználva.

  • Konfigurációs módosítások végrehajtása szakaszos bevezetéssel: A szakaszos bevezetés egy általános folyamat, amelynek során az operátor módosításokat helyez üzembe az IoT-eszközök szélesítő készletében. A cél az, hogy fokozatosan módosítsunk, hogy csökkentsük a nagy léptékű törések kockázatát.  Az operátornak a megoldás felületével kell létrehoznia egy automatikus eszközkonfigurációt , a célzási feltételnek pedig egy kezdeti eszközkészletet (például egy kanáricsoportot) kell céloznia. Az operátornak ezután ellenőriznie kell a konfiguráció módosítását az eszközök kezdeti készletében.

    Az ellenőrzés befejezése után az operátor frissíti az automatikus eszközkonfigurációt, hogy nagyobb eszközkészletet is tartalmazzon. Az operátornak azt is meg kell adnia, hogy a konfiguráció prioritása magasabb legyen, mint az adott eszközökre jelenleg megcélzott egyéb konfigurációk. A bevezetés az automatikus eszközkonfiguráció által jelentett metrikákkal figyelhető.

  • Visszaállítások végrehajtása hibák vagy helytelen konfigurációk esetén: A hibákat vagy helytelen konfigurációkat okozó automatikus eszközkonfiguráció visszaállítható a célfeltétel módosításával, hogy az eszközök többé ne feleljenek meg a célfeltételnek. Győződjön meg arról, hogy egy másik, alacsonyabb prioritású automatikus eszközkonfiguráció továbbra is ezekre az eszközökre van megcélzva. Ellenőrizze, hogy a visszaállítás sikeres volt-e a metrikák megtekintésével: A visszagördített konfigurációnak többé nem kell megjelenítenie a nem felügyelt eszközök állapotát, és a második konfiguráció metrikáinak mostantól tartalmazniuk kell a még megcélzott eszközök számát.

Következő lépések